Кабель АПвКШвнг(А) 150 мм

Кабель АПвКШвнг(А) 150 мм²: полный технический анализ

Кабель АПвКШвнг(А) 150 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в пожароопасных условиях.

Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)-150

А – токопроводящая жила из алюминия.
П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок (концентрический экран).
Шв – защитный шланг (покров) в виде выпрессованного ПВХ шланга.
нг(А) – исполнение пониженной горючести, категория А (по ГОСТ 53315-2009). Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что обеспечивает высший уровень пожарной безопасности.
150 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) 150 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 150 мм² изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная круглая уплотненная конструкция, обеспечивающая необходимую гибкость и удобство монтажа. Класс гибкости обычно 1 или 2.

2. Изоляция

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 сек) кабель выдерживает температуру до +250°C.

3. Экранирование

Каждая изолированная жила экранируется полупроводящим экструдированным экраном. После скрутки изолированных жил поверх них накладывается поясной экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Основные функции экрана:

Выравнивание электрического поля вокруг изолированных жил.
Защита от внешних электромагнитных помех.
Обеспечение симметричности емкостных характеристик.
Отвод токов утечки и обеспечение безопасности при повреждении.

4. Заполнение и разделительный слой

Пространство между экранированными жилами заполняется негорючим эластичным материалом (например, резиновой смесью или ПВХ-пластикатом). Это обеспечивает механическую стабильность конструкции, герметичность и круглую форму. Поверх заполнения может накладываться поясная изоляция (ленты) или разделительный слой.

5. Броня

В маркировке кабеля прямо не указана броня, однако буква «К» в обозначении АПвКШвнг(А) подразумевает наличие экрана из медных проволок, которые также выполняют функцию механической защиты (аналогично броне из круглых проволок). Это отличает его от кабелей с экраном из медных лент. Проволочный экран/броня эффективно защищает кабель от растягивающих усилий и механических повреждений.

6. Защитный шланг (покров)

Наружная оболочка выполняется в виде выпрессованного шланга из ПВХ-пластиката пониженной горючести (нг). Материал оболочки обеспечивает защиту от агрессивных сред, масел, влаги, механических воздействий и соответствует высшей категории пожарной безопасности – нг(А).

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКШвнг(А) 150 мм² на напряжение 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ) или 12/20 кВ (24 кВ)
Сечение основной жилы	150 мм²
Количество и форма жил	3 жилы, секторной или круглой формы
Материал жилы	Алюминий
Материал изоляции	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Максимальная рабочая температура жилы	+90 °C
Допустимая температура при перегрузке	+130 °C
Допустимая температура при КЗ (до 5 сек)	+250 °C
Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева)	-15 °C
Строительная длина	Не менее 250 м (может варьироваться по согласованию)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (после монтажа)	2.5U₀ + 2 кВ в течение 5 мин. (Для 10 кВ: 25 кВ)

Таблица 2. Электрические характеристики (ориентировочные данные для 10 кВ)

Параметр	Значение
Электрическое сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более	0.206 Ом/км
Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл) при прокладке в земле (траншее), +25°C в грунте	~ 300 А*
Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл) при прокладке в воздухе, +25°C воздуха	~ 275 А*
Емкость на фазу	~ 0.35 мкФ/км
Индуктивное сопротивление	~ 0.11 Ом/км

Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки: температуры окружающей среды, глубины заложения, количества кабелей в траншее, расстояния между ними и т.д.

Области применения

Кабель АПвКШвнг(А) 150 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях среднего класса напряжения 6-20 кВ. Основные сферы применения:

Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ: Питание районных подстанций, трансформаторных пунктов (ТП) в городах и промышленных зонах.
Питание мощного промышленного оборудования: Электроснабжение цехов, насосных и компрессорных станций, крупных двигателей.
Кабельные вводы на подстанциях: Соединение ячеек распределительных устройств (КРУ, КСО) с силовыми трансформаторами.
Прокладка в кабельных сооружениях: Туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория нг(А)).
Объекты с высокой плотностью прокладки кабелей: Атомные и тепловые электростанции, метрополитен, порты, аэропорты.
Взрывоопасные зоны (при соблюдении дополнительных условий монтажа).

Кабель может прокладываться в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях повышенной влажности. Проволочный экран обеспечивает устойчивость к растягивающим нагрузкам, что допускает прокладку на наклонных и вертикальных трассах.

Условия прокладки и монтажа

Монтаж кабеля должен производиться в соответствии с требованиями ПУЭ, СП, ГОСТ Р 50571 и технической документации завода-изготовителя.

Минимальный радиус изгиба: При прокладке одножильных кабелей радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для многожильных кабелей – не менее 7.5 наружных диаметров.
Температура монтажа: Прокладка без предварительного прогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо прогреть в закрытом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
Затяжка кабеля: Допустимое тяговое усилие рассчитывается исходя из сечения жил и материала. Для алюминиевых жил 150 мм² максимальное усилие не должно превышать 30-40 Н/мм² сечения. Обязательно использование кабельных чулок (захватов), не повреждающих оболочку.
Прокладка в земле: Глубина заложения от планировочной отметки – не менее 0.7 м. Кабель укладывается на подготовленную подушку из мелкой земли без камней или песчаную подсыпку толщиной 100 мм. Сверху засыпается таким же слоем, после чего укладывается механическая защита (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента). Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм.
Прокладка в воздухе: Кабель крепится на несущих тросах, конструкциях, лотках, в коробах с учетом его собственного веса и возможных ветровых/ледяных нагрузок.
Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходимо обеспечить герметичность узлов, качественную заделку экрана и изоляции. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена используются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты на соответствующее напряжение.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвКШвнг(А) 150 мм²:

Экономичность: Алюминиевая жила существенно дешевле медной при сопоставимых токовых нагрузках для средних напряжений.
Высокие диэлектрические свойства изоляции XLPE: Повышенная стойкость к тепловому старению, влаге, тропическому климату. Меньшие диэлектрические потери по сравнению с бумажно-масляной изоляцией.
Пожарная безопасность: Исполнение нг(А) позволяет прокладывать кабель группами без ограничений по распространению горения.
Механическая прочность: Проволочный экран (броня) обеспечивает защиту от механических повреждений и растяжения.
Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие необходимости в сложных системах подпитки маслом или контроля давления, как у маслонаполненных кабелей.
Допустимость вертикальной прокладки: Благодаря структуре изоляции XLPE и проволочному экрану.

Недостатки и ограничения:

Чувствительность к точечным механическим повреждениям: При нарушении технологии монтажа (задиры, надрезы) в изоляции XLPE может развиваться «водное дерево», что со временем снижает электрическую прочность.
Больший диаметр и вес по сравнению с кабелями на низкое напряжение: Требует применения соответствующей арматуры и оборудования для монтажа.
Необходимость тщательного заземления экрана: На обоих концах линии для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.
Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на низкое напряжение.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие АПвКШвнг(А) от АПвПу2нг(А)-150?

Основное отличие – в конструкции экрана и защитного покрова. АПвПу2нг(А) имеет экран из медных лент (обозначение «Пу») и защитную оболочку (вторую), но не имеет проволочной брони. Кабель АПвКШвнг(А) с экраном/броней из медных проволок («К») и защитным шлангом («Шв») обладает повышенной механической прочностью на растяжение и лучше подходит для прокладки в условиях возможных смещений грунта, на вертикальных участках.

2. Можно ли прокладывать данный кабель в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0.4 кВ?

Да, можно, но с соблюдением требований ПУЭ (п. 2.1.16, 2.3.86). Силовые кабели напряжением до 10 кВ допускается прокладывать в одном лотке (коробе) с кабелями до 1 кВ. При этом рекомендуется разделять их перегородкой или выдерживать расстояние между группами не менее 100 мм. Категория пожарной опасности нг(А) это допускает.

3. Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На какой максимальный ток он рассчитан?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета электрических нагрузок, потерь напряжения, токов короткого замыкания и экономической плотности тока согласно ПУЭ гл. 1.3. Длительно допустимый ток зависит от способа прокладки. Для предварительной оценки можно ориентироваться на ~300 А для прокладки в земле и ~275 А для прокладки в воздухе при стандартных условиях (+25°C). Точный расчет должен учитывать все поправочные коэффициенты: на температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей вплотную, глубину заложения и т.д.

4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Кабель имеет собственную броню из медных проволок и защитный шланг, что обеспечивает хорошую стойкость к механическим воздействиям. Однако, согласно ПУЭ (п. 2.3.83), при прокладке в земле на глубине 0.7-1.0 м в местах, где не предполагаются механические нагрузки (например, раскопки), рекомендуется дополнительная защита в виде кирпича, асбоцементных или бетонных плит, уложенных поверх кабеля. Это защитит его от повреждения при случайных земляных работах.

5. Как маркируются концы кабеля при поставке?

Жилы кабеля маркируются цифрами 1, 2, 3 или цветными полосами на изоляции. На барабан при отгрузке наносится бирка с указанием: завода-изготовителя, марки кабеля, сечения, длины, напряжения, даты изготовления, номера барабана, массы брутто, знака соответствия и ГОСТ/ТУ.

6. Каков гарантийный срок на кабель АПвКШвнг(А) 150 мм²?

Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. При этом расчетный срок службы при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет.

Заключение

Кабель АПвКШвнг(А) 150 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы, изоляцию из сшитого полиэтилена, проволочный экран-броню и оболочку пониженной горючести категории А, оптимально подходит для ответственных объектов с высокими требованиями к пожарной безопасности и механической стойкости. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией обеспечивают долговечную и бесперебойную работу энергетических систем.

Кабель АПвКШвнг(А) 150 мм