Кабель АПвЭВнгд 1х120
Кабель АПвЭВнгд 1х120: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвЭВнгд 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке, не распространяющей горение, с пониженным дымо- и газовыделением. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 1х120
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен (СПЭ) вулканизированный.
- Э – наличие экрана поверх изолированной жилы.
- В – материал оболочки: поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат.
- нгд – исполнение по показателям пожарной опасности: не распространяющий горение (нг), с пониженным дымо- и газовыделением (д).
- 1х120 – количество и номинальное сечение токопроводящих жил: одна жила сечением 120 мм².
- Полупроводящий слой: Экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен, наложенный непосредственно на изоляцию. Выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и экран по жиле.
- Медный экран: Поверх полупроводящего слоя накладывается экран в виде медных лент или проволок (спирально наложенных медных проволок). Его основная функция – защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и заземления.
- Магистральные линии в сетях 6-10 кВ.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные станции).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в помещениях, включая производственные цеха и общественные здания, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (исполнение «нгд»).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронепокровы у данной марки отсутствуют, поэтому требуется укладка в трубы или использование защитных плит).
- Высокие электрические характеристики: СПЭ-изоляция обладает низкими диэлектрическими потерями, высокой стойкостью к тепловому старению и частичным разрядам.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нгд» позволяет прокладывать кабель в местах массового скопления людей и на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности.
- Допустимые температуры: Повышенная рабочая температура (+90°C) и стойкость к перегрузкам и токам КЗ.
- Устойчивость к влаге: Полностью герметичная конструкция изоляции и оболочки.
- Относительно малый вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией.
- Экономичность: Использование алюминия делает кабель более выгодным по стоимости по сравнению с медными аналогами при больших сечениях.
- Отсутствие брони: Не предназначен для прокладки в земле без дополнительной механической защиты.
- Чувствительность к монтажным повреждениям: Требует аккуратного обращения при прокладке, запрещены резкие изгибы.
- Требования к заземлению экрана: Неправильное заземление экранов одножильных кабелей может привести к значительным потерям и опасным напряжениям.
- Ограничение по температуре монтажа: Прокладка при температуре ниже -15°C требует подогрева кабеля.
- От АПвВнгд: Кабель АПвВнгд не имеет экрана («Э» в маркировке отсутствует) и применяется на напряжения до 1 кВ. АПвЭВнгд – кабель на среднее напряжение (6-10 кВ), где экран обязателен.
- От АПвБШвнгд: Марка АПвБШвнгд имеет броню из стальных оцинкованных лент («Б») и защитный шланг из ПВХ («Шв»), что позволяет прокладывать его в земле без дополнительной защиты.
- От АСБл: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку и броню. Он значительно тяжелее, имеет меньший допустимый нагрев (+80°C) и требует специальной концевой разделки. АПвЭВнгд – более современная и удобная в монтаже альтернатива.
- От ПвПнгд(Н)-ХЛ: Это кабель с медной жилой. Медные кабели имеют меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии, но существенно дороже. Выбор между алюминием и медью делается на основе технико-экономического расчета.
- Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Сопротивление изоляции СПЭ-кабелей очень высокое (сотни и тысячи МОм*км) и нормируется производителем.
- Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока или переменным напряжением частотой 0.1 Гц (метод VLF). Стандартное испытание для кабеля 10 кВ выпрямленным напряжением: 60 кВ в течение 10 минут.
- Проверка целостности и фазировки жил, а также целостности экрана.
Конструкция кабеля АПвЭВнгд 1х120
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы для оптимизации диаметра кабеля.
2. Экран по жиле (Экран первого типа)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий сшитый полиэтилен. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и местных концентраций напряженности поля, что предотвращает возникновение частичных разрядов и старение изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в течение 5 секунд). Изоляция имеет строго нормированную толщину, обеспечивающую электрическую прочность при заданном рабочем напряжении.
4. Экран по изоляции (Экран второго типа)
Состоит из двух элементов:
5. Разделительный слой
Под оболочкой может присутствовать поясная изоляция (например, из ПВХ пластиката или PET-ленты), которая отделяет экран от внешней оболочки и предотвращает их взаимное негативное воздействие.
6. Защитная оболочка
Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести. Индекс «нгд» указывает, что материал оболочки не поддерживает горение при одиночной прокладке и выделяет пониженное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при пожаре. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 6/6 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и сечение жил, мм² | 1х120 |
| Материал жилы | Алюминий (АВЕ) |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 |
| Допустимая температура жилы при КЗ (не более 5 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина, м | Не менее 150 (может варьироваться по согласованию) |
| Срок службы, лет | Не менее 30 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (в течение 10 мин.) | Для кабеля на 6/10 кВ: 25 кВ |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.253 |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~1800 — 2200 (зависит от толщины изоляции и конструкции экрана) |
| Наружный диаметр кабеля, мм | ~32 — 38 (зависит от производителя и напряжения) |
| Примерная допустимая токовая нагрузка при прокладке в земле (грунт тепловой сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура земли +25°C), А | ~300 — 330 |
| Примерная допустимая токовая нагрузка при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C), А | ~290 — 310 |
Примечание: Точные значения массы, диаметра и токовых нагрузок необходимо уточнять в технической документации производителя для конкретного типоразмера кабеля.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвЭВнгд 1х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Одножильные кабели требуют особого внимания при проектировании и монтаже из-за явления наведения токов в экранах (оболочках). При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на значительные расстояния, экраны должны быть обязательно заземлены с двух сторон для предотвращения наведения высокого напряжения. Часто применяется схема «перекрестного» соединения экранов (transposition) для снижения потерь.
Преимущества и недостатки кабеля АПвЭВнгд 1х120
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Отличия от других марок кабелей
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 1х120 в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным условием защиты от механических повреждений. Поскольку кабель не имеет бронепокрова, его необходимо прокладывать в пластиковых или асбестоцементных трубах, либо защищать сверху специальными бетонными плитами или кирпичом. Это требование указано в ПУЭ (Правила устройства электроустановок).
2. Как правильно заземлять экран одножильного кабеля АПвЭВнгд?
Заземление экранов (медных проволок/лент) одножильных кабелей на напряжение 6-10 кВ является обязательным. Рекомендуется заземление с двух сторон (на обоих концах линии) для обеспечения пути стечения токов короткого замыкания и снятия потенциала. В случаях большой длины линии или параллельной прокладки нескольких кабелей для снижения циркулирующих токов в экранах может применяться схема с одноточечным заземлением или перекрестным соединением экранов. Конкретная схема должна быть определена проектом.
3. В чем принципиальная разница между кабелями на 6/10 кВ и 8,7/10 кВ?
Цифры обозначают номинальное напряжение между фазой и землей (U0) и между фазами (U). Кабель на 8,7/10 кВ рассчитан на работу в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме (при замыкании на землю одной фазы) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрасти в √3 раз. Такой кабель имеет большую толщину изоляции. Кабель 6/10 кВ применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Выбор маркировки кабеля должен строго соответствовать режиму нейтрали в конкретной сети.
4. Допустима ли совместная прокладка нескольких кабелей АПвЭВнгд 1х120 в одной траншее или лотке?
Да, допустима. Однако при этом необходимо учитывать снижающие коэффициенты к допустимой токовой нагрузке, которые зависят от количества кабелей, лежащих вплотную, и способа прокладки (в воздухе, в земле). Эти коэффициенты приведены в ПУЭ гл.1.3. При прокладке в земле также нормируется минимальное расстояние между кабелями в свету (не менее 100 мм для кабелей 10 кВ).
5. Какие муфты и концевая арматура используются для монтажа кабеля АПвЭВнгд 1х120?
Для соединения и ответвления применяются соединительные и ответвительные муфты стопорного типа для кабелей с СПЭ-изоляцией на соответствующее напряжение (10 кВ). Для концевой заделки используются концевые муфты (внутренней или наружной установки) или термоусаживаемые перчатки. Крайне важно использовать арматуру, специально предназначенную для кабелей с СПЭ-изоляцией, так как технология монтажа и конструкция таких муфт учитывают особенности материала.
6. Как проверить целостность изоляции и экрана кабеля перед вводом в эксплуатацию?
После прокладки кабель должен подвергаться приемо-сдаточным испытаниям в соответствии с ПУЭ. Основные испытания для кабеля 10 кВ:
Проведение испытаний должны выполнять квалифицированные специалисты с применением сертифицированного оборудования.
Заключение
Кабель АПвЭВнгд 1х120 является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики и длительный срок службы. Исполнение «нгд» расширяет возможности его применения на объектах с жесткими противопожарными требованиями. Правильный выбор, проектирование трасс прокладки с учетом особенностей одножильных кабелей, квалифицированный монтаж и испытание в соответствии с нормативными документами являются залогом безаварийной и долговременной работы кабельной линии на основе АПвЭВнгд 1х120.