Кабель АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм

Кабель АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм²: полный технический анализ

Кабель АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель на напряжение 10 кВ с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в исполнении, обеспечивающем пониженное дымо- и газовыделение при групповой прокладке. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной заменой устаревающим кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
• Э – экран по изоляции жилы (отсутствует в маркировке, но подразумевается конструктивно, так как все кабели на 6 кВ и выше имеют экран).
• В – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• нгд – исполнение с пониженной пожарной опасностью: нераспространение горения при групповой прокладке (нг) и низкое дымо- и газовыделение (д).
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
• 120 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм²

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила может быть как однопроволочной (ож), так и многопроволочной (мн), в зависимости от требований к гибкости. Класс гибкости обычно 1 или 2. Жила имеет круглую форму.

2. Экран по жиле (полупроводящий, внутренний)

Наносится поверх жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.

3. Изоляция жилы

Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 10 кВ составляет 4,5 мм (в соответствии с ГОСТ 31996-2012 или ТУ 16.К71-310-2001). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические характеристики по сравнению с термопластичным ПЭ.

4. Экран по изоляции (полупроводящий, внешний)

Аналогичен внутреннему экрану. Вместе с экраном по жиле создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции.

5. Поясная изоляция

Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных поверх экранов изолированных жил. Объединяет экраны фаз и обеспечивает симметрию электрического поля.

6. Заполнение

Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется негорючим или трудносгораемым материалом (например, мелонаполненной резиной) для придания кабелю круглой формы и дополнительной герметизации.

7. Разделительный слой

Бронированная лента или обмотка из ПЭТ ленты, накладываемая под броню для защиты внутренних элементов от коррозии и механических повреждений стальными лентами.

8. Броня

Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов).

9. Наружная оболочка

Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнгд). Защищает броню от коррозии и обеспечивает выполнение требований «нгд». Толщина оболочки нормирована.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические характеристики

Приведенные данные соответствуют ГОСТ 31996-2012 для кабелей на напряжение 6-35 кВ.

Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм²

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	8,7/10	U0 – напряжение между жилой и землей/экраном
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	12	—
Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ	22,5	Продолжительность 10 мин.
Испытательное постоянное напряжение, кВ	53	Продолжительность 15 мин.
Допустимая длительная температура жилы, °C	90	В нормальном режиме работы
Допустимая температура при КЗ, °C	250	Продолжительность не более 5 сек.
Допустимая температура при перегрузке, °C	130	—
Минимальная температура монтажа, °C	-15	Без предварительного прогрева
Сопротивление изоляции, МОм·км	Не менее 1000	При температуре 20°C

Токовые нагрузки

Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Справочные данные приведены в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.

Таблица 2. Допустимые длительные токи для кабеля АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм²

Условия прокладки	Токовая нагрузка, А	Примечания (ориентировочно)
В земле (траншее)	270	Глубина 0,7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1,2 К·м/Вт
В воздухе	240	Температура воздуха +25°C, прокладка на горизонтальной полосовой опоре
В кабельном канале (блоке, тоннеле)	215	При групповой прокладке с учетом взаимного нагрева

Важно: Точные значения нагрузок должны рассчитываться для каждого конкретного проекта с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку и т.д.).

Пожарная безопасность (исполнение «нгд»)

• Не распространяющее горение при групповой прокладке: Кабель проходит испытание на нераспространение горения в пучке (категория А F/R по ГОСТ 53315 или IEC 60332-3).
• Пониженное дымо- и газовыделение: При горении и тлении выделяет дым низкой плотности (показатель светопропускания более 60-70%) и малотоксичные продукты горения. Это критически важно для прокладки в метро, тоннелях, общественных зданиях, промышленных помещениях с массовым пребыванием людей.
• Отсутствие галогенов: Оболочка из ПВХнгд содержит галогены (хлор), поэтому в помещениях с высокими требованиями к коррозионной активности продуктов горения (например, серверные) следует рассматривать кабели с оболочкой из безгалогенных материалов (LSZH), например, АПвЭПнг(А)-LS.

Область применения

Кабель АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:

• Стационарная прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, этажах).
• Прокладка в производственных помещениях, на территориях промышленных предприятий.
• Использование в сетях распределения электроэнергии (отходящие линии от РП, ГПП к цеховым ТП, питание крупных электроприемников).
• Прокладка в местах с повышенными требованиями к пожарной безопасности благодаря индексу «нгд».

Не рекомендуется для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью, в болотистой местности, в условиях возможных смещений грунта, а также для подвижного монтажа.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил. Для однопроволочных жил – 20 диаметров.
• Прокладка в земле: Обязательна защита от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, сигнальная лента) при прокладке на глубине менее 1 м. Дно траншеи должно быть очищено от камней и утрамбовано, рекомендуется подсыпка песком.
• Концевые заделки: Требуют применения специальных кабельных муфт (концевых заделок) на напряжение 10 кВ, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Необходим тщательный монтаж с соблюдением технологии заземления экранов.
• Соединение: Выполняется с помощью соединительных муфт. Экран должен быть восстановлен по всей длине соединения.
• Заземление Экран (металлизированная часть поясной изоляции) подлежит обязательному заземлению с двух концов кабеля для обеспечения безопасности и нормального режима работы. В схемах с изолированной нейтралью или компенсированных сетях могут применяться специальные схемы заземления.

Сравнение с аналогами

АПвЭВнгд vs АПвПнгд: Основное отличие – материал внешней оболочки. У АПвПнгд оболочка из полиэтилена, что обеспечивает повышенную стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Поэтому кабель АПвПнгд, несмотря на индекс «нгд», имеет ограничения по групповой прокладке в помещениях из-за распространения горения. АПвЭВнгд с ПВХ-оболочкой лучше подходит для групповой прокладки внутри зданий.

АПвЭВнгд vs АСБл: Кабель АСБл (с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, броней, лавсановой лентой) – морально устаревший. АПвЭВнгд имеет значительные преимущества: более высокую допустимую температуру жилы (90°C против 70-80°C), большую пропускную способность, нечувствительность к перепадам высот трассы (отсутствие стекания пропитки), меньший вес и диаметр, повышенную стойкость к влаге при повреждении оболочки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвЭВнгд от АПвВнгд?

Это один и тот же кабель. Буква «Э» в маркировке, обозначающая наличие экрана, часто опускается, так как для кабелей на 6-10 кВ наличие экрана является обязательным и подразумевается по умолчанию. Официальное обозначение по ГОСТ 31996-2012 включает «Э» (например, АПвЭВнг(А)-10).

Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 10 кВ 120 мм² в одном лотке с кабелями на 0,4 кВ?

Да, это допускается правилами, однако при этом должны быть соблюдены условия:

• Силовые кабели выше 1 кВ рекомендуется прокладывать в верхней части лотка.
• Между кабелями разных напряжений желательно устанавливать разделительные несгораемые перегородки или выдерживать расстояние.
• Необходимо учитывать суммарный тепловой эффект от всех кабелей при расчете токовых нагрузок.
• Все кабели в пучке должны иметь исполнение, не распространяющее горение (нг).

Как правильно выбрать сечение 120 мм²? На что оно влияет?

Сечение 120 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки и потере напряжения. Для напряжения 10 кВ потери напряжения, как правило, не являются определяющим фактором. Ключевой параметр – токовая нагрузка. Сечение 120 мм² является стандартным и распространенным для фидеров, питающих распределительные трансформаторные подстанции мощностью 1000-2500 кВА, в зависимости от схемы и количества присоединений.

Нужно ли заземлять броню и экран кабеля АПвЭВнгд?

Да, и это критически важно.

• Броня подлежит заземлению с обеих сторон в целях электробезопасности (защита от поражения током при повреждении изоляции между жилой и броней).
• Экран (поясная изоляция) также заземляется с двух концов для обеспечения нулевого потенциала на экране, отвода емкостных токов и обеспечения нормальной работы релейной защиты. В некоторых случаях (длинные линии) может применяться одноточечное или кросс-заземление для предотвращения циркулирующих токов.

Заземление брони и экрана, как правило, выполняется раздельно внутри концевых муфт.

Каков срок службы кабеля АПвЭВнгд 10 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации в рамках допустимых нагрузок и отсутствии внешних повреждений.

Что означает маркировка «ож» или «мн» для жилы 120 мм² и как это влияет на применение?

Для сечения 120 мм² возможны оба варианта:

• ож (однопроволочная): Жила состоит из одного провода. Кабель более жесткий, имеет больший минимальный радиус изгиба. Чаще применяется для стационарной прокладки в простых трассах.
• мн (многопроволочная): Жила скручена из множества проволок. Кабель более гибкий, имеет меньший радиус изгиба. Предпочтителен для сложных трасс с многочисленными поворотами, для прокладки в кабельных сооружениях с большим количеством изгибов.

Выбор зависит от конкретных условий трассы.