Кабель АПвВнг(А) 240 мм²: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвВнг(А) 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридной оболочке пониженной горючести. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных кабельных линиях среднего и высокого напряжения для стационарной прокладки внутри и вне помещений, в кабельных сооружениях (туннелях, коллекторах, каналах), а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения и механических повреждений. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в сетях напряжением до 10 кВ включительно с частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-240
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (вулканизированный).
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(А) – индекс пониженной горючести: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования по нераспространению горения).
- 240 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Распределительные сети городской и промышленной инфраструктуры: питание от ГПП (главной понизительной подстанции) до РП (распределительных пунктов) и ЦТП (центральных тепловых пунктов).
- Промышленные предприятия: питание мощных электродвигателей, печей, трансформаторов собственных нужд.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности: при условии отсутствия непосредственного контакта с агрессивными химикатами.
- Кабельные эстакады, туннели, коллекторы: благодаря индексу «нг(А)» кабель разрешен для групповой прокладки в этих сооружениях.
- Шахты, рудники: для неопасных по газу и пыли участков.
Конструктивные особенности
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 240 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 240 мм² изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная круглая жила класса 2 (многопроволочная) по гибкости. Это обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть как однопроволочной (для меньших сечений), так и многопроволочной; для 240 мм² чаще используется многопроволочная конструкция.
2. Изоляция
Каждая токопроводящая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания кабель может выдерживать температуры до +250°C и +130°C соответственно, без необратимой деформации изоляции.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из СПЭ или из экструдированного полупроводящего слоя, которая служит для выравнивания электрического поля и придания кабелю правильной круглой формы.
4. Экран
Кабель обязательно содержит экран из электропроводящего материала (чаще всего – медные проволоки, наложенные спирально, или медная лента, или их комбинация). Экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, выравнивания электрического поля внутри кабеля и обеспечения безопасности при обслуживании. В случае повреждения основной изоляции экран обеспечивает путь для тока короткого замыкания на землю, что способствует быстрому срабатыванию защитных устройств.
5. Оболочка
Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Индекс (А) указывает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение даже при самом высоком тепловом воздействии, соответствующем категории А (тепловой поток от 50 кВт/м²). Это критически важно для прокладки в пучках, кабельных эстакадах и туннелях.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по паспорту конкретного производителя.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 8,7/10 (12) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Допустимый длительный ток нагрузки (при прокладке в земле, +25°C грунта) | ~ 355 А | Зависит от условий прокладки: в воздухе, в трубе, количество кабелей в траншее |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,125 Ом/км | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (после монтажа) | 16 кВ (в течение 5 мин.) | Для новых кабелей испытания проводятся напряжением 25,5 кВ |
| Емкость на 1 км длины | ~ 0,38 мкФ/км | Ориентировочное значение |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x D кабеля (где D – наружный диаметр кабеля). Для одножильных кабелей с сечением 240 мм² это обычно 500-600 мм. |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (для монтажа без предварительного подогрева – не ниже -15°C) |
| Допустимая температура нагрева жилы: | |
| – в длительном режиме | +90°C |
| – в режиме перегрузки | +130°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы) |
| – в режиме КЗ (до 5 с) | +250°C |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Стойкость к распространению горения | Соответствует ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, категория А (F/R). При групповой прокладке горение не распространяется. |
Области применения и особенности прокладки
Кабель АПвВнг(А) 240 мм² применяется для создания кабельных линий электропередачи в сетях 6-10 кВ. Основные сферы использования:
Важные ограничения по прокладке: Кабель не предназначен для прокладки непосредственно в земле (траншее) без дополнительной защиты (например, в трубах ПНД или асбоцементных), так как ПВХ-оболочка не обладает стойкостью к прямому воздействию грунтовых вод и агрессивных сред. Для прямой прокладки в земле следует выбирать кабели с защитным покровом (броней), например, АПвБбШв или АПвПу. Также кабель не рекомендуется для протяжки в блоках или трубах с многочисленными поворотами из-за значительного наружного диаметра и веса.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабеля на напряжение 10 кВ сечением 240 мм² зависит от условий прокладки и требований к надежности.
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвВнг(А) | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвВГ | Оболочка из обычного ПВХ. Не имеет индекса «нг». Запрещен для групповой прокладки в пожароопасных зонах и кабельных сооружениях. | Одиночная прокладка в сухих и влажных помещениях, на открытом воздухе с защитой от солнца. |
| АПвБбШв | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из ПВХ. Повышенная механическая защита. | Прокладка в земле (траншее) без дополнительных труб, в местах с риском механических повреждений. |
| АПвПуг | Герметизированная конструкция с алюмополимерной лентой и водоблокирующими элементами. Защита от проникновения влаги. | Прокладка в грунтах с высокой влажностью, в болотистой местности, в условиях возможного подтопления. |
| ПвП (медный аналог) | Медная жила. Более высокая проводимость, меньший вес и диаметр при том же сечении, высокая стойкость к коррозии, значительно более высокая стоимость. | Ответственные объекты с высокими требованиями к токовой нагрузке и надежности, объекты с агрессивной средой, ограничения по габаритам трассы. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем принципиально отличается изоляция «Пв» (сшитый полиэтилен) от старой «А» (бумажно-пропитанной)?
Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ) не содержит жидкого диэлектрика (масла), что исключает риск утечек и упрощает монтаж (вертикальная прокладка без ограничений по высоте). СПЭ обладает более высокой рабочей температурой (+90°C против +70°C для бумажной), меньшим весом и диаметром кабеля, а также не требует сложных концевых муфт с системой подпитки маслом. Кабели с СПЭ имеют больший срок службы и меньшие диэлектрические потери.
Вопрос 2: Можно ли использовать кабель АПвВнг(А) 240 мм² для прокладки в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) кабеля АПвВнг(А) не рекомендуется и часто запрещена проектной документацией. Его ПВХ-оболочка не является стойкой к длительному воздействию грунтовых вод, микроорганизмов и механическому давлению грунта. Для прокладки в земле необходимо применять бронированные марки (АПвБбШв, АПвБШв) или помещать кабель в защитные трубы (ПНД, асбоцементные).
Вопрос 3: Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля и от чего он зависит?
Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) – величина переменная. Для АПвВнг(А) 240 мм² при прокладке в земле (одиночный кабель, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) ДДТ составляет около 355 А. При прокладке в воздухе (+25°C) – около 385 А. Однако этот ток снижается при:
— групповой прокладке (в зависимости от количества кабелей и расстояния между ними);
— повышенной температуре окружающей среды или грунта;
— прокладке в трубах или блоках.
Точный расчет должен производиться проектировщиком согласно ПУЭ гл. 1.3 и с учетом методик ГОСТ Р МЭК 60287.
Вопрос 4: В чем разница между индексами «нг(А)», «нг(В)» и просто «нг»?
Индексы указывают категорию по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315 (или ГОСТ Р МЭК 60332-3):
— нг(А) – Наиболее высокая стойкость. Кабель не распространяет горение при испытании в пучке с самым высоким тепловым потоком (до 50 кВт/м²). Обязателен для кабельных сооружений энергетических объектов.
— нг(В) – Стойкость при тепловом потоке до 40 кВт/м².
— нг – Стойкость при тепловом потоке до 20 кВт/м².
Кабель АПвВнг(А) соответствует высшей категории и может применяться на самых ответственных объектах.
Вопрос 5: Почему для соединения и оконцевания кабеля с изоляцией СПЭ необходимы специальные муфты?
Изоляция из сшитого полиэтилена требует абсолютно герметичного соединения, исключающего доступ влаги и воздуха к месту контакта жил и к границе раздела изоляции. Влага, диффундируя под оболочку, может вызвать рост электрических деревьев в изоляции, что в перспективе приведет к пробою. Специальные концевые и соединительные муфты для кабелей 6-10 кВ обеспечивают необходимую герметизацию, контролируемое электрическое поле (с помощью экранов и изоляционных наполнителей) и механическую прочность.
Заключение
Кабель АПвВнг(А) 240 мм² является современным, надежным и эффективным решением для построения распределительных сетей 6-10 кВ. Его ключевые преимущества – применение изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокие электрические и термические характеристики, и оболочка, не распространяющая горение при групповой прокладке. Правильный выбор данной марки кабеля, с учетом всех ограничений по условиям прокладки, и качественный монтаж с использованием соответствующих аксессуаров гарантируют долговечную и безопасную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.
Комментарии