Кабель АПвКВнг(А) 240 мм
Кабель АПвКВнг(А) 240 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКВнг(А) 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном (ПВХ) шланге пониженной горючести, с медным экраном в виде оплетки и наружной оболочкой из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6-10 кВ частотой 50 Гц. Основное его назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках.
Расшифровка маркировки АПвКВнг(А) 240 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – наличие внутренней оболочки (шланга) из ПВХ-пластиката.
- К – наличие экрана в виде медной оплетки поверх изолированных жил.
- В – наружная оболочка из ПВХ-пластиката.
- нг(А) – исполнение пониженной горючести с категорией А, что означает нераспространение горения при групповой прокладке, обеспечивая наивысший уровень пожарной безопасности.
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и улучшить теплоотвод. Жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн), в зависимости от требований к гибкости.
- 2. Экранированная жила. Каждая токопроводящая жила индивидуально экранирована полупроводящим экструдированным слоем (экраном). Этот слой выполнен из токопроводящего сшитого полиэтилена или композиции на его основе. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений на границе «жила-изоляция» и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
- 3. Изоляция. На экран жилы наносится основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики: стойкость к деформациям при нагреве до 90°С (в аварийном режиме до 130°С, при коротком замыкании до 250°С), высокие диэлектрические и механические свойства.
- 4. Экран жилы (внешний полупроводящий слой). Поверх изоляции каждой жилы наносится второй полупроводящий слой. Он служит для выравнивания внешнего электрического поля изоляции и является частью системы экранирования.
- 5. Поясная изоляция. Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция в виде лент или экструдированного слоя для придания общей формы и дополнительной электрической стабильности.
- 6. Медный экран. Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной оплетки с номинальным сечением не менее 25 мм² (для кабелей на 6-10 кВ). Назначение экрана:
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Ограничение электромагнитного излучения от кабеля вовне.
- Обеспечение симметрии электрического поля.
- Служит в качестве заземляющего элемента и пути для тока короткого замыкания.
- 7. Внутренняя оболочка (шланг). Под наружной оболочкой располагается разделительный слой – внутренняя оболочка (шланг) из ПВХ-пластиката. Она служит для защиты экрана от механических повреждений, дополнительной изоляции и придания кабелю круглой формы.
- 8. Наружная оболочка. Внешний защитный слой из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Оболочка маркируется с указанием марки кабеля, сечения, номинального напряжения, года изготовления и производителя. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25 кВ в течение 10 минут после прокладки или 30 кВ в течение 5 минут на барабане.
- Допустимая длительная температура нагрева жил: +90°С.
- Допустимая температура в режиме перегрузки: +130°С (суммарно не более 100 часов в год, но не более 8 часов подряд).
- Допустимая температура при коротком замыкании: +250°С (продолжительность не более 4 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°С.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Работа в сетях с изолированной, компенсированной или эффективно заземленной нейтралью.
- Прокладка в помещениях и на открытом воздухе при отсутствии растягивающих усилий.
- Окружающая среда: неагрессивная, без капель и брызг масла.
- Прокладка в земле (траншеях) допускается, но требует дополнительной защиты от механических повреждений (бронированный кабель АПвКШв или АПвКПв был бы более предпочтителен). При прокладке в земле необходимо учитывать коррозионную активность грунтов и наличие блуждающих токов.
- Экономичность: Алюминиевая жила существенно дешевле медной, что критически важно для проектов с большими объемами кабельной продукции.
- Высокие температурные показатели: Изоляция из сшитого полиэтилена обеспечивает высокую допустимую температуру эксплуатации (до +90°С) и стойкость к перегрузкам.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» гарантирует нераспространение горения при групповой прокладке, что позволяет использовать кабель в многоэтажных зданиях и crowded кабельных трассах.
- Надежность: Полная система экранирования (полупроводящие слои + медная оплетка) обеспечивает высокую электрическую надежность и защиту от помех.
- Удобство монтажа: Относительно меньший вес по сравнению с медными аналогами и бронированными кабелями облегчает транспортировку и прокладку.
- Отсутствие брони: Кабель не имеет металлической брони, поэтому при прокладке в земле (траншеях) требуется защита с помощью плит, кирпича или защитных труб. Для прямого заглубления в грунт следует выбирать бронированные марки (АПвКШв, АПвКПв).
- Алюминиевая жила: Алюминий обладает более низкой, чем медь, электропроводностью и механической прочностью. Требует особого внимания при монтаже концевых и соединительных муфт для предотвращения ослабления контакта из-за ползучести и окисления.
- Чувствительность к УФ-излучению: ПВХ оболочка не предназначена для длительной прокладки под прямыми солнечными лучами без дополнительной защиты.
- Подготовка: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В).
- Разделка: При разделке конца кабеля для установки концевой муфты необходимо строго соблюдать технологические карты. Послойное снятие оболочки, экрана, полупроводящих слоев и изоляции выполняется специальным инструментом.
- Экранирование и заземление: Медный экран в виде оплетки должен быть надежно заземлен с обоих концов кабеля. Для этого используется медная лента-соединитель, которая припаивается или обжимается на экране и выводится на заземляющий проводник. Заземление экрана обязательно для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Соединение жил: Соединение алюминиевых жил сечением 240 мм² выполняется с помощью механических соединителей (обжимных гильз) из алюминия или биметаллических (медь-алюминий). Использование пайки не рекомендуется. Все соединения должны быть герметично изолированы в соединительной муфте, заполненной изоляционным компаундом или термоусаживаемыми материалами.
- Установка муфт: Применяются специальные концевые и соединительные муфты на напряжение 6/10 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном в виде оплетки.
- Соблюдения допустимых токовых нагрузок и температурных режимов.
- Качества монтажа, особенно концевых и соединительных муфт.
- Корректности заземления экранов.
- Условий окружающей среды (отсутствие постоянной влаги внутри трассы, коррозионной активности).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКВнг(А) 240 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики (для номинального напряжения 10 кВ)
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКВнг(А) 240 мм² (одножильное исполнение)
Примечание: Значения приведены ориентировочно, согласно ПУЭ 7 изд. и ГОСТ 31996-2012. Фактические значения зависят от условий прокладки.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А (при +90°С на жиле и +25°С в окружающей среде) | Допустимый ток при коротком замыкании, кА (при t=250°C, 4с) |
|---|---|---|
| В земле (в траншее, одна кабельная линия, теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт, глубина 0.7 м) | 390 — 415 | ~25 |
| В воздухе (на открытом воздухе или в помещении, одна кабельная линия) | 365 — 380 | ~25 |
| В кабельном канале (лотке) при групповой прокладке (с учетом коэффициента снижения для категории «нг(А)») | Требует индивидуального расчета с учетом количества кабелей и расстояний между ними. Коэффициент снижения может составлять от 0.85 до 0.95. | ~25 |
Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (ориентировочные)
| Параметр | Значение для 3-жильного кабеля на 10 кВ | Примечание |
|---|---|---|
| Наружный диаметр, мм | 55 — 65 | Зависит от конкретного производителя и конструкции |
| Масса 1 км кабеля, кг | 4500 — 5500 | |
| Строительная длина, м | Не менее 200 | На барабанах |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвКВнг(А) 240 мм² применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах, шахтах), в производственных помещениях, на электростанциях и подстанциях, в том числе в условиях с повышенной пожароопасностью. Благодаря исполнению «нг(А)» он допускается к групповой прокладке без ограничения по высоте (категория А) в соответствии с требованиями пожарной безопасности (СП 6.13130.2021, ГОСТ 53315-2009).
Условия эксплуатации:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКВнг(А):
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвКВнг(А) 240 мм² должен производиться в соответствии с ПУЭ, СО 153-34.20.504-2003 и инструкциями производителя кабеля и муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКВнг(А) от АПвПуВнг(А)?
Основное отличие – в конструкции экрана. В кабеле АПвКВнг(А) экран выполнен в виде медной оплетки (К). В кабеле АПвПуВнг(А) экран представляет собой медную ленту, наложенную продольно поверх изолированных жил (Пу). Кабель с оплеткой часто считается более надежным в плане обеспечения симметрии поля и удобства монтажа заземления, особенно на изгибах. Кабель с ленточным экраном может быть немного дешевле и иметь меньший внешний диаметр.
Можно ли прокладывать кабель АПвКВнг(А) 240 мм² в земле (траншее)?
Да, можно, но с серьезными оговорками. Поскольку кабель не имеет брони, он требует защиты от механических повреждений. Согласно ПУЭ, при прокладке в траншее на глубине 0.7-1.0 м кабель должен быть защищен сверху кирпичом или бетонными плитами на всем протяжении. В местах с повышенной нагрузкой (под дорогами) рекомендуется прокладка в асбестоцементных, пластиковых или стальных трубах. Для прямого заглубления без дополнительной защиты предназначены бронированные кабели (АПвКШв, АПвКПв).
Как правильно выбрать сечение заземляющего проводника для медного экрана?
Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к медному экрану, должно быть не менее 25 мм² по меди (согласно типовым инструкциям по монтажу муфт на 6-10 кВ). На практике часто используется гибкий медный провод сечением 25 или 35 мм². Соединение с экраном (оплеткой) должно быть надежным – обычно выполняется пайкой или с помощью специального обжимного зажима.
Каков срок службы этого кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля АПвКВнг(А) при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы зависит от:
Чем отличается категория «нг(А)» от просто «нг»?
Категория «нг(А)» – высшая по шкале пожарной опасности кабельной продукции по ГОСТ 53315. Кабель «нг(А)» не распространяет горение при групповой прокладке в вертикальном и горизонтальном положениях и соответствует наивысшим требованиям по показателям пожарной безопасности (кислородный индекс, дымообразование, токсичность газов продуктов горения). Кабель с маркировкой просто «нг» также не распространяет горение при групповой прокладке, но может не проходить по более строгим критериям по дыму и токсичности, которые обязательны для применения в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей (категория А).
Какой аналог с медной жилой у данного кабеля?
Прямым медным аналогом кабеля АПвКВнг(А) 240 мм² является кабель ПвКВнг(А) 240 мм². В его маркировке отсутствует буква «А» в начале, что и указывает на медную токопроводящую жилу. Все остальные элементы конструкции (изоляция из СПЭ, медная оплетка, оболочка «нг(А)») идентичны. Медный аналог имеет меньший допустимый ток нагрузки при том же сечении, но большую стойкость к механическим воздействиям и коррозии, а также более высокую стоимость.