Кабель АПвВГ 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвВГ 5x… 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, с заполнением пространства между жилами, не распространяющий горение. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; Г – гибкий (в общепринятой трактовке – отсутствие наружного защитного покрова, «голый»); цифра 5 указывает на количество токопроводящих жил. Напряжение 1 кВ (1000 Вольт) определяет номинальное рабочее напряжение кабеля.
Конструкция кабеля АПвВГ 5x…
Конструкция кабеля является многослойной и строго регламентирована ГОСТ и ТУ. Каждый элемент выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) для сечений от 2.5 до 50 мм² и многопроволочными (класс 2) для сечений от 70 мм² и выше. В 5-жильной конструкции все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (материал Пв). Данный материал обладает существенно более высокими термическими и механическими характеристиками по сравнению с обычным ПВХ. Он сохраняет свойства при длительной температуре эксплуатации до +90°C и в режиме перегрузки до +130°C, устойчив к тепловому удару при коротком замыкании (до +250°C).
- Заполнение: Пространство между изолированными жилами заполняется ПВХ-компаундом или невулканизированной резиновой смесью. Это придает кабелю круглую форму, повышает механическую стабильность и дополнительно повышает стойкость к возгоранию.
- Оболочка: Наносится поверх скрученных и заполненных изолированных жил. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (В). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (влаги, масел, кислот, щелочей) и служит барьером для распространения пламени.
- Прокладка в электрических сетях жилых, коммерческих и промышленных зданий.
- Питание силовых и осветительных распределительных щитов (ВРУ, ГРЩ).
- Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах, по конструкциям внутри помещений.
- Использование в системах АСУ ТП и электроснабжения производственных линий.
- Номинальное напряжение: 1000 В.
- Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура нагрева жил:
- при длительной эксплуатации: +90°C
- при перегрузке (не более 8 часов в сутки): +130°C
- при коротком замыкании (не более 5 секунд): +250°C
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 10 наружных диаметров кабеля для однопроволочных жил и 7.5 наружных диаметров для многопроволочных жил.
- Стойкость к распространению горения: Кабели с индексом «нг» не распространяют горение при одиночной и групповой прокладке по ГОСТ Р IEC 60332-3.
- Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов (АВВГ, ВВГ), что критично для проектов с большими метражами.
- Высокие температурные характеристики: Изоляция из сшитого полиэтилена обеспечивает повышенную термостойкость и допускает большие токовые нагрузки по сравнению с ПВХ-изоляцией того же сечения.
- Не распространяет горение: Соответствие требованиям пожарной безопасности для групповой прокладки.
- Устойчивость к воздействиям: Хорошая стойкость оболочки к влаге, агрессивным парам, механическим воздействиям.
- Гибкость: Многопроволочные жилы в больших сечениях облегчают монтаж и укладку в лотках.
- Отсутствие брони: Требует защиты от механических повреждений при наружной прокладке.
- Алюминиевые жилы: Склонность к окислению, меньшая гибкость и стойкость к циклическим изгибам по сравнению с медью, необходимость применения специальных клемм и смазок для обеспечения надежного контакта.
- Больший диаметр и вес: По сравнению с медным кабелем аналогичного сечения и тока, алюминиевый имеет большее сечение жил, а следовательно, больший диаметр и вес.
- АПвВГ vs. АВВГ: Ключевое отличие – материал изоляции. В АВВГ используется ПВХ-изоляция, которая имеет максимальную рабочую температуру +70°C. АПвВГ со сшитым полиэтиленом (+90°C) допускает на 20-30% большие токовые нагрузки при том же сечении.
- АПвВГ vs. АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет броню из стальных лент (Б) и защитный шланг из ПВХ (Шв), что позволяет прокладывать его непосредственно в земле. АПвВГ такой возможности не имеет.
- АПвВГ vs. ВВГ (медный): Медный кабель ВВГ при одинаковом сечении имеет меньший диаметр, меньший вес, большую гибкость и примерно на 30% большую пропускную способность по току. Однако его стоимость в 3-4 раза выше.
- АПвВГ vs. АПвПГ: Кабель АПвПГ имеет безгалогенную полимерную оболочку, которая при горении не выделяет едкий дым и коррозионно-активные газы. АПвВГ с ПВХ-оболочкой этим свойством не обладает.
- Прокладка: Допускается прокладка в кабельных сооружениях (эстакадах, галереях), производственных помещениях, по стенам, в лотках и коробах. При температуре ниже -15°C необходима предварительная выдержка кабеля в теплом помещении или подогрев.
- Соединение и оконцевание: Для соединения и ответвления алюминиевых жил необходимо использовать специальные сжимы, наконечники или гильзы, предназначенные для алюминия. Обязательна зачистка жил от окисной пленки и применение кварцевазилиновой или аналогичной пасты для предотвращения ее повторного образования.
- Заземление: Нулевая (N) и заземляющая (PE) жилы должны быть надежно подключены к соответствующим шинам распределительных устройств. Запрещается использовать жилу PE в качестве нулевой рабочей.
- Групповая прокладка: При прокладке пучком более 4-х кабелей необходимо применять понижающие коэффициенты к допустимому току нагрузки, указанные в ПУЭ, таблица 1.3.11.
- Поправку на температуру окружающей среды, если она выше +25°C.
- Поправку на групповую прокладку, если кабелей несколько в одном лотке.
- Потерю напряжения на длине линии.
- Маркировку: Она должна быть четкой, несмываемой, с указанием марки, сечения, напряжения, ГОСТ/ТУ, даты изготовления, имени производителя.
- Оболочку: Поверхность должна быть гладкой, без впадин, вздутий и посторонних включений. Толщина оболочки – равномерной по всей длине.
- Цвет жил: Соответствие стандартной цветовой маркировке (см. Таблицу 2).
- Сечение жилы: Фактическое сечение можно проверить штангенциркулем и сравнить с номинальным. Заниженное сечение – критический дефект.
- Документацию: Наличие сертификата соответствия и протокола испытаний от производителя обязательно.
Область применения и назначение
Кабель АПвВГ 5×1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение до 1000 В частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных мер (кабельная канализация, трубы), так как бронепокров и защита от грызунов отсутствуют. Также не рекомендуется его использование для подвижного подключения.
Технические характеристики и параметры
Основные электрические и эксплуатационные параметры
Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации в умеренном и тропическом климате, на открытом воздухе и в помещениях).
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвВГ 5x… при прокладке в воздухе (каналы, лотки)
| Номинальное сечение жилы, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Допустимый длительный ток нагрузки, А |
|---|---|---|---|
| 4 | 14.0 | 280 | 34 |
| 6 | 15.5 | 360 | 44 |
| 10 | 18.5 | 520 | 60 |
| 16 | 21.0 | 720 | 80 |
| 25 | 24.5 | 1050 | 105 |
| 35 | 27.0 | 1350 | 130 |
| 50 | 31.0 | 1800 | 160 |
| 70 | 34.5 | 2450 | 200 |
| 95 | 39.0 | 3250 | 245 |
| 120 | 42.5 | 3950 | 285 |
| 150 | 46.5 | 4800 | 330 |
| 185 | 51.0 | 5900 | 380 |
| 240 | 57.0 | 7500 | 450 |
Примечание: Токовые нагрузки приведены для условий: температура воздуха +25°C, температура жилы +90°C. При групповой прокладке необходимо применять понижающие коэффициенты согласно ПУЭ Глава 1.3.
Таблица 2. Цветовая маркировка жил
| Назначение жилы | Цвет изоляции (согласно ГОСТ 31996-2012) |
|---|---|
| Жила 1 (фаза A) | Желтый |
| Жила 2 (фаза B) | Зеленый |
| Жила 3 (фаза C) | Красный |
| Нулевая жила (N) | Голубой |
| Жила защитного заземления (PE) | Желто-зеленый |
Преимущества и недостатки кабеля АПвВГ
Преимущества:
Недостатки:
Отличия от аналогов и смежных марок кабелей
Требования к монтажу и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвВГ должен производиться в соответствии с правилами ПУЭ (7-е издание).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвВГ и АВВГ, если оба алюминиевые и на 1 кВ?
Принципиальное отличие в материале изоляции токопроводящих жил. В АВВГ используется поливинилхлоридный пластикат (ПВХ) с максимальной длительной рабочей температурой +70°C. В АПвВГ применяется сшитый полиэтилен (Пв), рассчитанный на +90°C. Это позволяет кабелю АПвВГ пропускать больший ток при одинаковом сечении жилы, а также делает его более стойким к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям.
Можно ли проложить кабель АПвВГ 5x… в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) кабеля АПвВГ не рекомендуется и противоречит нормам ПУЭ, так как он не имеет броневой защиты (стальных лент или проволоки). Для подземной прокладки необходимо использовать бронированные марки, например, АВБбШв. АПвВГ может быть проложен в земле только внутри защитных труб или кабельной канализации, где исключены механические повреждения и давление грунта.
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвВГ для питания распределительного щита на 250 А?
Выбор сечения осуществляется по допустимому току нагрузки с учетом условий прокладки. Для одиночного кабеля, проложенного в воздухе при +25°C, ближайшее большее значение из таблицы – 240 мм² (450 А). Однако необходимо проверить:
Для точного расчета, особенно при групповой прокладке или высоких температурах, рекомендуется выполнить расчет по методике ПУЭ или с использованием специализированного программного обеспечения. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке кабеля по сгораемым конструкциям?
Кабель с индексом «нг» (не распространяющий горение) допускает групповую прокладку без дополнительной защиты в виде несгораемых подкладок. Однако при открытой прокладке по сгораемым поверхностям стен, перегородок и т.п. для соблюдения требований пожарной безопасности (согласно ПУЭ и СП) часто требуется прокладка в кабельных лотках, коробах или с использованием несгораемых подкладок. Конкретные требования определяются проектом и категорией помещения по пожарной опасности.
Как отличить качественный кабель АПвВГ по внешним признакам?
При визуальном осмотре следует обратить внимание на:
Каков срок службы кабеля АПвВГ?
Номинальный срок службы кабеля АПвВГ, при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, установленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс определяется условиями среды (температура, агрессивность, вибрации) и режимом работы (наличие перегрузок, токов КЗ).
Заключение
Кабель АПвВГ 5-жильный на напряжение 1 кВ является современным, экономичным и технически совершенным решением для стационарной прокладки силовых линий внутри помещений и в кабельных сооружениях. Его ключевые преимущества – использование сшитого полиэтилена для изоляции и соответствие требованиям нераспространения горения – делают его предпочтительным выбором по сравнению с классическим АВВГ для новых проектов и реконструкции. Правильный подбор сечения с учетом всех поправочных коэффициентов, грамотный монтаж с использованием специализированной арматуры для алюминия и соблюдение условий эксплуатации гарантируют надежную и долговечную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.