Кабель АПвПг 400 мм

Кабель АПвПг 400 мм²: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвПг 400 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Ключевая особенность – применение технологии сшивки полиэтилена, что кардинально повышает термостойкость изоляции по сравнению с кабелями с бумажной или ПВХ изоляцией.

Расшифровка маркировки АПвПг 400 мм²

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – тип изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
• П – материал внешней оболочки: полиэтиленовый шланг (в данном контексте – полимерная композиция на основе ПВХ).
• г – обозначение гибкости (отсутствие брони). Буква «г» указывает на то, что кабель голый, небронированный.
• 400 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Согласно ГОСТ 18410-73 и более современным ТУ, полное обозначение также включает номинальное напряжение. Например, АПвПг-10 – кабель на 10 кВ.

Конструкция кабеля АПвПг 400 мм²

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Выполнена из алюминия (марки АВЕ, АВЕФ или аналогичной) сечением 400 мм². Может быть однопроволочной (ож) для сечений до 400 мм² включительно или многопроволочной (мн) согласно ГОСТ 22483. Для 400 мм² чаще применяется уплотненная многопроволочная жила, что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
• 2. Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) номинальной толщиной, регламентированной стандартами для данного класса напряжения (например, 4.5 мм для 10 кВ). Основное преимущество – сохранение механических и диэлектрических свойств при длительном нагреве до 90°C и кратковременном до 250°C.
• 4. Экран по изоляции (полупроводящий слой). Аналогичен экрану по жиле. Вместе они создают коаксиальную конструкцию, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• 5. Поясная изоляция. Может выполняться из полупроводящих или медных лент, наложенных спирально. Служит для сохранения круглой формы и дополнительного экранирования.
• 6. Медная экранирующая жила. Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Представляет собой медные проволоки малого сечения, наложенные поверх поясной изоляции, или медную ленту. Предназначена для пропускания токов утечки и обеспечения безопасности при коротком замыкании, выполняя функцию заземляющего проводника.
• 7. Разделительный слой. Чаще всего из выполнен из ПВХ или полиэтилентерефталатной ленты. Защищает оболочку от контакта с экранирующими проволоками.
• 8. Внешняя оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-пластикат Пг). Имеет толщину, обеспечивающую механическую защиту. Цвет оболочки, как правило, черный. Буква «г» в маркировке указывает на отсутствие поверх оболочки бронепокрова.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 (12) кВ или 8.7/15 (17.5) кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Допустимая температура при коротком замыкании	+250°C	Длительность КЗ не более 5 сек
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C	При отсутствии механических нагрузок
Сопротивление изоляции	Не менее 100 МОм·км	При температуре +20°C
Емкость	Приблизительно 0.3-0.4 мкФ/км	Зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление	Приблизительно 0.1 Ом/км	При частоте 50 Гц
Активное сопротивление жилы при +20°C	Не более 0.077 Ом/км	Согласно ГОСТ 22483

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение/Описание
Строительная длина	Не менее 200-250 м (оговаривается с заказчиком)
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Климатическое исполнение	УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для помещений, туннелей, каналов, шахт). Не предназначен для прямой прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты.
Способ прокладки	Стационарная прокладка в воздухе (на эстакадах, в помещениях), в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, шахтах). Допускается прокладка в трубах.

Расчетные данные по токовой нагрузке

Допустимые длительные токи нагрузки зависят от способа прокладки и количества кабелей в одной линии. Приведены ориентировочные значения для одиночного кабеля АПвПг 400 мм² на 10 кВ.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А	Условия
В воздухе (на открытом воздухе, в помещении)	~ 550-580 А	Температура воздуха +25°C
В земле (в траншее)	~ 600-630 А	Температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт
В кабельном канале (лотке)	~ 500-530 А	С учетом взаимного нагрева

Важно: Для прокладки в земле кабель АПвПг требует обязательной защиты от механических повреждений (например, укладка в асбоцементных или ПНД трубах, использование сигнальной ленты), так как отсутствие брони делает его уязвимым. Предпочтительнее для подземной прокладки использовать бронированные модификации – АПвБбШв или АПвБбШп.

Область применения кабеля АПвПг 400 мм²

• Основные и распределительные сети напряжением 6-20 кВ.
• Питание мощных электроприемников на промышленных предприятиях (главные понизительные подстанции, крупные электродвигатели, печные трансформаторы).
• Устройство вводов и отпаек в кабельных линиях городского распределения.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, на эстакадах и в галереях электростанций и подстанций.
• Прокладка внутри зданий и помещений при условии соблюдения требований пожарной безопасности.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией (СБ) и ПВХ-изоляцией. Позволяет передавать большую мощность при том же сечении.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям: Изоляция СПЭ не течет и не разрушается при температурах до +250°C.
• Отличные диэлектрические свойства и низкое влагопоглощение: Не требует сложных концевых муфт с обязательным герметизацией, как бумажно-масляные кабели.
• Меньший вес и внешний диаметр: По сравнению с кабелем СБ того же напряжения и сечения, что облегчает транспортировку и монтаж.
• Большая строительная длина: Снижает количество соединений на трассе.
• Простота монтажа и обслуживания: Не требует систем постоянного давления масла или специальных уклонов трассы.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Ограничивает применение в условиях риска механических повреждений (прямая прокладка в земле без защиты).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и чрезмерных изгибов, которые могут повредить изоляцию.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией на низкое напряжение, но часто более экономичная в общей стоимости жизненного цикла (TCO).
• Требовательность к качеству монтажа муфт и оконцевателей: Необходима идеальная зачистка и обезжиривание изоляции.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: При монтаже не должен превышать 15 диаметров кабеля для многожильных кабелей. Для кабеля 400 мм² на 10 кВ это обычно 800-1000 мм.
• Крепление: При прокладке на конструкциях крепление должно осуществляться с помощью специальных хомутов, не повреждающих оболочку, с шагом, указанным в проекте.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специализированных кабельных муфт (соединительных, концевых) для кабелей с изоляцией из СПЭ. Обязательна тщательная обработка изоляции (ступенчатая зачистка, шлифовка) и использование экранирующих и полупроводящих лент.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным напряжением (например, 4U₀ для 10 кВ кабеля) в соответствии с ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвПг принципиально отличается от АВВГ на 1 кВ?

АПвПг предназначен для среднего напряжения (6-20 кВ), имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, экраны по жиле и изоляции, а также экранирующие жилы. АВВГ – низковольтный кабель (до 1 кВ) с ПВХ-изоляцией и оболочкой, без экранов. Это кабели разного класса напряжения и конструкции.

Почему для прокладки в земле часто рекомендуют не АПвПг, а АПвБбШв?

АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (буквы «Бб» в маркировке), которая защищает кабель от механических повреждений при раскопках, давлении грунта, воздействии грызунов. АПвПг такой защиты не имеет, поэтому для прямой прокладки в траншее его необходимо защищать трубами, что увеличивает стоимость и сложность работ.

Как правильно выбрать сечение 400 мм²? На что ориентироваться?

Сечение 400 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки и поправочных коэффициентов) и по потере напряжения. Для ответственных линий также выполняется проверка на термическую стойкость при токах короткого замыкания. Данный типоразмер обычно применяется для питания мощных узлов с током нагрузки 500-600 А.

Можно ли использовать кабель АПвПг во взрывоопасных зонах?

Нет, оболочка Пг является пониженно горючей, но не искробезопасной. Для взрывоопасных зон необходимо применять кабели в специальном исполнении, с маркировкой, разрешающей такую прокладку (например, с индексом «нг-LS» или «нг-HF» для снижения дымообразования и газовыделения, и в соответствии с проектом, согласованным с надзорными органами).

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого соединены поперечными связями («сшиты») в трехмерную сетку. Этот процесс (химический или радиационный) резко повышает термостойкость материала. В отличие от термопластичного полиэтилена, который плавится при +110-130°C, XLPE сохраняет форму и свойства до +250-300°C, что определяет его главные преимущества: высокую допустимую рабочую температуру и стойкость к КЗ.

Как маркируются концы кабеля АПвПг для фазировки?

Жилы кабеля имеют стандартную цветовую маркировку изоляции или цифровые метки на изоляции жил и на внутренней стороне оболочки. Как правило: фаза A – желтый цвет, фаза B – зеленый, фаза C – красный. Нулевая жила (если есть) – синий. Экран и броня (если присутствует) должны быть заземлены с обоих концов линии.

Каков реальный срок службы такого кабеля?

Заявленный производителем срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может превышать 40-50 лет, что подтверждается опытом эксплуатации первых линий с СПЭ-изоляцией, проложенных в 70-х годах XX века.