Кабель АПвП2гнг(А)-HF 1х120
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 1х120: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 1х120 представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 35 кВ включительно. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, пожарной безопасности и экологической чистоты при эксплуатации в современных энергетических системах, включая объекты с массовым пребыванием людей.
Расшифровка маркировки кабеля
Маркировка АПвП2гнг(А)-HF 1х120 структурирована и несет полную информацию о продукте:
- А — токопроводящая жила из алюминия.
- Пв — изоляция жилы из сшитого полиэтилена (ПВХ по старой классификации, но фактически — вулканизированный полиэтилен).
- П2 — внешняя защитная оболочка из полиэтилена.
- г — кабель голый, без бронепокрова.
- нг(А) — исполнение с пониженной пожарной опасностью. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории «А», что является наивысшим требованием по нераспространению горения.
- HF (Halogen Free) — безгалогенный. При пожаре выделяемые газы не содержат галогенов (хлора, фтора и др.), коррозионная активность и дымовыделение минимальны.
- 1х120 — одна токопроводящая жила сечением 120 мм².
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, сечением 120 мм². Может быть однопроволочной (ож) для сечений до 185 мм² или многопроволочной в зависимости от требований стандарта.
- 2. Экран по жиле. Полупроводящий экран (электропроводящая термоусаживаемая лента или экструдированный слой) накладывается непосредственно на изоляцию. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до +90°C в длительном режиме), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
- 4. Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего материала. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
- 5. Медная проволока. Навивается поверх экрана. Служит для защиты от электромагнитных помех, является нулевым (заземляющим) проводником в системах с изолированной нейтралью, а также выполняет функцию дренажа токов утечки.
- 6. Поясная изоляция. Чаще всего выполняется из электроизоляционной ленты, наложенной поверх медных проволок.
- 7. Внешняя оболочка. Изготовлена из полиэтилена (ПЭ) или полиэтилена пониженной горючести. Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Обозначение «П2» указывает на материал оболочки.
- Номинальное переменное напряжение: 35 кВ (частота 50 Гц).
- Максимальное рабочее напряжение (Umax): 40.5 кВ.
- Испытательное переменное напряжение: 70.5 кВ (в течение 10 минут).
- Допустимая длительная температура жилы: +90°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 секунд).
- Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -20°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Нераспространение горения (нг(А)): Кабель проходит испытания при групповой прокладке (категория А), не распространяет горение при вертикальной прокладке пучком.
- Пониженное дымовыделение: Коэффициент дымогенерации при горении и тлении не превышает 50% (по стандарту МЭК 61034).
- Отсутствие галогенов (HF): При горении не выделяются коррозионно-активные газы (водород хлористый, фтористый и др.). Значение pH выделяющихся газов > 4.3, проводимость воды < 10 мкСм/мм. Это критически важно для защиты электронного оборудования в случае пожара.
- Огнестойкость: Кабель не является огнестойким по умолчанию. При необходимости требуется исполнение с индексом «-FR» (Fire Resistance).
- Распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам для подключения подстанций, распределительных пунктов, крупных промышленных потребителей.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры — везде, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности и надежности.
- Промышленные предприятия: Электроснабжение цехов с агрессивной средой, где важно отсутствие коррозионных выделений при пожаре.
- Установки с групповой прокладкой: В кабельных сооружениях, где кабели прокладываются пучками, требуется исполнение «нг(А)» для предотвращения распространения пламени.
- Высокие пожаробезопасные характеристики: Соответствие категории «нг(А)» и HF делает кабель приоритетным для объектов с массовым пребыванием людей.
- Надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтилена устойчива к тепловому старению, влаге, химическим воздействиям. Срок службы — не менее 30 лет.
- Высокая пропускная способность: Допустимая температура жилы +90°C позволяет передавать большие токи по сравнению с кабелями с ПВХ изоляцией.
- Удобство монтажа и меньший вес: По сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией (СБ) и свинцовой оболочкой, кабель легче и проще в монтаже.
- Экологическая безопасность: Отсутствие галогенов в материалах.
- Высокая стоимость: Значительно дороже кабелей с ПВХ изоляцией на низкое напряжение.
- Чувствительность к механическим повреждениям: Отсутствие брони требует аккуратной прокладки и защиты в грунтах с возможными смещениями или при риске повреждения.
- Особенности монтажа одножильных кабелей: Необходимость учета влияния электромагнитных полей, правильной фазировки и применения специальной арматуры.
- Требовательность к качеству монтажа концевых заделок: Муфты и концевые заделки для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена требуют высокой квалификации монтажников.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Для кабеля АПвП2гнг(А)-HF 1х120 на напряжение 35 кВ характерны следующие электрические параметры:
Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)
Токовая нагрузка зависит от способа прокладки. Приведенные данные соответствуют условиям: температура земли +25°C, температура воздуха +30°C, глубина прокладки 0.7 м.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (в траншее) | 285 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | 275 |
| В трубе (в кабельном канале) | 250 |
Параметры пожарной безопасности
Исполнение «нг(А)-HF» подразумевает соответствие строгим нормам:
Область применения
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 1х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное замечание: Как одножильный кабель, АПвП2гнг(А)-HF 1х120 требует особого внимания при проектировании и монтаже в цепях переменного тока. При протекании большого тока вокруг жилы возникает переменное магнитное поле, наводящее вихревые токи в металлических элементах конструкции (оболочках, броне, крепеже). Это приводит к дополнительным потерям мощности и нагреву. Поэтому для трехфазных цепей рекомендуется прокладка одножильных кабелей в треугольнике или «треугольником» с соблюдением правильной фазировки и использованием немагнитных креплений. Для ликвидации этого эффекта в трехфазных сетях часто применяют трехжильные кабели.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами
| Параметр | АПвП2гнг(А)-HF | АПвПуг(А)-HF (бронированный) | АВВГнг(А)-LS (на 1 кВ) | СБ 3х120 (бумажная изоляция) |
|---|---|---|---|---|
| Напряжение, кВ | 35 | 35 | 1 | 10 |
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий | Алюминий | Алюминий |
| Изоляция | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Сшитый полиэтилен (XLPE) | ПВХ | Бумага, пропитанная |
| Защита | ПЭ оболочка | Броня из стальных лент, ПЭ оболочка | ПВХ оболочка | Свинцовая оболочка, броня |
| Пожаробезопасность | нг(А), HF | нг(А), HF | нг(А), LS (пониженное дымовыделение) | Распространяет горение |
| Основное применение | Сети 35 кВ, объекты с высокими требованиями ПБ | Сети 35 кВ, прокладка в земле без дополнительной защиты | Распределительные сети 0.4/1 кВ внутри зданий | Устаревшие сети 6-10 кВ, высокая гигроскопичность |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвП2гнг(А)-HF от АПвПуг(А)-HF?
Буква «у» в маркировке АПвПуг(А)-HF означает «бронированный». Вместо «2» (полиэтиленовая оболочка) используется указание на броню. Конструктивно АПвПуг имеет дополнительные слои: подушка под броню, броня из стальных оцинкованных лент и наружный защитный шланг (обычно из полиэтилена). Это обеспечивает защиту от механических повреждений и применяется при прокладке в земле без дополнительных защитных труб.
Можно ли прокладывать кабель АПвП2гнг(А)-HF 1х120 в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным соблюдением ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Поскольку кабель не имеет брони, при прокладке в земле необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений. Это достигается путем прокладки в асбоцементных или пластиковых трубах, либо устройством защитного кирпичного или бетонного канала поверх кабеля. Глубина прокладки должна быть не менее 0.7 м от планировочной отметки.
Как правильно выбрать сечение 120 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?
Сечение 120 мм² на напряжение 35 кВ рассчитано на передачу значительной мощности. Приближенный расчет мощности (P) в трехфазной системе при использовании трех таких кабелей (по одному на фазу) можно выполнить по формуле: P = √3 U I cosφ, где U=35 кВ, I — ток из таблицы 1 (например, 285 А), cosφ — коэффициент мощности (например, 0.95). Получаем P ≈ 1.73 35000 285 0.95 ≈ 16.4 МВт. Окончательный выбор сечения должен производиться на основе расчета по допустимой токовой нагрузке и потере напряжения в проектной документации.
Что означает индекс «HF» и почему он важен?
Индекс HF (Halogen Free) означает, что материалы изоляции и оболочки не содержат галогенов (хлор, фтор, бром, йод). При пожаре такой кабель выделяет в 5-10 раз меньше дыма, а дым является не коррозионно-активным, а просто углекислым газом и водяным паром. Это предотвращает повреждение дорогостоящего электронного оборудования от коррозии, облегчает эвакуацию людей из-за лучшей видимости и снижает риск отравления продуктами горения.
Требуется ли специальный инструмент для разделки и монтажа концевых заделок на этот кабель?
Да, монтаж концевых заделок (муфт) на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена требует специального инструмента и высокой квалификации. Используются кабельные ножи для продольной и кольцевой разделки, стрипперы для снятия экранов и изоляции, риммеры для снятия фаски, термофены для усадки элементов. Категорически запрещается использовать абразивные инструменты (напильники, наждачную бумагу) для зачистки основной изоляции, так как это создает микроцарапины — точки концентрации электрического поля.
В чем ключевое отличие изоляции «Пв» от обычного ПВХ?
«Пв» — это исторически сложившееся обозначение изоляции из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (XLPE), а не ПВХ. Сшитый полиэтилен получают путем обработки обычного полиэтилена, что создает поперечные связи между молекулами. Это резко повышает термостойкость (с +70°C у ПВХ до +90°C у XLPE), стойкость к деформациям и растрескиванию. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет значительно большие допустимые токовые нагрузки и срок службы.