Кабель АПвБПнг(А)-HF 4-х жильный
Кабель АПвБПнг(А)-HF: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АПвБПнг(А)-HF представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридных пластикатов пониженной пожарной опасности, с броней из стальных оцинкованных профилированных лент, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным газо- и дымовыделением. Данный тип кабеля является современным, высокотехнологичным решением для стационарной прокладки в электрических сетях напряжением до 1 кВ частоты 50 Гц. Его ключевые особенности — высокая пожарная безопасность, механическая защита и применение алюминиевого проводника, что делает его экономически эффективным для проектов с большими длинами и сечениями.
Расшифровка маркировки АПвБПнг(А)-HF
- А — материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв — материал изоляции жил: вулканизированный полиэтилен (сшитый полиэтилен).
- Б — тип брони: броня из стальных оцинкованных лент.
- П — материал внешней оболочки: поливинилхлоридный пластикат.
- нг(А) — не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысший уровень пожарной безопасности по ГОСТ 31565-2012 и МЭК 60332-3-22).
- HF — Low Smoke Zero Halogen (LSZH), пониженное газо- и дымовыделение, отсутствие галогенов в составе материалов оболочки и изоляции.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня из стальных лент обеспечивает защиту от механических повреждений (грунтов, камней, при раскопках), а также от грызунов. Прокладка в земле требует дополнительных мер: песчаная подушка, сигнальная лента, кирпичная или бетонная защита в местах с повышенной нагрузкой.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Туннели, каналы, эстакады, галереи, этажи, двойные полы. Маркировка «нг(А)-HF» делает кабель обязательным к применению в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, на объектах транспортной инфраструктуры (метро, вокзалы, аэропорты), в многофункциональных комплексах, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
- Прокладка в помещениях с повышенной коррозионной активностью: Оцинкованная броня и оболочка из ПВХнг-HF обеспечивают стойкость к умеренно агрессивным средам. Однако для прокладки в грунтах с высокой агрессивностью (солончаки, болота) или в химических производствах требуется дополнительная защита (например, кабель в полиэтиленовом шланге).
- Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительных мер, так как ультрафиолетовое излучение и атмосферные осадки со временем разрушают ПВХ оболочку. Для воздушной прокладки следует использовать кабели с защитой от УФ-излучения или применять тросовые системы.
- Пожарная безопасность: Соответствие высшей категории «нг(А)» и стандарту HF/LSZH минимизирует вклад кабеля в развитие пожара, образование дыма и выделение токсичных веществ.
- Механическая защита: Профилированная броня обеспечивает высокую стойкость к сдавливанию, ударам и вибрациям.
- Экономическая эффективность: Алюминиевые жилы значительно дешевле медных при сравнимых сечениях по току, что критично для протяженных линий и больших сечений.
- Высокие температурные характеристики: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при повышенных температурах и выдерживать большие токовые нагрузки.
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня устойчива к ржавчине.
- Больший диаметр и вес: По сравнению с медными кабелями того же номинального тока, алюминиевые имеют большее сечение жил, что увеличивает габариты и массу кабеля.
- Сложность монтажа: Алюминий более хрупок и подвержен излому при частых перегибах. Требуется осторожность при заделке концов и использовании специальных кабельных наконечников с переходными смазками и правильным моментом затяжки.
- Ползучесть (крип): Алюминий подвержен медленной пластической деформации под постоянным давлением, что требует периодической подтяжки болтовых соединений в концевых и соединительных муфтах.
- Относительно низкая гибкость: Кабели с однопроволочными секторными жилами и броней имеют ограниченную гибкость, что затрудняет прокладку по сложным трассам с малыми радиусами изгиба.
Конструкция кабеля АПвБПнг(А)-HF
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность, долговечность и безопасность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная отжиг) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными) для сечений от 300 мм². Для 4-жильного кабеля применяется стандартное сочетание сечений: три жилы основного сечения и одна жила уменьшенного сечения для нулевой жилы (например, 4х120/70).
2. Изоляция жил
Выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (Пв). Данный материал обладает существенно более высокими термическими и механическими характеристиками по сравнению с поливинилхлоридом (ПВХ) или обычным полиэтиленом. Длительно допустимая температура нагрева жил составляет +90°C, а в режиме перегрузки может достигать +130°C. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандарту: желто-зеленая — для жилы заземления, голубая — для нулевой жилы, для фазных жил — коричневый, черный, серый или другие цвета, отличные от голубого и желто-зеленого.
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В четырехжильных кабелях скрутка, как правило, имеет концентрическую форму. Между жилами допускается заполнение из негалогенного беззольного материала для придания кабелю округлой формы и дополнительной термомеханической стабильности.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил может накладываться обмотка или экран из электропроводящего материала (например, электропроводящая лента на основе PET), которая служит для выравнивания электрического поля, особенно в кабелях на напряжение 6 кВ и выше. В кабелях на 1 кВ этот элемент может отсутствовать или применяться в качестве технологического подушки под броню.
5. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ключевая особенность — профилирование лент (гофрирование), что придает броне повышенную гибкость и стойкость к сдавливающим нагрузкам без применения дополнительной подушки под броню. Толщина лент нормируется ГОСТом и зависит от диаметра кабеля под броней.
6. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг(А)-HF). Этот материал не содержит галогенов (хлора, брома), что обеспечивает низкое дымовыделение и отсутствие коррозионно-активных газов (хлороводорода) при пожаре. Оболочка накладывается поверх брони и обеспечивает защиту стальных лент от коррозии и механических повреждений.
Технические характеристики и условия эксплуатации
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0,66/1 кВ |
| Частота | 50 Гц |
| Количество и форма жил | 4, преимущественно секторной формы |
| Материал жилы | Алюминий (Al) |
| Класс гибкости жилы | 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) |
| Длительно допустимая температура нагрева жил | +90°C |
| Максимальная температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы) |
| Допустимая температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 с) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 7,5 наружных диаметров кабеля (для бронированных кабелей) |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 50 мм²), не менее 125 м (для сечений 70 мм² и выше) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвБПнг(А)-HF предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение регламентируется ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и СП (Своды правил).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Сравнение с другими типами кабелей
| Параметр | АПвБПнг(А)-HF | АВБбШв | ВВГнг(А)-HF | ПвБбШпнг(А)-HF |
|---|---|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий | Медь | Медь |
| Изоляция | Сшитый полиэтилен (Пв) | ПВХ | ПВХ | Сшитый полиэтилен (Пв) |
| Броня | 2 стальные профилир. ленты | 2 стальные гладкие ленты | Нет | 2 стальные гладкие ленты |
| Оболочка | ПВХнг-HF | ПВХ шланг | ПВХнг-HF | Полиэтилен |
| Пожар. безопасность | нг(А), HF | нг (стандарт) | нг(А), HF | нг(А), HF |
| Темп. режим, °C | +90 | +70 | +70 | +90 |
| Основное применение | Прокладка в земле и опасных средах с высокими требованиями к пожаробезопасности | Прокладка в земле (траншеях), не требующая высшей категории «нг(А)» | Групповая прокладка внутри зданий, в лотках, каналах | Прокладка в земле с агрессивными грунтами, высокая стойкость к влаге |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между изоляцией «Пв» (сшитый полиэтилен) и «ПВХ»?
Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв) обладает значительно более высокими термическими и диэлектрическими характеристиками. Ее длительно допустимая температура +90°C против +70°C у ПВХ. Она более стойка к тепловому старению, обладает лучшей влагостойкостью и стойкостью к трекингу. ПВХ-изоляция дешевле и более гибкая, но уступает по всем эксплуатационным параметрам, особенно при повышенных нагрузках.
2. Почему у 4-жильного кабеля сечение нулевой жилы часто меньше, чем фазной?
Это регламентировано стандартами (например, ГОСТ 31996-2012). В трехфазных симметричных нагрузках (например, электродвигатели) ток в нулевом проводнике близок к нулю. Даже при неравномерной нагрузке в сетях с глухозаземленной нейтралью ток в нулевой жиле редко превышает 50-60% от фазного тока. Поэтому применение жилы уменьшенного сечения является экономически обоснованным и технически допустимым.
3. Можно ли использовать кабель АПвБПнг(А)-HF для прокладки в воде?
Нет, напрямую в воду (озера, реки, моря) прокладывать данный кабель нельзя. Хотя броня и оболочка обеспечивают высокую герметичность, они не рассчитаны на длительное прямое воздействие воды под давлением. Для подводной прокладки требуются специальные кабели с гидрофобными заполнителями и усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой.
4. Как правильно выбрать сечение кабеля АПвБПнг(А)-HF?
Выбор сечения осуществляется по трем основным критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (табличные значения с поправками на температуру окружающей среды, способ прокладки и количество кабелей в пучке).
2. По потере напряжения (особенно важно для протяженных линий с алюминиевыми жилами).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка, что жила выдержит расчетный ток КЗ за время срабатывания защиты).
Рекомендуется выполнять расчет с помощью специализированного программного обеспечения или привлекать проектировщиков.
5. Какие муфты и наконечники необходимо использовать для монтажа?
Для концевых и соединительных муфт необходимо использовать изделия, рассчитанные на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 1 кВ. Для оконцевания алюминиевых жил обязательны кабельные наконежники алюминиевые или медно-алюминиевые (например, серии ТА или ТМЛ) под опрессовку или болтовое соединение. Перед установкой наконечника рекомендуется зачищенную часть жилы очистить от оксидной пленки специальной пастой-ингибитором.
6. В чем разница между «нг(А)» и просто «нг»?
Категория «нг» означает, что одиночный кабель не распространяет горение. Категория «нг(А)» — высшая, означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке в пучках (условия испытания наиболее жесткие). Использование кабелей «нг(А)» обязательно на объектах повышенной ответственности и с массовым пребыванием людей согласно Федеральному закону № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности) и актуализированным редакциям ПУЭ и СП.
Заключение
Кабель АПвБПнг(А)-HF 4-х жильный представляет собой оптимальное технико-экономическое решение для создания распределительных сетей 0,66/1 кВ, где одновременно требуются высокий уровень пожарной безопасности (категория «нг(А)» и HF), механическая защита (броня) и экономическая целесообразность использования алюминиевых проводников. Его применение позволяет выполнить требования современных нормативных документов по пожарной и электробезопасности при прокладке в кабельных сооружениях и в земле. Корректный выбор сечения, соблюдение правил монтажа и применение рекомендованной арматуры гарантируют надежную и долговечную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.