Кабель АПвВГ 6 кВ

Кабель АПвВГ 6 кВ: полный технический анализ 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 и эксплуатации в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и соответствие современным требованиям к распределению электроэнергии среднего напряжения.

Расшифровка маркировки АПвВГ

Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и отражает ключевые особенности его конструкции:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – индекс, обозначающий, что полиэтиновая изоляция является вулканизированной (сшитой). Таким образом, «Пв» читается как «изоляция из сшитого полиэтилена».
• В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
• Г – отсутствие защитных покровов (брони), голый. Кабель предназначен для прокладки в условиях, где отсутствуют механические воздействия.
• 6 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвВГ 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглой или секторной формы) для всех сечений. Класс гибкости – 1 или 2. Использование алюминия делает кабель значительно легче и экономичнее по сравнению с медными аналогами при сохранении требуемых токопроводящих характеристик.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушательно действуют на изоляцию. Это обязательный элемент для кабелей среднего напряжения.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу исключительные свойства:

• Повышенная температурная стойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C, кратковременно (в аварийном режиме) до +130°C, при коротком замыкании до +250°C (не более 5 секунд).
• Высокая механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
• Отличные диэлектрические характеристики.
• Стойкость к влаге и химическим воздействиям.

Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (для 6 кВ обычно 3,0 мм).

4. Экран по изоляции (полупроводящий экран)

Поверх основного изоляционного слоя накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он, совместно с экраном по жиле, создает идеально цилиндрическое электрическое поле внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться обмотка из полупроводящей или изоляционной ленты для придания общей формы и дополнительного выравнивания поля.

6. Медный экран (заземляющий экран)

Поверх поясной изоляции или экранов по изоляции жил накладывается экран в виде медных лент, оплетки из медных проволок или их комбинации. Его функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Создание симметричного емкостного поля вокруг кабеля.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
• Обязательное заземление с двух сторон для безопасности персонала.

Минимальное сечение медных проволок/лент регламентировано стандартами (например, 16 мм² для кабелей до 50 мм²).

7. Оболочка

Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Оболочка обеспечивает:

• Защиту от механических повреждений умеренного характера.
• Защиту от влаги, масел, солнечного излучения, химических веществ.
• Защиту от распространения пламени (ПВХ-пластикат может быть обычным или пониженной горючести – индекс «нг» в маркировке, например, АПвВГнг).

Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U (Um)	6/6 кВ (7,2 кВ)
Количество и сечение жил	1, 3 жилы. Сечения: от 25 до 400 мм² (по ГОСТ 18410-73, ТУ 16.К71-335-2004 и др.)
Частота	50 Гц
Длительно допустимая температура жилы	+90°C
Максимальная температура при КЗ (до 5 с)	+250°C
Допустимый нагрев при перегрузке	+130°C (не более 100 ч/год, 8 ч/сут)
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	15 кВ в течение 10 мин.

Таблица 2. Пример длительно допустимого тока нагрузки для кабеля АПвВГ 6 кВ (3-жильного) при прокладке в земле (траншее)

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C)
3х25	135
3х35	165
3х50	200
3х70	245
3х95	295
3х120	340
3х150	390
3х185	445
3х240	515

Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура окружающей среды, способ прокладки, удельное тепловое сопротивление грунта, количество рабочих кабелей в траншее) и должны быть пересчитаны в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВГ 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6 кВ промышленных предприятий (питание мощных электродвигателей, трансформаторов, распределительных пунктов).
• Кабельные линии в городских и поселковых электрических сетях.
• Питание насосных станций, котельных, горнодобывающих комплексов (в отсутствие механических повреждений).
• Прокладка на электростанциях.

Допустимые способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, засыпается мягким грунтом без камней, сверху защищается сигнальной лентой или кирпичом. Глубина прокладки – не менее 0,7 м. Требуется защита от коррозии (при наличии агрессивного грунта) и механических повреждений (при вероятности таких воздействий необходимо применение защитных плит или труб).
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, этажах и двойных полах: Крепление на лотках, кронштейнах или с помощью стяжек. Необходимо учитывать требования пожарной безопасности (использование кабелей с индексом «нг» – не распространяющих горение).
• В помещениях и на эстакадах: Открытая прокладка по стенам, конструкциям. Важно обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучение) и возможных механических воздействий.
• Запрещена прокладка: В блоках, подверженных вибрации, а также в местах с вероятностью значительных растягивающих усилий (из-за отсутствия брони).

Преимущества и недостатки кабеля АПвВГ 6 кВ

Преимущества:

• Экономичность: Алюминиевая жила дешевле медной, что критически важно для протяженных линий.
• Высокие эксплуатационные характеристики изоляции: Сшитый полиэтинен обеспечивает высокую пропускную способность, термостойкость и долгий срок службы.
• Малый вес и габариты: По сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (ААБл и др.) кабель АПвВГ имеет меньший диаметр и массу, что упрощает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и оконцевания: Не требует сложных процедур по герметизации торцов, как кабели с бумажной изоляцией.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот: В отличие от маслонаполненных или бумажно-пропитанных кабелей, в изоляции из сшитого полиэтилена нет миграции пропиточного состава.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Чувствительность к механическим воздействиям, требует аккуратного монтажа и защиты при прокладке в земле в местах возможных повреждений.
• Чувствительность к точечным нагрузкам и ударам: При монтаже необходимо соблюдать регламентированные радиусы изгиба.
• Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями с ПВХ-изоляцией на среднее напряжение (но они практически не применяются на 6 кВ).

Сравнение с аналогами

Таблица 3. Сравнение кабеля АПвВГ 6 кВ с основными аналогами

Тип кабеля	Материал жилы/изоляции	Ключевые отличия и область применения
АПвВГ	Алюминий / Сшитый полиэтилен	Базовый, небронированный кабель для сетей 6 кВ. Применяется при отсутствии механических рисков.
АПвБбШв	Алюминий / Сшитый полиэтилен	Бронированный стальными лентами, в шланге ПВХ. Для прокладки в земле с высокими механическими рисками, в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью.
АПвП	Алюминий / Сшитый полиэтилен	С полиэтиленовой оболочкой поверх брони. Для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и в воде.
ААБл	Алюминий / Бумажно-пропитанная	Устаревшая конструкция. Большие габариты и вес, ограничение по перепаду высот, необходимость специальной концевой разделки. Постепенно вытесняется кабелями с изоляцией из СПЭ.
ПвВГ (медный аналог)	Медь / Сшитый полиэтилен	Имеет меньший диаметр при том же сечении и большую пропускную способность. Применяется при жестких требованиях к току нагрузки и габаритам, но стоимость значительно выше.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между кабелями АПвВГ и АВВГ на 6 кВ?

Разница кардинальна. Кабель АВВГ имеет изоляцию и оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) и рассчитан на напряжение до 1 кВ (1000 В). Его использование на напряжение 6 кВ категорически запрещено и смертельно опасно. Кабель АПвВГ имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, специально разработанную для среднего напряжения (6, 10, 20 кВ и выше), и включает в конструкцию экраны, которых нет в кабелях низкого напряжения.

2. Можно ли прокладывать кабель АПвВГ 6 кВ открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с учетом важных условий: кабель должен быть защищен от прямого воздействия солнечного ультрафиолетового излучения, так как ПВХ оболочка со временем подвержена УФ-деградации. Рекомендуется прокладка в коробах, гофротрубах или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой (специальные марки ПВХ или полиэтилена). Также необходимо обеспечить надежное крепление и защиту от механических повреждений.

3. Обязательно ли заземлять медный экран кабеля АПвВГ? С двух сторон или с одной?

Да, заземление экрана является обязательным требованием ПУЭ и условием безопасной эксплуатации. Медный экран должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. В случае большой длины линии (обычно более 1-2 км) для снижения токов, наводимых в экране, может применяться одноточечное или поперечное заземление, но такая схема требует специального расчета и обоснования. Для стандартных распределительных сетей применяется двустороннее заземление.

4. Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвВГ 6 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ (Глава 1.3):

1. По длительно допустимому току нагрузки: Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока для выбранного сечения с учетом всех поправочных коэффициентов на условия прокладки (таблица 2 – базовые значения).
2. По экономической плотности тока: Для линий с большим числом часов использования максимума нагрузки (обычно от 3000 ч/год и выше) сечение проверяется по экономическому критерию, чтобы минимизировать потери электроэнергии.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Сечение должно быть таким, чтобы при протекании расчетного тока КЗ в течение времени срабатывания защиты, температура жилы не превысила допустимые +250°C. Это критически важный критерий для сетей 6 кВ.

Окончательно выбирается наибольшее сечение, полученное по результатам всех трех проверок.

5. Что означает маркировка «АПвВГнг-LS»?

Это модификация базового кабеля с улучшенными пожаробезопасными свойствами:

• нг (не распространяющие горение) – кабель при групповой прокладке не поддерживает горение.
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. ПВХ-оболочка изготовлена из специального композита, который при пожаре выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (хлороводорода).

Такой кабель обязателен для прокладки в помещениях с массовым пребыванием людей, в метро, на электростанциях, в кабельных сооружениях.

6. Требуется ли для монтажа концевых муфт на кабель АПвВГ специальное оборудование?

Да, монтаж концевых и соединительных муфт на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена требует профессиональных навыков и специального инструмента. Процесс включает строго последовательные операции: разделка конца кабеля с удалением экранов и изоляции на точную длину, обработка полупроводящих слоев, установка изоляционных и экранирующих элементов, герметизация. Используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Работы должны выполнять аттестованные специалисты.

Заключение

Кабель АПвВГ 6 кВ является современным, надежным и экономически эффективным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, долгий срок службы и простоту монтажа по сравнению с кабелями старых типов. Ключевым условием его успешного применения является правильный выбор сечения, учет условий прокладки (отсутствие значительных механических воздействий) и профессиональный монтаж, включая качественное заземление экранов и установку муфт. При соблюдении всех требований нормативной документации и рекомендаций производителя, кабельная линия на основе АПвВГ будет служить долгие годы, обеспечивая бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей.