Кабель АПвВГЭ 2-х жильный: полный технический обзор и сфера применения

Кабель АПвВГЭ 2-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном шланге и с герметизацией экрана. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в разнообразных условиях, включая трассы с высокой влажностью.

Расшифровка маркировки АПвВГЭ

Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и содержит информацию о его ключевых конструктивных элементах:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен (полиэтилен вулканизированный).
• В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
• Г – обозначение «голый», указывающее на отсутствие бронепокрова.
• Э – наличие экрана в виде медной ленты или проводящего слоя поверх изолированных жил.
• 2-х жильный – количество основных токопроводящих жил.

Таким образом, полная расшифровка АПвВГЭ 2х – двухжильный кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, без брони, с экраном.

Конструкция кабеля АПвВГЭ 2х

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483). Для сечений от 25 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² и многопроволочной для больших сечений. Класс гибкости – 1 или 2.

2. Фазная изоляция

Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ) методом экструзии. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура увеличивается с 70°C до 90°C, а при коротком замыкании допустим нагрев до 250°C. Изоляция имеет минимальную толщину, нормируемую стандартами в зависимости от номинального напряжения.

3. Экран по жиле

Поверх фазной изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой (экранирующая термоусаживаемая лента или экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен). Он необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения частичных разрядов.

4. Поясная изоляция и общий экран

Две изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция, которая также является экраном. Она выполняется в виде медных или медных луженых проволок (спирально наложенных) или в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функции нулевого защитного проводника (PEN) в определенных схемах заземления. Важной особенностью кабеля АПвВГЭ является герметизация экрана (буква «Г» в маркировке подразумевает также и герметизацию): пространство под оболочкой заполняется гидрофобным составом или применяются экранирующие ленты с водоблокирующим слоем для предотвращения продольного распространения влаги в случае повреждения внешней оболочки.

5. Внешняя оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), ультрафиолетового излучения и выполняет функцию изоляции относительно земли. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 кВ (12 кВ), 8.7/15 кВ (17.5 кВ) или 26/35 кВ (40.5 кВ). Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: для кабеля 10 кВ – 30 кВ в течение 10 мин.; для кабеля 35 кВ – 70 кВ в течение 10 мин.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: не менее 250 м для сечений до 50 мм², не менее 200 м для сечений 70-120 мм², не менее 150 м для сечений от 150 мм².
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля АПвВГЭ 2х 10 кВ

Условия прокладки: в воздухе (в кабельных сооружениях) при температуре воздуха +25°C и температуре земли +15°C. Прокладка в одной траншее, вплотную.

Номинальное сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (в воздухе)	Допустимый длительный ток, А (в земле)
50	165	180
70	200	220
95	240	265
120	275	305
150	315	350
185	360	400
240	425	460

Примечание: При изменении условий прокладки (температура, количество кабелей в траншее, тип грунта) применяются соответствующие поправочные коэффициенты согласно ПУЭ 7-го издания.

Области применения кабеля АПвВГЭ 2х

Данный тип кабеля применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питание мощных электроприемников (двигатели, насосы, трансформаторы) на промышленных предприятиях.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в помещениях и туннелях метрополитена.
• Укладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных механических воздействий (растяжения, удары), так как кабель не имеет бронепокрова. В траншеях рекомендуется защита плитами или сигнальной лентой.
• Использование в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью.

Важное ограничение: Кабель АПвВГЭ не предназначен для прокладки в блоках, трубах и в условиях, где возможны значительные растягивающие усилия. Для таких условий следует выбирать бронированные модификации (АПвБбШв, АПвПг).

Преимущества и недостатки кабеля АПвВГЭ 2х

Преимущества:

• Высокие электрические характеристики изоляции: Сшитый полиэтилен обладает низкими диэлектрическими потерями, высокой электрической прочностью и стойкостью к тепловому старению.
• Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией аналогичного напряжения и сечения, что облегчает монтаж и транспортировку.
• Допустимость прокладки на вертикальных и наклонных трассах без ограничения по перепаду высот благодаря отсутствию стекания пропиточного состава.
• Герметичность конструкции благодаря заполнению экрана, что повышает надежность при эксплуатации во влажной среде.
• Высокая допустимая температура при КЗ.
• Относительно простой монтаж и оконцевание с использованием современных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт.

Недостатки:

• Отсутствие брони делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при прокладке в земле без дополнительной защиты.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) на стадии монтажа, которые могут стать очагом развития электрического дерева.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (ААБл и аналоги), но, как правило, ниже, чем у медных аналогов (ПвВГЭ).
• Необходимость строгого соблюдения технологии монтажа (зачистка, разделка, экранирование) для обеспечения надежности соединений.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем АПвВГЭ необходимо руководствоваться ПУЭ, СО 153-34.20.504-2003 и инструкциями заводов-изготовителей.

• Радиус изгиба: При монтаже минимально допустимый радиус изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля при одножильном исполнении и 10 диаметров для многожильных кабелей. Для кабелей с секторными жилами радиус изгиба увеличивается.
• Работа при низких температурах: Прокладка без подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогреть трансформатором или специальными устройствами.
• Заземление: Экран кабеля подлежит обязательному двустороннему заземлению. Это необходимо для безопасности персонала, обеспечения нормального режима работы сети и срабатывания защит при повреждении.
• Соединение и ответвление: Выполняются с помощью соединительных, стопорных и концевых муфт, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ. Особое внимание уделяется восстановлению экрана и герметизации.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвВГЭ от АПвПг?

Основное отличие заключается в конструкции экрана и герметизации. В кабеле АПвВГЭ экран выполнен из медных проволок или ленты с обязательной герметизацией. В кабеле АПвПг (где «Пг» – экран из медных проволок и полимерная герметизирующая оболочка) поверх скрученных жил с поясной изоляцией накладывается экран из медных проволок, а затем отдельная герметизирующая оболочка из полимера (чаще всего полиэтилена), и только потом – внешняя ПВХ оболочка. Конструкция АПвПг считается более совершенной и надежной с точки герметизации.

Можно ли прокладывать кабель АПвВГЭ 2х в земле (траншее)?

Да, можно, но с оговорками. Поскольку кабель не имеет брони, его прокладка в земле допускается при условии отсутствия механических повреждений (раскалывание камней, вибрационные нагрузки). Рекомендуется укладка на подготовленную «подушку» из песка и защита сверху кирпичом, бетонными плитами или сигнальной лентой. В каменистых грунтах, в зонах с высокой вероятностью раскопок или значительных механических напряжений следует применять бронированные кабели (АПвБбШв).

Какой кабель выбрать: АПвВГЭ или АВВГ?

Это кабели для разных классов напряжения. АВВГ – кабель с ПВХ изоляцией жил и оболочкой, рассчитанный на напряжение до 1 кВ. АПвВГЭ – кабель среднего напряжения (6-35 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающий принципиально иными диэлектрическими и температурными характеристиками. Сравнение корректно только в рамках одного класса напряжения.

Обязательно ли заземлять экран кабеля АПвВГЭ с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.75 и др.). Двустороннее заземление металлических экранов (оболочек) силовых кабелей выше 1 кВ выполняется для обеспечения электробезопасности, снижения напряжения на экране до безопасного значения при повреждении изоляции и для обеспечения нормальной работы релейной защиты. В некоторых схемах (например, при использовании поперечной дифференциальной защиты) может применяться одноточечное заземление, но это специальный случай, требующий обоснования в проекте.

Что означает «сшитый полиэтилен» и чем он лучше обычного?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого дополнительно соединены («сшиты») поперечными химическими связями в трехмерную сетку. Этот процесс (вулканизация) резко повышает термостойкость материала: температура длительной эксплуатации возрастает с 70°C до 90°C, а при коротком замыкании – с 130°C до 250°C. Также повышаются стойкость к растрескиванию под напряжением, механическая прочность и сопротивление тепловому старению.

Каков реальный срок службы кабеля АПвВГЭ?

Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатации (непревышение токовых нагрузок, отсутствие перегрузок по напряжению, защита от внешних повреждений). Критическим фактором является качество монтажа соединений и окончаний.

Заключение

Кабель АПвВГЭ 2-х жильный является современным, надежным и технологичным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и герметизированном экране, обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики. При выборе данного кабеля для конкретного объекта необходимо тщательно оценивать условия прокладки (наличие механических рисков) и строго соблюдать правила монтажа, особенно в части заземления экрана и герметизации соединений. Правильный подбор сечения, учет поправочных коэффициентов на условия прокладки и квалифицированный монтаж являются залогом долговечной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.