Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 1-х жильный 6 кВ
Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 1-х жильный 6 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 1х… 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, исполнения холодостойкого (ХЛ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения надежной и долговечной работы в специфических условиях.
Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(А)-ХЛ
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Внг(А) – исполнение пониженной горючести. Индекс (А) указывает, что кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 12176-2015 (испытание на пламя в 3-кратной обмотке).
- ХЛ – климатическое исполнение, холодостойкое. Оболочка сохраняет эластичность при низких температурах, что допускает прокладку и монтаж при температуре не ниже -25°C (стандартные кабели – не ниже -15°C).
- 1-х жильный – количество токопроводящих жил в кабеле.
- 6 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
- Защита от электромагнитных помех.
- Создание симметричного электрического поля внутри кабеля.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/6 (7,2) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, Um – максимальное длительно допустимое.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 12 кВ в течение 10 минут.
- Испытательное постоянное напряжение: 24 кВ в течение 15 минут (альтернативный метод приемо-сдаточных испытаний).
- Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
- Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Допустимая температура при перегрузке: +130°C (продолжительность не более 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -25°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Распределительные сети 6 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, ответвления к крупным потребителям.
- Промышленные предприятия: питание мощного оборудования (двигатели, печи, насосные станции) внутри и снаружи зданий.
- Нефтегазовая и химическая промышленность: благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
- Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен.
- Условия холодного климата: регионы с низкими зимними температурами, где требуется монтаж в холодное время года.
- В кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, этажах, галереях.
- В кабельных помещениях и производственных цехах.
- На кабельных эстакадах и в лотках. Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без снижения токовой нагрузки (при соблюдении условий).
- В земле (траншеях): при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, кирпичом, гофротрубами). Важно: кабель не имеет брони, поэтому при прямом заглублении в грунт с камнями или риском повреждения требуется дополнительная защита.
- На открытом воздухе: при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-стабилизированная оболочка в данной марке не предусмотрена, рекомендуется прокладка в лотках или трубах).
- Высокие электрические и термические характеристики изоляции СПЭ: большая пропускная способность, стойкость к тепловым перегрузкам и токам КЗ.
- Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл) того же напряжения и сечения.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке, так как в СПЭ-изоляции нет миграции пропиточного состава.
- Повышенная стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря герметичной конструкции.
- Холодостойкость (ХЛ): возможность монтажа в зимний период.
- Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А): повышает пожарную безопасность объектов.
- Отсутствие брони: требует дополнительных мер механической защиты при прокладке в земле в сложных условиях.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) на этапе монтажа, которые могут привести к локальным концентрациям напряжений.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на базе ПВХ-изоляции (например, АВВГ), но ниже, чем у медных аналогов (ПвВнг(А)-ХЛ).
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт, необходимость строгого соблюдения технологии разделки и герметизации.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(А)-ХЛ является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная). Для сечений от 300 мм² и выше – многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Жила имеет круглую форму.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции на среднее напряжение.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему высокие термические и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C (против +70°C для ПВХ), а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C. Изоляция наносится методом экструзии с строгим контролем толщины и отсутствия дефектов.
4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является внутренней частью общего экранирующего комплекса.
5. Поясная изоляция
В одножильных кабелях среднего напряжения экраны жил должны быть изолированы друг от друга и от земли. Для этого поверх экрана по изоляции накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Она обеспечивает необходимую электрическую прочность между экраном и металлическими элементами.
6. Экранирующая оплетка (медная)
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной проволоки или ленты. Его функции:
Для кабелей на 6 кВ, как правило, применяется оплетка из медных проволок.
7. Оболочка
Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг(А)). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение), а также выполняет функцию барьера от влаги. Индекс «ХЛ» означает, что в состав композиции введены специальные пластификаторы, предотвращающие растрескивание при низких температурах.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Таблица 1. Весовые и габаритные параметры (пример для отдельных сечений)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм |
|---|---|---|---|
| 50 | 30.5 | 1150 | 32.0 |
| 95 | 36.5 | 1650 | 38.5 |
| 150 | 41.5 | 2250 | 43.5 |
| 240 | 48.0 | 3200 | 50.5 |
| 400 | 58.0 | 4850 | 61.0 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, +25°C, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)
| Сечение жилы, мм² | Токовая нагрузка, А | Сечение жилы, мм² | Токовая нагрузка, А |
|---|---|---|---|
| 50 | 185 | 185 | 380 |
| 70 | 225 | 240 | 435 |
| 95 | 275 | 300 | 495 |
| 120 | 315 | 400 | 585 |
| 150 | 350 | 500 | 670 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (температура грунта, группировка, способ прокладки).
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвВнг(А)-ХЛ требует профессионального подхода. При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Разделка концов кабеля для установки муфт должна проводиться с использованием специального инструмента, обеспечивающего ровный срез изоляции и экранов без заусенцев. Обязательным является применение для данного класса напряжения термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, рассчитанных на работу с экранированными кабелями с изоляцией из СПЭ. При прокладке в земле рекомендуется использовать сигнальную ленту, а на участках с повышенным риском повреждения – защитные плиты или трубы. В процессе эксплуатации необходимо проводить плановые замеры сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВнг(А)-ХЛ от кабеля АПвПу?
Кабель АПвПу имеет усиленную защитную оболочку из полиэтилена, которая обладает более высокой механической прочностью и абсолютной стойкостью к влаге. Он предназначен для прокладки непосредственно в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций. АПвВнг(А)-ХЛ с ПВХ-оболочкой для прокладки в земле, как правило, требует дополнительной механической защиты.
Можно ли использовать этот кабель для прокладки по фасаду здания?
Да, можно, но с оговорками. ПВХ-оболочка не имеет встроенной УФ-стабилизации, поэтому при длительном воздействии прямых солнечных лучей возможна деградация полимера (потеря эластичности, растрескивание). Рекомендуется прокладка в кабельных лотках с крышкой, гофрированных трубах или использование кабеля с индексом «П» (полиэтиленовая оболочка, стойкая к УФ).
Как правильно выбрать сечение жилы для проекта?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагрев) и по потере напряжения. Основной является методика по ПУЭ гл.1.3. Необходимо рассчитать рабочий ток линии, определить способ прокладки (в земле, в воздухе, в лотке), учесть поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды и группировку с другими кабелями. Результирующая допустимая токовая нагрузка для выбранного сечения и условий должна превышать расчетный рабочий ток с запасом.
Требуется ли заземление экрана одножильного кабеля на 6 кВ?
Да, и это критически важно. Медный экран (оплетка) одножильного кабеля должен быть заземлен с двух сторон (на обоих концах линии). Это обеспечивает путь для тока короткого замыкания, позволяет корректно работать устройствам релейной защиты, а также устраняет опасное напряжение на экране. При большой длине линии (обычно более 1 км) может потребоваться дополнительное заземление в промежуточных точках или применение специальных схем (кросс-соединение экранов) для снижения токов циркуляции.
Что означает индекс «А» в скобках в маркировке Внг(А)?
Индекс «А» означает, что кабель прошел испытания на нераспространение горения при групповой прокладке по самой строгой категории – категории А. Испытание проводится в соответствии с ГОСТ 12176-2015: пучок кабелей, смонтированный в 3 слоя (общая условная высота пучка 1.5 м), подвергается воздействию пламени газовой горелки в течение 40 минут. Кабель считается выдержавшим испытание, если горение не распространилось выше верхней отметки, а длина обугленной части не превышает установленных норм. Это высший уровень пожарной безопасности для кабельной продукции.
Допустима ли совместная прокладка в одном лотке с кабелями на 0.4 кВ?
Совместная прокладка силовых кабелей разных напряжений регламентируется ПУЭ (п.2.1.16, 2.3.86). Кабели до 1 кВ и выше 1 кВ, как правило, рекомендуется прокладывать раздельно. Однако допускается их совместная прокладка в общих лотках, коробах и т.п. при условии, что кабели на напряжение выше 1 кВ будут защищены от случайных механических повреждений (например, расположены в верхней части лотка и отделены перегородкой). Для кабелей 6 кВ и 0.4 кВ такое разделение обязательно. Также необходимо учитывать, что при КЗ на линии 6 кВ может возникнуть опасное наведенное напряжение в линиях 0.4 кВ.