Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3х70: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, исполнения холодостойкого (ХЛ). Конструкция кабеля включает три токопроводящие жилы сечением 70 мм² каждая. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-ХЛ 3х70
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого (полимеризованного) полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Внг(А) – исполнение пониженной горючести. ПВХ-пластикат оболочки не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожароопасность, соответствующая испытанию на нераспространение горения при прокладке в пучках с высоким удельным тепловыделением).
- ХЛ – климатическое исполнение, холодостойкое. Оболочка и изоляция сохраняют эластичность и не растрескиваются при низких температурах (до -60°С).
- 3х70 – три изолированные жилы, номинальное сечение каждой 70 квадратных миллиметров.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по гибкости), что облегчает монтаж и укладку.
- Экран по жиле (полупроводящий слой): Поверх жилы накладывается экструдированный или наложенный в виде ленты полупроводящий слой. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°С) и стойкостью к тепловому старению. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6, 10, 35 кВ).
- Экран по изоляции (полупроводящий слой): Поверх изоляции накладывается экструдированный или ленточный полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Он служит для симметрирования электрического поля вокруг изоляции.
- Поясная изоляция: Может выполняться в виде медных или алюминиевых лент, либо медных проволок, наложенных поверх экрана по изоляции. В кабелях на 6-10 кВ часто используется медная лента. Назначение – защита от электромагнитных помех и обеспечение безопасности при коротком замыкании (отвод токов КЗ).
- Оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг(А)), стойкого к воздействию низких температур (исполнение ХЛ). Оболочка обеспечивает механическую защиту, защиту от влаги и агрессивных сред, а также выполняет функцию ограничения распространения горения.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ – в зависимости от исполнения.
- Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°С.
- Максимальная температура жилы при коротком замыкании: +250°С (продолжительность не более 5 сек).
- Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке: +130°С.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°С (благодаря исполнению ХЛ, хранение и эксплуатация возможны при значительно более низких температурах).
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
- Строительная длина: Не менее 250 м для сечений 70 мм².
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях, включая помещения с повышенной пожароопасностью.
- Прокладка в блоках и по стенам зданий, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория А по нераспространению горения).
- Эксплуатация в регионах с холодным и умеренно холодным климатом (исполнение ХЛ). Рекомендован для использования в условиях Крайнего Севера, Сибири и приравненных к ним местностях.
- Подключение мощного промышленного оборудования, распределительных устройств подстанций 6-35 кВ, питание центров питания городских и промышленных сетей.
- Экономичность: Алюминиевая жила существенно дешевле медной, что критически важно для проектов с большими длинами кабельных трасс.
- Высокие электротехнические характеристики изоляции из сшитого полиэтилена: Повышенная допустимая рабочая температура (+90°С против +70°С для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией), высокая стойкость к тепловому старению, меньшие потери.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» гарантирует нераспространение горения при групповой прокладке, что соответствует современным строгим нормам.
- Холодостойкость: Исполнение ХЛ позволяет проводить монтажные работы и эксплуатацию при температурах до -60°С, что расширяет географию применения.
- Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с вертикальной установкой: В отличие от кабелей с бумажной изоляцией, не требует специальных мер для предотвращения стекания пропиточного состава.
- Отсутствие брони: Требует защиты от механических повреждений при прокладке в земле или в местах с возможными воздействиями.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: ПВХ-оболочка может быть повреждена острыми предметами.
- Алюминиевая жила: По сравнению с медной имеет меньшее сопротивление на разрыв, большую хрупкость при частых перегибах, требует более тщательного контактного соединения (использования специальных паст, шайб, болтовых соединений для предотвращения окисления и «расплывания»).
- Больший диаметр и вес по сравнению с медными аналогами при одинаковом сечении и токовой нагрузке.
- Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегомметром на 2500/5000 В).
- Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба (15D).
- При прокладке в пучках (групповая прокладка) необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки, указанные в ПУЭ.
- Для соединения и оконцевания кабеля должны применяться специальные кабельные муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевыми жилами.
- Крепление кабеля на конструкциях должно производиться с помощью неметаллических хомутов или иных методов, не повреждающих оболочку.
- При хранении кабель должен быть намотан на барабан и защищен от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
- Кабель на напряжение 6/10 кВ применяется в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов, где напряжение между фазой и землей в аварийном режиме не превышает 6 кВ.
- Кабель на напряжение 8,7/10 кВ применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленная нейтраль), где в аварийном режиме напряжение между неповрежденной фазой и землей может возрасти до 8.7 кВ. Для сетей 10 кВ в России, как правило, используется кабель на 8,7/10 кВ.
- Токовая нагрузка: Медный кабель при одинаковых условиях прокладки имеет на 20-30% более высокий длительно допустимый ток (для 70 мм² на 10 кВ ~265 А против 205 А у алюминиевого).
- Механические свойства: Медная жила более гибкая, пластичная и устойчивая к многократным изгибам.
- Соединения и оконцевания: Медные жилы проще и надежнее соединять (пайкой, сваркой, прессовкой), они менее подвержены окислению и «ползучести» в контактных соединениях.
- Вес и габариты: Медный кабель тяжелее, но при одинаковой токовой нагрузке можно использовать меньшее сечение меди, что нивелирует разницу.
- Стоимость: Медный кабель значительно дороже (в 2-3 раза) алюминиевого, что является основным фактором выбора в пользу алюминия для протяженных линий без жестких ограничений по габаритам и току.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 3х70 является многослойной и включает в себя следующие обязательные элементы:
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля на напряжение 10 кВ)
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 3х70 (прокладка в воздухе, температура жилы +90°С, воздуха +25°С)
| Напряжение, кВ | Длительно допустимый ток, А | Ток короткого замыкания (1 сек), кА |
|---|---|---|
| 6 | 215 | 8.1 |
| 10 | 205 | 8.1 |
| 35 | 180 | 8.1 |
Примечание: Значения приведены ориентировочно. Фактические токовые нагрузки зависят от условий прокладки (грунт, воздух, количество кабелей в пучке, температура окружающей среды) и должны быть рассчитаны по методике, указанной в ПУЭ 7 изд. и ГОСТ 31996-2012.
Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (на примере АПвВнг(А)-ХЛ 3х70-10 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно) | 45-50 |
| Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | 3500-4000 |
| Активное сопротивление жилы при постоянном токе (+20°C), Ом/км, не более | 0.443 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км (при частоте 50 Гц) | ~0.11 |
| Емкостное сопротивление, Ом/км (при частоте 50 Гц) | ~0.05 |
| Рабочая емкость, мкФ/км | ~0.3 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) напрямую, без дополнительной защиты (кабельных лотков, труб, блоков). ПВХ-оболочка не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям грунта и может быть повреждена грызунами. Для прокладки в земле следует применять кабели с бронепокровом, например, АПвБбШп или АПвПуг.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 3х70:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВнг(А)-ХЛ от кабеля АПвВГ?
Основное отличие – в свойствах оболочки. АПвВГ имеет обычную ПВХ-оболочку, которая не гарантирует нераспространение горения при групповой прокладке и не является холодостойкой. АПвВнг(А)-ХЛ имеет оболочку из ПВХ пластиката пониженной горючести (испытана по высшей категории «А») и сохраняет эластичность при экстремально низких температурах (до -60°С).
Можно ли проложить кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3х70 в земле (траншее)?
Нет, напрямую в земле прокладывать данный кабель не рекомендуется. Отсутствие бронепокрова (стальных лент или проволок) делает его уязвимым для механических повреждений при подвижках грунта, давлении камней, работе землеройной техники, а также для грызунов. Для прокладки в земле необходимо использовать кабели с броней, такие как АПвБбШп или АПвПуг, либо защищать данный кабель в трубах, блоках или лотках, засыпанных песком.
Какое максимальное расстояние можно проложить кабель сечением 70 мм² на 10 кВ без использования промежуточных муфт?
Максимальная строительная длина кабеля на барабане, поставляемая заводом-изготовителем, обычно составляет не менее 250-400 метров для данного сечения. Теоретически, при отсутствии ограничений по трассе и возможности транспортировки и укладки более длинных отрезков, можно заказать кабель длиной до 1000-1500 м. Однако на практике длина участка ограничивается не столько возможностями кабеля, сколько условиями прокладки (наличием поворотов, препятствий) и допустимым напряжением на экране (для кабелей на 35 кВ). Для сегментов более 500-700 метров рекомендуется выполнять расчет допустимой длины по напряжению на экране.
Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля: 6/10 кВ или 8,7/10 кВ?
Выбор зависит от режима нейтрали в вашей сети:
Необходимо руководствоваться проектом и ПУЭ.
Чем отличается алюминиевый кабель АПвВнг(А)-ХЛ от медного аналога ПвВнг(А)-ХЛ при одинаковом сечении 70 мм²?
Ключевые отличия:
Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке по фасаду здания?
Да, при открытой прокладке по фасаду здания кабель должен быть защищен от прямого воздействия ультрафиолетового излучения, которое со временем вызывает деструкцию (растрескивание) даже УФ-стабилизированной ПВХ-оболочки. Рекомендуется прокладка в гофрированных трубах, коробах или кабель-каналах, либо применение кабелей с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АПвПу).
Комментарии