Кабель АПвЭВнгд 1х300
Кабель силовой АПвЭВнгд 1х300: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвЭВнгд 1х300 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой сечением 300 мм², предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1 кВ частоты 50 Гц. Его ключевыми особенностями являются безгалогенная конструкция, пониженная пожарная опасность и стойкость к распространению горения, что делает его критически важным для объектов с массовым пребыванием людей и особо ответственных инфраструктурных проектов.
Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 1х300
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – изоляция жилы: сшитый полиэтилен (Пв – обозначение по ГОСТ для вулканизированного полиэтилена).
- Э – экран общий для кабеля.
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нгд – исполнение с пониженной пожарной опасностью: нераспространяющий горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением.
- 1х300 – количество и номинальное сечение основной жилы: одна жила сечением 300 квадратных миллиметров.
- Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C.
- Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании: до +250°C (в течение 5 секунд).
- Высокая механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
- Отличные диэлектрические характеристики.
- Выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение локальных перенапряжений.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Замыкание тока утечки на землю в случае повреждения изоляции, что обеспечивает корректную работу устройств защитного отключения (УЗО, реле заземления).
- Не распространяет горение при групповой прокладке (испытание по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
- Пониженное дымообразование (индекс дымообразования не более 50 ИД по ГОСТ 17622).
- Пониженное выделение коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) (значение pH ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкСм/мм, содержание фтористого водорода HF ≤ 5 мг/г по ГОСТ 12176).
- Объектов транспортной инфраструктуры: метрополитен, железнодорожные вокзалы, аэропорты, тоннели.
- Общественных и административных зданий: торгово-развлекательные центры, больницы, школы, высотные здания, спортивные комплексы.
- Промышленных предприятий с повышенными требованиями к пожарной безопасности (химическая, нефтегазовая промышленность).
- Мест с массовым пребыванием людей.
- Электростанций и подстанций.
- Учет вихревых токов: Переменный магнитный поток вокруг одиночной жилы наводит ЭДС в металлических элементах (оболочках, лотках, арматуре), что приводит к потерям мощности и нагреву. Для их минимизации применяется треугольная или плоская прокладка с перевязкой фаз (для трехфазных систем) и соблюдением определенных расстояний.
- Требования к заземлению экрана: Экран одножильного кабеля должен быть заземлен с двух концов (в большинстве случаев). При большой длине линии это может привести к циркулирующим токам, поэтому на средних и длинных линиях часто применяют специальные схемы заземления (например, с cross-bonding).
- Механический монтаж: Несмотря на многопроволочную жилу, кабель сечением 300 мм² обладает значительным весом и жесткостью. Требуется применение специального такелажного оборудования, правильный расчет опорных конструкций и соблюдение радиуса изгиба.
- Повышенная термостойкость: +90°C против +70°C у ПВХ, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Стойкость к короткому замыканию: Выдерживает +250°C против +160°C у ПВХ.
- Стабильность параметров при нагреве: XLPE не размягчается и не течет.
- Меньшие диэлектрические потери.
- Стойкость к влаге и частичный разрыв молекулярных связей при старении.
Конструкция кабеля АПвЭВнгд 1х300
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определённую функцию, обеспечивая надежность и безопасность в течение всего срока службы.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Проволоки скручиваются в правильную геометрическую форму (чаще всего секторную или круглую).
2. Изоляция жилы
Наносится методом экструзии на жилу. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер подвергается процессу вулканизации (сшивке), в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это кардинально улучшает его свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом:
Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-310-2001) и для данного сечения составляет, как правило, 2.0 мм.
3. Экран
Экран является обязательным элементом для кабелей на напряжение 0.66/1 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Он выполняет несколько функций:
Экран кабеля АПвЭВнгд выполняется в виде медной ленты или комбинированно: медные проволоки (дренажная жила) в сочетании с медной или алюмополимерной лентой.
4. Оболочка
Внешний защитный слой из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности. Ключевые требования к оболочке в маркировке «нгд»:
Толщина оболочки для одножильного кабеля сечением 300 мм² составляет порядка 3,0-3,4 мм.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Основные электрические параметры
Следующие параметры приведены для кабеля, соответствующего современным техническим условиям.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0.66 / 1 | Между жилой и землей / между жилами |
| Частота, Гц | 50 | |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90°C | В нормальном режиме работы |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании | +250°C | Длительность не более 5 сек. |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки | +130°C | Длительность не более 8 часов в сутки |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.0601 | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 3.5 кВ | Продолжительность 10 мин. |
Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Относительная влажность воздуха при +35°C | До 98% |
| Стойкость к распространению горения при групповой прокладке | Категория А F/R (по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22)) |
| Дымо- и газовыделение | Индекс дымообразования (ИД) ≤ 50, безгалогенный состав оболочки |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвЭВнгд 1х300 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря своим свойствам пониженной пожарной опасности он является предпочтительным выбором для:
Особенности прокладки одножильных кабелей
Использование одножильного кабеля большого сечения накладывает специфические требования к проектированию и монтажу:
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АПвЭВнгд 1х300 имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется проектом, бюджетом и условиями эксплуатации.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| АПвЭВнгд 1х300 | Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, экран, безгалогенная оболочка «нгд». | Бюджетные проекты с требованиями пожарной безопасности, где допустимо использование алюминия. |
| ПвПнгд 1х300 | Медная жила (П), остальные обозначения аналогичны. Более высокая проводимость, долговечность контактов, большая стоимость. | Ответственные объекты, где критична надежность и минимальное сечение, ограничения по току нагрузки. |
| АВВГнгд 1х300 | Алюминиевая жила, изоляция и оболочка из ПВХ пластиката. Более низкая термостойкость (допустимая температура жилы +70°C). | Проекты с меньшими требованиями к токовой нагрузке и без необходимости стойкости к тепловому удару КЗ. |
| АПвПу2г 1х300 | Бронированный кабель (буква «2г» — двойная гофрированная стальная лента). Защита от механических повреждений. | Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Почему для сечении 300 мм² часто используют одножильный кабель, а не трехжильный?
Использование трех одножильных кабелей вместо одного трехжильного (например, АПвЭВнгд 3х300) на больших сечениях обусловлено практикой монтажа и эксплуатации. Одножильные кабели легче транспортировать и монтировать (меньший вес бухты), проще заводить в узлы проходок. Кроме того, при повреждении одной фазы заменяется только один кабель, а не весь трехжильный. Однако это требует тщательного проектирования взаимного расположения фаз для компенсации магнитных полей.
2. Как правильно выбрать сечение 300 мм²? На какой ток оно рассчитано?
Сечение 300 мм² выбирается на основе расчета тока нагрузки с учетом условий прокладки. Длительно допустимый ток для АПвЭВнгд 1х300 варьируется в зависимости от метода прокладки. Например, при прокладке одиночного кабеля в воздухе (температура воздуха +25°C) допустимый ток составляет примерно 565-590 А. При групповой прокладке в лотке или коробе вводится понижающий коэффициент (0.85-0.7 в зависимости от количества кабелей). Точный расчет должен проводиться по ПУЭ (Правила устройства электроустановок) гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, глубину прокладки в земле и т.д.
3. В чем принципиальная разница между «нгд» и просто «нг»?
Маркировка «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке. Маркировка «нгд» включает два дополнительных, критически важных свойства: пониженное дымо- и газовыделение (д). При пожаре кабель «нгд» выделяет минимальное количество плотного дыма (что не затрудняет эвакуацию) и не выделяет коррозионно-активных галогенсодержащих газов (хлороводорода), которые разрушают электронное оборудование и металлоконструкции даже в соседних от очага пожара помещениях.
4. Можно ли прокладывать АПвЭВнгд 1х300 в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле не рекомендуется. Оболочка из ПВХ пластиката не обладает достаточной стойкостью к механическим повреждениям (камни, грунтовые подвижки) и может быть подвержена коррозии от блуждающих токов и почвенной химии. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные модификации (например, АПвБбШвнгд или АПвПу2г) или прокладывать кабель в защитных полиэтиленовых или асбоцементных трубах, что должно быть четко регламентировано проектом.
5. Как правильно заземлять экран одножильного кабеля АПвЭВнгд?
Экран должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности (сброс тока утечки) и обеспечения нормальной работы релейной защиты. На конце кабеля экран (медные проволоки и/или лента) собирается и соединяется с контактным лепестком или специальной гильзой, которая через медный проводник подключается к контуру заземления. При большой длине линии (обычно более 500-1000 м для кабелей 1 кВ) могут возникать значительные циркулирующие токи по экрану, что требует применения специальных схем (одностороннее заземление с изолирующей муфтой или схема cross-bonding), но такие решения требуют детального расчета и применяются реже на напряжении 1 кВ.
6. Каковы главные преимущества сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией?
Заключение
Кабель АПвЭВнгд 1х300 представляет собой современное, технологичное решение для создания магистральных и распределительных линий электроснабжения на напряжение до 1 кВ. Его конструкция, сочетающая алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена и безгалогенную оболочку, обеспечивает оптимальный баланс между стоимостью, надежностью и строгими требованиями пожарной безопасности. Правильный выбор, проектирование и монтаж этого кабеля с учетом специфики одножильного исполнения и необходимости заземления экрана являются залогом долговечной и безопасной работы энергетической системы объекта. Применение данной марки кабеля соответствует последним редакциям ПУЭ и СП, регламентирующим использование кабелей с пониженным дымо- и газовыделением на объектах инфраструктуры.