Кабель АПвКВнг(А) 1х185

Кабель АПвКВнг(А) 1х185: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКВнг(А) 1х185 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевым проводником, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, обладающий пониженной пожарной опасностью. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 110 кВ включительно частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность и долговечность в условиях интенсивной эксплуатации.

Расшифровка маркировки АПвКВнг(А) 1х185

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – изоляция: сшитый полиэтилен.
• в – оболочка: из поливинилхлоридного пластиката.
• К – назначение кабеля: контрольный (в данной маркировке требует уточнения, так как сочетание «АПвКВ» исторически сложилось для кабелей на напряжение 6-110 кВ, где «К» может указывать на контрольный, но в современной трактовке для силовых кабелей это часть обозначения типа изоляции/конструкции). Более точное прочтение: кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена в оболочке из ПВХ пластиката. Часто в обозначении используется «Пв» — изоляция из сшитого полиэтилена, «В» — оболочка из ПВХ. Маркировка «АПвКВнг(А)» является устоявшейся для кабелей на высокое напряжение с алюминиевой жилой, где «КВ» обозначает «кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена».
• нг(А) – исполнение по пожарной безопасности: не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая огневая нагрузка).
• 1х185 – количество и сечение основных жил: одна жила номинальным сечением 185 мм².

Конструкция кабеля АПвКВнг(А) 1х185

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

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 185 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн). Класс гибкости обычно 1 или 2. Жила имеет круглую форму.
• 2. Экранирующая оболочка над жилой (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы экструзионным способом. Выполняется из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей композиции. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на напряжение 10 кВ составляет 4,5 мм (по ГОСТ 16442-80). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Рабочая температура жилы увеличивается до +90°C, а температура в режиме перегрузки может достигать +130°C.
• 4. Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
• 5. Поясная изоляция. Выполняется в виде ленты из полупроводящего материала или медных лент. Обеспечивает контакт с металлическим экраном.
• 6. Металлический экран. Выполняется в виде медных или алюминиевых лент, либо в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, замыкание тока на землю в случае пробоя изоляции (ток однофазного КЗ), обеспечение симметрии электрического поля. В одножильных кабелях является обязательным элементом.
• 7. Оболочка. Внешний защитный слой из ПВХ пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный. Наличие индекса «нг(А)» означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение.

Основные технические характеристики

Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U: 6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 12/20 кВ и др., в зависимости от модификации.
• Максимально допустимое рабочее напряжение U_max: 12 кВ для сети 10 кВ.
• Частота: 50 Гц.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 30 кВ (для кабеля 10 кВ) в течение 10 минут.
• Емкость: порядка 0,3-0,4 мкФ/км (зависит от конструкции).
• Индуктивное сопротивление: примерно 0,1-0,15 Ом/км.
• Активное сопротивление жилы постоянному току при +20°C: не более 0,164 Ом/км (для алюминия сечением 185 мм²).
• Допустимый длительный ток нагрузки (I_дл.доп.): Зависит от условий прокладки. Пример: при прокладке в земле (траншее) +25°C, тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт – около 355 А.

Таблица 1. Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля АПвКВнг(А) 1х185 (ориентировочные значения, по ПУЭ 7 изд.)

Способ прокладки	Количество кабелей	Допустимый длительный ток, А	Примечания (условия)
В воздухе (в помещении)	Одиночно	~320	Темп. воздуха +25°C
В земле (в траншее)	Одиночно	~355	Темп. грунта +15°C, Rгр=1,2 К·м/Вт
В земле (в траншее)	В пучке из 3-х кабелей	~300	С учетом взаимного влияния

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15-20 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением 185 мм² это, как правило, не менее 600-800 мм).
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
• Максимальная рабочая температура жилы: +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки, не более 100 часов в год), +350°C (в режиме короткого замыкания, не более 5 секунд).
• Строительная длина: устанавливается соглашением, обычно не менее 200-250 метров.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвКВнг(А) 1х185 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Применяется в сетях напряжением 6-35 кВ, реже – до 110 кВ.

• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени.
• Прокладка в земле (траншее): допускается прокладка в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям. Не рекомендуется для прямого бронирования, при необходимости защиты от механических повреждений требуется прокладка в трубах или использование бронированных модификаций (АПвКШв, АПвКПу и др.).
• Прокладка в помещениях: в производственных цехах, на промышленных предприятиях, в распределительных устройствах (РУ), трансформаторных подстанциях (ТП).
• Особенность прокладки одножильных кабелей: При прокладке в стальных трубах или магнитопроводящих конструкциях необходимо учитывать возникновение вихревых токов, ведущих к дополнительным потерям и нагреву. Для переменного тока большой величины рекомендуется треугольное расположение жил или использование немагнитных разделителей.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие диэлектрические свойства сшитого полиэтилена: низкие диэлектрические потери, высокая стойкость к тепловому старению и перегрузкам.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБл) того же напряжения и сечения.
• Отсутствие тока утечки и проблемы стекания пропиточного состава, что характерно для маслонаполненных кабелей.
• Простота монтажа и соединения: возможность использования кабельной арматуры для СИП-изоляции.
• Пожарная безопасность: индекс «нг(А)» позволяет использовать в местах с массовым скоплением людей и на ответственных объектах.
• Экономичность: использование алюминиевой жилы снижает стоимость кабеля по сравнению с медным аналогом (ПвКВнг(А)).

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: при повреждении оболочки и попадании влаги возможна водная триинга (рост «древовидных» микропор в изоляции), ведущая к пробою.
• Необходимость тщательной подготовки и герметизации концевых и соединительных муфт.
• Отсутствие брони: базовая модификация АПвКВнг(А) не имеет бронепокрова, что требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле в условиях возможных механических воздействий.
• Требования к системам крепления: одножильные кабели большой длины требуют надежного крепления с учетом электродинамических сил при КЗ.

Требования нормативной документации

Производство и испытания кабеля АПвКВнг(А) 1х185 регламентируется следующими основными документами:

• ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Для напряжений выше 3 кВ часто используются ТУ производителей, разработанные на основе ГОСТ 16442-80 (устаревший, но референсный) и международного стандарта МЭК 60502-2.
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ) – главы 1.3, 2.3, 7.3, регламентирующие выбор сечений, способы прокладки и защиты.
• Своды правил по проектированию и противопожарные требования (СП 6.13130.2020).
• Технические условия (ТУ) конкретного завода-изготовителя, которые должны быть не менее жесткими, чем государственные стандарты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем ключевое отличие кабеля АПвКВнг(А) от АВВГнг(А) того же сечения?

Ответ: Основное отличие – класс напряжения и материал изоляции. АВВГнг(А) имеет изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката и предназначен для напряжений до 1 кВ. АПвКВнг(А) имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE), что позволяет ему работать в сетях среднего напряжения (6-35 кВ). Конструкция высоковольтного кабеля также включает экраны (полупроводящие и металлические), которые отсутствуют в кабеле на 1 кВ.

Вопрос: Можно ли прокладывать кабель АПвКВнг(А) 1х185 непосредственно в земле (траншее) без защиты?

Ответ: Технически возможно, если трасса не подвержена механическим повреждениям (раскапыванию, смещению грунтов, наличию острых камней). Однако ПУЭ (п. 2.3.83) рекомендуют для кабелей выше 1 кВ, не имеющих брони, обеспечивать защиту от механических повреждений (укладка в трубы, в лотки, под кирпич). На практике для ответственных линий чаще используют бронированные модификации или прокладку в асбоцементных/ПНД трубах.

Вопрос: Как правильно выбрать сечение экрана заземления для этого кабеля?

Ответ: Сечение экрана (металлической оболочки) для заземления должно быть не менее нормируемого ПУЭ. Для кабелей на напряжение 6-35 кВ сечение заземляющих проводников, присоединяемых к экранам и броне, должно быть не менее 16 мм² по меди (или 25 мм² по алюминию) – см. ПУЭ 7, п. 1.7.126. Фактическое сечение самого металлического экрана кабеля (медные ленты/проволоки) обычно меньше, поэтому при монтаже концевых муфт к экрану присоединяют отдельный заземляющий проводник указанного сечения.

Вопрос: Допустима ли совместная прокладка в одном лотке нескольких одножильных кабелей АПвКВнг(А) 1х185 разных фаз?

Ответ: Да, допустима и является стандартной практикой. Однако для уменьшения потерь и обеспечения симметрии системы рекомендуется располагать жилы разных фаз вплотную друг к другу (треугольником или пучком). При параллельной прокладке нескольких цепей необходимо соблюдать расстояния между ними для обеспечения теплоотвода, а также учитывать взаимное влияние индуктивных сопротивлений, что может потребовать корректировки расчетов токов короткого замыкания и нагрузочной способности.

Вопрос: Что означает индекс «нг(А)» и в чем его отличие от «нг(В)» или «нг(С)»?

Ответ: Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке. Буква в скобках (А, В, С) указывает категорию пожарной опасности по ГОСТ 53315-2009 (МЭК 60332-3), которая определяется по объему горючего материала (пожарной нагрузке) на 1 метр трассы:

• нг(А) – Наивысшая стойкость. Кабель не распространяет горение при испытании в пучке с самой высокой пожарной нагрузкой (7 л горючего материала на 1 м трассы).
• нг(В) – Испытание с нагрузкой 3,5 л/м.
• нг(С) – Испытание с нагрузкой 1,5 л/м.

Чем выше категория (А), тем более жесткие требования по огнестойкости и тем в более ответственных и нагруженных трассах допускается применение кабеля.

Вопрос: Какой аналог у этого кабеля с медной жилой?

Ответ: Прямым функциональным аналогом с медной токопроводящей жилой является кабель ПвКВнг(А) 1х185. Буква «А» в начале маркировки заменяется на отсутствие буквы (или «М» в некоторых устаревших обозначениях), что подразумевает медную жилу. Все остальные элементы конструкции (изоляция из сшитого полиэтилена, экраны, оболочка из ПВХнг) идентичны. Медный аналог имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (примерно на 30%) и значительно большую стоимость.