Кабель АПвПугж 1-х жильный 20 кВ

Кабель АПвПугж 1-х жильный 20 кВ: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвПугж 1х… 20 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для прокладки в земле (траншеях), включая трассы с повышенной влажностью, без дополнительных средств защиты, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах). Его применение регламентируется техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и соответствует стандарту МЭК 60502-2.

Расшифровка маркировки АПвПугж

Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровой системе, где каждый символ несет информацию о материале и конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• П – наружная защитная оболочка (броня) из плоских стальных оцинкованных проволок.
• уг – наличие медных экранов поверх изолированной жилы и поверх брони (указание «уг» подразумевает герметизацию и экранирование).
• ж – наличие заполнителя в межжильном пространстве. Для одножильного кабеля это означает, что под оболочкой расположены дополнительные элементы (экран, поясная изоляция, заполнители), обеспечивающие круглую форму.
• 1-х жильный – количество токопроводящих жил.
• 20 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвПугж 1х… 20 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АЕ (по ГОСТ 22483) или аналогичной. Для сечений до 1000 мм² включительно жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной). Для сечений от 1200 мм² и выше – многопроволочной. Жила имеет круглую форму и соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.

Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы методом экструзии наносится слой полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов на микронеровностях поверхности жилы.

Основная изоляция

Нанесенный поверх внутреннего экрана слой изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул под высоким давлением и температурой, обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, а также стойкостью к тепловому старению.

Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)

Слой полупроводящего сшитого полиэтилена, нанесенный поверх основной изоляции. Вместе с внутренним экраном образует коаксиальную систему, обеспечивающую радиальное распределение электрического поля и его заключение внутри изоляции.

Медный экран (поясной экран)

Поверх внешнего полупроводящего экрана наложен экран в виде медных проволок, навитых по спирали, или в виде медной ленты, наложенной по спирали с перекрытием. Его основные функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
• Служит в качестве заземляющего элемента и элемента, проводящего токи короткого замыкания.

Заполнители и поясная изоляция

Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности под оболочкой используются синтетические пленочные ленты или другие неметаллические материалы.

Броня из плоских проволок

Защитный слой из стальных оцинкованных проволок прямоугольного (плоского) сечения, наложенных по спирали. Данный тип брони обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий и точечных ударов (например, при раскопках), а также от грызунов. Плоская форма проволок позволяет создать более плотный и компактный покров по сравнению с круглыми проволоками.

Наружная оболочка

Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка маркируется с указанием марки кабеля, сечения, напряжения, года изготовления и завода-изготовителя. Цвет оболочки, как правило, черный. ПВХ-пластикат обеспечивает защиту брони от коррозии, обладает достаточной стойкостью к маслам, химикатам, солнечному излучению и соответствует нормам пожарной безопасности.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 12/20 кВ (24 кВ).
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц в течение 10 мин.: 30 кВ.
• Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний после монтажа): 48 кВ.
• Максимальная допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (длительность не более 5 сек): +250°C.
• Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.

Механические и эксплуатационные параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: не менее 30 лет.
• Кабель предназначен для прокладки в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью и блуждающими токами) и в кабельных сооружениях.

Таблица основных сечений и массо-габаритных показателей

Ниже приведены ориентировочные данные для кабеля АПвПугж 1х… 20 кВ. Фактические значения могут незначительно отличаться в зависимости от производителя.

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм	Масса 1 км кабеля, кг	Максимальный наружный диаметр по ТУ, мм
50	38-41	2200-2500	43.0
70	40-43	2500-2800	45.0
95	43-46	2900-3300	48.0
120	45-48	3300-3700	50.0
150	48-51	3800-4300	53.0
185	51-54	4400-4900	56.0
240	55-58	5300-5900	60.0
300	59-62	6300-7000	64.0

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвПугж 1х… 20 кВ применяется для создания питающих и распределительных сетей в городах, на промышленных предприятиях, в районах с высокой плотностью застройки, а также для подключения мощного электрооборудования. Его ключевое преимущество – возможность прямой прокладки в грунте без дополнительных защитных труб (кабельных каналов), что значительно снижает капитальные затраты на строительство сетей.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка в земле должна осуществляться на глубине не менее 0,7 м от планировочной отметки. При пересечении с дорогами и другими коммуникациями глубина увеличивается до 1,0-1,2 м.
• В траншее кабель укладывается на подготовленную подушку из мелкого сеяного песка толщиной не менее 10 см. После укладки кабель засыпается таким же слоем песка, а затем – защитным слоем кирпича или сигнальной ленты перед окончательной засыпкой грунтом.
• При прокладке нескольких одножильных кабелей в одной траншее для уменьшения потерь и обеспечения симметрии токов рекомендуется укладывать их в «треугольник» или «пучком» с соблюдением допустимых расстояний между кабелями, указанных в проектной документации.
• Обязательным требованием является заземление медного экрана и брони с двух сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
• При монтаже в условиях низких температур (ниже -15°C) кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При выборе кабеля для сетей 20 кВ часто рассматриваются альтернативные марки. Сравнение с наиболее близким аналогом – кабелем АПвПу.

• АПвПугж: Имеет броню из плоских стальных проволок и заполнители. Предназначен для прокладки в земле с высокими механическими требованиями, в т.ч. в грунтах с риском повреждения грызунами или при наличии растягивающих нагрузок.
• АПвПу: Имеет броню из круглых стальных оцинкованных проволок. Также предназначен для прокладки в земле, но плоская броня АПвПугж обеспечивает лучшее сопротивление продавливанию и более компактную конструкцию.

Выбор в пользу АПвПугж обоснован при прокладке в каменистых грунтах, на участках с повышенной внешней нагрузкой, а также при необходимости максимальной защиты от механических повреждений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля АПвПугж от АПвПу?

Основное отличие заключается в конструкции брони. АПвПугж имеет броню из плоских (прямоугольного сечения) стальных оцинкованных проволок, в то время как АПвПу – из круглых проволок. Плоская броня обеспечивает более высокую механическую стойкость на продавливание и создает более плотный и жесткий покров.

Можно ли прокладывать кабель АПвПугж в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, кабель допускается к прокладке в воздушной среде (кабельные эстакады, галереи), если отсутствует риск значительных механических повреждений. Однако его конструкция, в первую очередь, оптимизирована для прокладки в земле. Для открытой прокладки под прямым воздействием солнечного излучения более предпочтительны кабели с наружной оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АПвВнг).

Как правильно заземлять экран и броню одножильного кабеля 20 кВ?

Медный экран и броня из стальных проволок должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, отвода токов короткого замыкания и нормальной работы релейной защиты. На практике для этого используются специальные концевые заделки (муфты), которые имеют выводы для подключения заземляющего проводника. Заземление выполняется на концевых и соединительных муфтах.

Каковы особенности монтажа одножильных кабелей в траншее?

При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей в одной траншее возникает взаимное влияние, приводящее к дополнительным потерям и неравномерному распределению тока. Для их минимизации рекомендуется укладка в «треугольник» или с определенным шагом (расстоянием между осями кабелей), указанным в проекте. Также строго запрещено располагать кабели вплотную друг к другу.

Что означает индекс «нг» в маркировке и есть ли он у АПвПугж?

Индекс «нг» (не распространяющий горение) указывает, что кабель при групповой прокладке не распространяет горение. В стандартной маркировке АПвПугж этот индекс отсутствует, так как кабель имеет наружную оболочку из ПВХ пластиката обычного исполнения. Для прокладки в пучках внутри помещений и коллекторов необходимо применять модификацию АПвПугж-нг, где используется ПВХ пластикат пониженной горючести.

Как определить необходимое сечение жилы кабеля АПвПугж 20 кВ?

Выбор сечения производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, наличие других кабелей в траншее), потерь напряжения и токам короткого замыкания. Исходными данными являются мощность подключаемой нагрузки, схема электроснабжения и условия окружающей среды. Расчет должен выполняться проектной организацией в соответствии с ПУЭ и другими нормативными документами.

Заключение

Кабель АПвПугж 1-х жильный 20 кВ является современным, надежным и технологичным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, эффективной экранной системы и усиленной брони из плоских проволок, обеспечивает длительный срок службы в сложных условиях эксплуатации, включая прокладку в грунтах различного типа. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и заземления являются обязательными условиями для надежной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.