Кабель АПвВГ 4х240

Кабель АПвВГ 4х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ. Его конструкция сочетает в себе экономичность алюминия и высокие эксплуатационные характеристики современной полимерной изоляции.

1. Расшифровка маркировки АПвВГ 4х240

Маркировка кабеля строится по отечественной системе и четко описывает его конструкцию:

• А — Алюминиевая токопроводящая жила. Ключевая особенность, определяющая экономичность кабеля.
• Пв — Полиэтилен вулканизированный (Сшитый). Это обозначение изоляции токопроводящих жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
• В — Виниловая (ПВХ) оболочка.
• Г — Голый. Отсутствие защитных покровов (брони).
• 4х240 — Четыре жилы, сечением 240 мм² каждая.

Полное наименование: «Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката. 4 жилы сечением 240 мм²».

2. Конструкция кабеля (согласно ГОСТ 31996-2012)

Конструкция АПвВГ 4х240 является многослойной и обеспечивает надежную работу в сетях среднего напряжения.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности).
• Сечение: 240 мм².
• Класс гибкости: 1 или 2. Как правило, для такого сечения жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной для обеспечения большей гибкости.
• Форма: Секторная (сегментная). Это позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и сделать его более компактным.

2. Экран по жиле

• Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение местных перенапряжений и пробоя изоляции. Критически важен для кабелей на напряжение выше 1 кВ.
• Материал: Полупроводящий сшитый полиэтилен или экструдированный полупроводящий слой.

3. Изоляция жил

• Материал: Сшитый полиэтилен (XLPE). Это главное преимущество перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией.
• Свойства:
  • Высокая термостойкость (допустимый нагрев до +90°C).
  • Отличные диэлектрические характеристики.
  • Механическая прочность и стойкость к трекингу.
• Толщина: Рассчитывается в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ толщина изоляции составляет около 3,4 мм).

4. Экран по изоляции

• Аналогичен экрану по жиле. Замыкает электрическое поле на себя.

5. Медный экран (заземляющий)

• Конструкция: Поясной экран в виде медных проволок, наложенных поверх экрана по изоляции, или медная лента.
• Назначение:
  • Защита от внешних электромагнитных помех.
  • Стекание токов утечки и емкостных токов.
  • Обеспечение симметрии электрического поля.
  • Обязательное заземление с обеих сторон кабеля.

6. Поясная изоляция и заполнитель

• Слой, скрепляющий изолированные и экранированные жилы в единый сердечник. Пространство между жилами заполняется ПЭТ-лентами или жгутами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

7. Оболочка

• Материал: ПВХ-пластикат.
• Назначение: Защита сердечника от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и ультрафиолетового излучения.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение (U₀/U): 6/10 кВ, 8,7/15 кВ, 20/35 кВ. Наиболее распространен для сетей 10 кВ.
• Количество и сечение жил: 4 жилы сечением 240 мм².
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +90°C (благодаря изоляции из СПЭ).
  • Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
  • Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого правила ведет к повреждению изоляции и экранов.
• Срок службы: Не менее 30 лет.
• Допустимый ток нагрузки: Зависит от условий прокладки. Например, при прокладке в земле (траншее) допустимый длительный ток составляет примерно 350 А. Требуется точный расчет по ПУЭ.

4. Области применения

Кабель АПвВГ 4х240 применяется для создания стационарных силовых линий в различных отраслях:

1. Городские распределительные сети 6-10 кВ: Питание от распределительных пунктов (РП) к трансформаторным подстанциям (ТП) жилых микрорайонов, промышленных зон.
2. Промышленные предприятия: Прокладка внутри цехов, по эстакадам, в тоннелях для питания мощного оборудования.
3. Энергетика: Соединения в главных распределительных щитах (ГРЩ) и распределительных устройствах (РУ) подстанций.
4. Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы.

Важное ограничение: Кабель не имеет брони, поэтому не предназначен для прямой прокладки в земле (траншеях), где существует риск механических повреждений. Для подземной прокладки необходимо использовать бронированные аналоги (например, АПвБбШв) или защищать кабель в трубах или блоках.

5. Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Экономичность: Алюминиевые жилы делают кабель значительно дешевле медных аналогов (например, ПвВГ 4х240).
• Высокая термостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена позволяет работать при высокой температуре и стойка к токам короткого замыкания.
• Надежность: Многоуровневая система экранирования обеспечивает стабильную работу в сетях среднего напряжения.
• Отсутствие риска утечки масла: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией (АСБл), экологически более безопасен.
• Меньший вес по сравнению с медным кабелем.

Недостатки:

• Отсутствие брони: Требует дополнительной защиты при прокладке в условиях возможных механических воздействий.
• Свойства алюминия:
  • Меньшая проводимость по сравнению с медью (для одинаковой мощности требуется большее сечение).
  • Склонность к окислению, что требует применения специальной контактной пасты и качественных соединений.
  • Большая хрупкость и меньшая стойкость к многократным изгибам.
• Чувствительность к УФ-излучению: ПВХ-оболочка не предназначена для длительной прокладки на открытом солнце без защиты.

6. Монтаж и соединение

1. Концевые заделки: Для подключения кабеля к оборудованию (шинам РУ, трансформаторам) обязательно используются специальные концевые муфты (КВМ). Они обеспечивают плавный вывод электрического поля, герметизацию и защиту от окружающей среды.
2. Соединительные муфты: Для соединения двух отрезков кабеля применяются соединительные муфты, которые восстанавливают целостность жил, изоляции и экранов.
3. Заземление: Поясной медный экран обязательно должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это требование безопасности и корректной работы экранирующей системы.
4. Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (по эстакадам, в помещениях), в кабельных каналах, лотках, блоках и тоннелях.

Заключение

Кабель АПвВГ 4х240 — это современное, надежное и экономичное решение для построения силовых сетей среднего напряжения. Его выбор оправдан для проектов с ограниченным бюджетом, где не требуются высочайшие токовые нагрузки, характерные для меди, и где обеспечены условия прокладки, исключающие механические повреждения.

Ключевые сферы применения:

• Магистральные линии 6-10 кВ от РП к ТП.
• Внутризаводское распределение электроэнергии.
• Подключение мощных потребителей на промышленных объектах.

При правильном проектировании, монтаже с использованием качественных кабельных муфт и соблюдении правил эксплуатации, кабель АПвВГ 4х240 обеспечивает долговечную и бесперебойную работу энергетической инфраструктуры на протяжении десятилетий.