Кабель АПвВГ 6 кВ

Кабель силовой АПвВГ 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвВГ 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в поливинилхлоридной оболочке, небронированный, предназначенный для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в электросетевом хозяйстве.

Расшифровка маркировки АПвВГ

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: «п» обозначает, что следующая за ней буква «в» относится к изоляции. В устаревшей системе маркировки это могло означать «полиэтилен», но в современном контексте используется для указания на сшитый полиэтилен.
• в – вид изоляции: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
• В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
• Г – отсутствие защитных покровов (брони), «голый».
• 6 кВ – номинальное напряжение.

Таким образом, полная расшифровка: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в ПВХ оболочке, без брони, на 6000 В.

Конструкция кабеля АПвВГ 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторной или круглой формы) для всех сечений. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и экономить материалы.

2. Экран по жиле (полупроводящей слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящей слой. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/диэлектрик, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки) молекул полиэтилена, в результате чего он приобретает высокую термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ), отличные диэлектрические и механические свойства. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения.

4. Экран по изоляции

Состоит из двух элементов:

• Полупроводящей слой – экструдируется поверх изоляции для сглаживания микронеровностей.
• Медные экранирующие ленты или проволоки – накладываются поверх полупроводящего слоя. Их функция – отвод емкостных токов и обеспечение безопасности при повреждении (замыкание на землю).

5. Поясная изоляция

Лента, наматываемая поверх скрученных изолированных жил для формирования круглой формы кабеля.

6. Оболочка

Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (химическая стойкость) и служит барьером от распространения пламени. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
• Частота: 50 Гц.
• Максимально допустимая температура жилы:
  • в длительном режиме работы: +90°C
  • при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
  • при перегрузке: +130°C
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 диаметров для многожильных кабелей.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвВГ 6 кВ (одножильного) при прокладке в земле (траншее)

Условия: температура земли +25°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт.

Сечение жилы, мм²	Длительно допустимый ток, А
50	190
70	235
95	285
120	330
150	375
185	425
240	495

Примечание: Для прокладки в воздухе, в трубах или при других условиях необходима коррекция по соответствующим коэффициентам согласно ПУЭ 7 изд.

Таблица 2. Электрические сопротивления жил при постоянном токе (+20°C)

Сечение жилы, мм²	Сопротивление, Ом/км, не более
50	0.641
70	0.443
95	0.320
120	0.253
150	0.206
185	0.164
240	0.125

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВГ 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

• Распределительные сети 6 кВ: Питание подстанций, РП, КТП в городах, на промышленных предприятиях.
• Промышленные объекты: Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
• Нефтегазовая отрасль: Для объектов с умеренной химической агрессией.
• Сельское хозяйство: Электроснабжение крупных агропромышленных комплексов.

Способы прокладки:

• В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
• В помещениях: В производственных цехах, технических этажах.
• В земле (траншее): При обязательной защите от механических повреждений (укладка в трубы, использование защитных плит или кирпича) из-за отсутствия брони. Прямая прокладка в траншее без защиты не рекомендуется.
• Запрещена прокладка: В блоках, заполненных кабельным желе, а также в местах с возможностью растягивающих нагрузок (вертикальные шахты без крепления).

Преимущества и недостатки кабеля АПвВГ 6 кВ

Преимущества по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ):

• Высокая термостойкость: Рабочая температура +90°C против +70°C у АСБ, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие токов утечки и проблем с стеканием пропиточного состава: Не требует специальных ограничений по перепаду высот при прокладке.
• Меньший вес и наружный диаметр: Облегчает транспортировку, монтаж и позволяет использовать кабельные каналы меньшего сечения.
• Высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
• Простота монтажа и разделки: Не требует специальной заделки концов для предотвращения подсоса влаги, как у АСБ.
• Большая длина строительных отрезков.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Удар острым предметом может повредить изоляцию.
• Более высокая стоимость по сравнению с АВВГ на то же напряжение, но меньшая, чем у бронированных аналогов (АПвБбШв).
• Ограниченная стойкость оболочки ПВХ к некоторым агрессивным химическим средам и УФ-излучению при открытой прокладке.

Отличия от других марок кабелей на 6 кВ

АПвВГ vs АПвБбШв

Кабель АПвБбШв имеет броню из двух стальных оцинкованных лент и защитный шланг из ПВХ поверх брони (буквы «БбШв»). Это делает его существенно более защищенным от механических повреждений, грызунов и позволяет прокладывать непосредственно в земле без дополнительных защитных конструкций. АПвВГ такой защиты не имеет.

АПвВГ vs АВВГ-6

Кабель АВВГ на 6 кВ имеет изоляцию из ПВХ пластиката. Его ключевые отличия:

• Более низкая допустимая температура жилы: +70°C.
• Меньшая стойкость к тепловым перегрузкам и токам КЗ.
• Меньший радиус изгиба.
• Как правило, более низкая цена. АВВГ применяется там, где нет высоких требований к нагрузочной способности.

АПвВГ vs СИП-3

СИП-3 (Самонесущий Изолированный Провод) предназначен для воздушных линий электропередачи. Он имеет встроенный несущий элемент (сталеалюминиевую жилу) и изоляцию из сшитого полиэтилена, устойчивую к атмосферным воздействиям. АПвВГ не является самонесущим и не предназначен для подвески на опорах без несущего троса.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500 В).
• При прокладке в земле обязательна песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита плитами или кирпичом, и засыпка сверху слоем песка. Сигнальная лента обязательна.
• При прокладке в кабельных сооружениях необходимо использовать сертифицированные крепежные элементы, избегая острых краев.
• Концевые и соединительные муфты должны быть предназначены specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6 кВ.
• При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ, для обеспечения теплоотвода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли прокладывать кабель АПвВГ 6 кВ напрямую в земле (траншее)?

Ответ: Технически можно, но не рекомендуется без дополнительной защиты. Из-за отсутствия брони (индекс «Г») кабель уязвим для механических повреждений при земляных работах, давлении грунта, активности грызунов. Согласно ПУЭ и здравому смыслу, при такой прокладке необходимо защищать кабель сверху плитами или кирпичом, либо укладывать его в асбоцементные, ПНД или ПВХ трубы. Прямая засыпка грунтом допускается только на участках, где механические повреждения маловероятны, и при глубине заложения не менее 1 метра.

Вопрос: В чем принципиальная разница между изоляцией «в» (сшитый полиэтилен) в АПвВГ и обычным полиэтиленом или ПВХ?

Ответ: Обычный полиэтилен (ПЭ) и ПВХ являются термопластами – размягчаются при нагреве. Сшитый полиэтилен (XLPE) – это термореактивный материал. В процессе производства его молекулы «сшиваются» химическими или радиационными методами, образуя трехмерную сетку. Это дает ключевые преимущества: резкое повышение термостойкости (от +70°C у ПЭ до +90°C и даже +250°C при КЗ у XLPE), устойчивость к растрескиванию, лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к старению.

Вопрос: Для чего нужны экраны в кабеле на 6 кВ? Можно ли использовать кабель без экранов?

Ответ: Экраны (полупроводящие и медные) в кабелях на напряжение 6 кВ и выше выполняют критически важные функции:

1. Выравнивают электрическое поле, делая его радиально-симметричным, предотвращая локальные перенапряжения и пробой изоляции.
2. Отводят емкостные токи, возникающие в изоляции.
3. Обеспечивают безопасность: при пробое изоляции на землю ток короткого замыкания замыкается на экран, что приводит к срабатыванию защит. В неэкранированном кабеле пробой мог бы привести к образованию электрической дуги на поверхности кабеля, опасной для персонала и оборудования.

Использование неэкранированных кабелей на напряжение 6 кВ запрещено правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Вопрос: Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвВГ?

Ответ: Для соединения и оконцевания кабеля АПвВГ 6 кВ необходимо применять специальные кабельные муфты, рассчитанные на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE). Существуют два основных типа:

• Термоусаживаемые муфты: Наиболее распространены. Используют термоусаживаемые трубки и манжеты, которые при нагреве плотно облегают кабель, обеспечивая герметизацию и необходимые электрические характеристики.
• Холодноусаживаемые муфты: Используют эластичные элементы, предварительно растянутые на спирали. При монтаже спираль вытягивается, и элемент усаживается на кабель за счет собственной упругости. Не требуют применения открытого пламени.

Запрещено использовать муфты, предназначенные для кабелей с бумажной изоляцией.

Вопрос: Что означает маркировка «АПвВГ-П» или «АПвВГнг(А)-LS»?

Ответ: Это модификации базовой марки:

• АПвВГ-П – кабель с плоской конструкцией (жилы расположены в один ряд). Удобен для прокладки в стяжке, по стенам.
• АПвВГнг(А)-LS – кабель с пониженной пожарной опасностью. «нг» – не распространяющий горение при групповой прокладке, (А) – высшая категория по испытаниям на нераспространение горения. «LS» (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при пожаре. Такие кабели обязательны для прокладки в общественных зданиях, метро, местах массового пребывания людей.

Вопрос: Как определить необходимое сечение жилы кабеля АПвВГ 6 кВ для конкретной задачи?

Ответ: Выбор сечения производится по двум основным критериям:

1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву). Расчетный ток нагрузки (с учетом всех коэффициентов: прокладки, количества кабелей в пучке, температуры окружающей среды) должен быть меньше или равен допустимому току из таблиц ПУЭ для выбранного сечения и способа прокладки.
2. По потере напряжения. Потеря напряжения в кабельной линии от источника до потребителя не должна превышать значений, установленных нормами (например, 5% для силовых нагрузок).
3. По току короткого замыкания (проверка на термическую стойкость). Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ без повреждения изоляции.

Окончательный выбор сечения, особенно для ответственных объектов, должен производиться проектной организацией с учетом всех факторов.