Кабель АПвБПнг(А)-HF 4х70
Кабель АПвБПнг(А)-HF 4х70: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвБПнг(А)-HF 4х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных проволок, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным газо- и дымовыделением. Данный тип кабеля является современной, высокотехнологичной альтернативой традиционным кабелям с бумажной пропитанной изоляцией и широко применяется для создания надежных и безопасных линий электропередачи на напряжение до 10 кВ включительно.
Расшифровка маркировки АПвБПнг(А)-HF 4х70
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (вулканизированный).
- Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
- П – материал наружной оболочки: полиэтилен.
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования по нераспространению горения).
- HF – сокращение от англ. «Halogen Free» – безгалогенный, с пониженным газо- и дымовыделением.
- 4х70 – количество и номинальное сечение основных жил: четыре жилы сечением 70 мм² каждая.
- Материал: алюминий марки не ниже А999 по ГОСТ 13843.
- Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 70 мм² чаще применяется однопроволочная (монолитная) жила.
- Форма: секторная или круглая. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра и веса кабеля, что важно при прокладке в трубах и кабельных каналах.
- Материал: сшитый полиэтилен (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- Толщина изоляции нормируется согласно ГОСТ Р 53769-2010 или ТУ 16.К71-310-2001 и для напряжения 10 кВ составляет, как правило, 3,0 мм.
- Цветовая маркировка жил: изоляция может быть сплошной черного цвета с нанесенными цифровыми метками или цветной (желто-зеленая для земли, синяя для нулевой, коричневая, черная, серя для фазных).
- Тип: броня из стальных оцинкованных проволок круглого сечения.
- Назначение: защита от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов). Кабель с такой броней маркируется индексом «Б» и предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, при условии отсутствия значительных растягивающих нагрузок.
- Материал: полиэтилен, в данном случае специальная композиция, отвечающая требованиям «нг(А)-HF». Это означает, что оболочка изготавливается из полимерной композиции, не распространяющей горение при групповой прокладке и не содержащей галогенов (хлора, брома и др.).
- Цвет: обычно черный.
- Функции: защита брони от коррозии, обеспечение требуемых пожарных характеристик.
- Точное значение Iдоп зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта, количества кабелей в траншее, удельного теплового сопротивления грунта. Расчет ведется по методике, изложенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка в земле (траншеях) от распределительных подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам, вводы в здания.
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, цеховых трансформаторных подстанций.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы.
- Жилые и общественные здания: Для питания вводно-распределительных устройств (ВРУ) и главных распределительных щитов (ГРЩ) высотных зданий.
- Условия, требующие повышенной пожарной безопасности: Места с массовым пребыванием людей, подвальные помещения, кабельные этажи и шахты, тоннели, где применяется групповая прокладка. Индексы «нг(А)» и «HF» делают его обязательным к применению в таких случаях согласно ПУЭ и Федеральному закону № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности).
- Высокие пожаробезопасные характеристики: Сочетание «нг(А)-HF» минимизирует риск распространения огня и выделения едкого дыма и коррозионных газов при пожаре, что повышает безопасность людей и сохранность оборудования.
- Надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтилена не подвержена старению из-за миграции пропитки, устойчива к термическим перегрузкам и влаге.
- Механическая прочность: Броня из стальных проволок обеспечивает защиту при прокладке в земле без дополнительных коробов.
- Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с обязательным соблюдением уровня, как у кабелей с бумажной изоляцией. Допускает большие перепады по трассе.
- Экономическая эффективность: Алюминиевая жила дешевле медной, что критически важно для протяженных линий. Меньший вес и диаметр облегчают транспортировку и прокладку.
- Чувствительность к дефектам монтажа: Требует высокой культуры монтажа. Небрежная разделка может привести к концентрации электрических напряжений и последующему пробою.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии воздушных включений в изоляции или на поверхности раздела могут возникать частичные разряды, постепенно разрушающие СПЭ.
- Относительно высокая стоимость: По сравнению с кабелями с изоляцией из ПВХ или обычным полиэтиленом.
- Свойства алюминия: Более хрупкий, чем медь, подвержен ползучести и окислению, требует специальных контактных паст и методов оконцевания.
- U). Для 2000 кВА рабочий ток составит ~115 А. Допустимый длительный ток для данного кабеля в стандартных условиях (~205 А) с запасом перекрывает это значение. Однако окончательный расчет должен учитывать поправочные коэффициенты на количество кабелей в траншее, температуру грунта, режим работы (длительность максимума нагрузки), а также проверку по потере напряжения и термической стойкости к токам КЗ.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБПнг(А)-HF 4х70 является многослойной и обеспечивает высокий уровень механической защиты, электрической прочности и пожарной безопасности.
1. Токопроводящая жила
2. Изоляция
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из специальной полупроводящей или изоляционной ленты, которая обеспечивает равномерное электрическое поле и защищает жилы от повреждения броней.
4. Броня
5. Наружная оболочка
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 8,7/10 кВ (12 кВ) |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность до 5 сек) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~205 А (для прокладки в земле, один кабель в траншее, температура земли +25°C) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,443 Ом/км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 30 кВ (в течение 10 мин. после прокладки) |
| Емкость | ~0,3 мкФ/км |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил может быть меньше) |
| Диапазон температур эксплуатации | от -50°C до +50°C |
| Температура монтажа без предварительного подогрева | не ниже -15°C |
| Стойкость к растягивающему усилию | Высокая, благодаря стальной броне. Конкретные значения регламентируются ТУ. |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ Р 53315-2009)
| Показатель | Категория / Значение |
|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | Категория А (наиболее высокая стойкость). Горение не распространяется. |
| Кислотность газовыделений (pH) | > 4,3 (малоопасно) |
| Проводимость раствора конденсата (μS/mm) | < 10 (малоопасно) |
| Дымовыделение при горении и тлении | Пониженное (индекс HF) |
| Содержание галогенов | Отсутствует (индекс HF) |
| Огнестойкость | Не нормируется для данной марки. Для обеспечения огнестойкости требуется кабель с индексом «FR» (огнестойкий). |
Область применения
Кабель АПвБПнг(А)-HF 4х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель с алюминиевыми жилами не рекомендуется для частых изгибов и перемещений, а также для прокладки по подвижным конструкциям.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвБПнг(А)-HF от АПвБбШп?
Основное отличие – в конструкции брони и пожарных характеристиках. У АПвБбШп броня из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб»), что защищает в основном от механических повреждений, но плохо противостоит растягивающим усилиям. У АПвБПнг(А)-HF броня из проволок (индекс «Б»), которая хорошо держит растяжение. Кроме того, в марке АПвБбШп часто отсутствуют индексы «нг(А)-HF», что делает его неприменимым для групповой прокладки в местах с массовым пребыванием людей согласно современным нормам.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвБПнг(А)-HF 4х70 в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно. Наружная оболочка из полиэтилена обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Однако при таком способе прокладки необходимо учитывать увеличение реактивного сопротивления и снижение допустимого тока нагрузки по сравнению с прокладкой в земле. Также обязательна проверка на механический расчет (собственный вес, ветровые и гололедные нагрузки).
3. Как правильно выбрать сечение 70 мм²? Достаточно ли его для мощности, например, 2000 кВА?
Выбор сечения – комплексная задача, регламентируемая ПУЭ. Для предварительной оценки трехфазной мощности при 10 кВ можно использовать формулу: I = S / (√3
4. Требуется ли для монтажа кабеля специальный инструмент?
Да, для качественного монтажа концевых и соединительных муфт на кабели с изоляцией из СПЭ необходим специализированный инструмент: стрипперы для послойной зачистки изоляции и полупроводящего слоя, трубонагреватели для усадки компонентов муфт, динамометрический ключ для затяжки болтовых соединений наконечников. Это минимизирует риск человеческой ошибки и образования внутренних дефектов.
5. Что означает «безгалогенный» (HF) и почему это важно?
Безгалогенные материалы не содержат хлор, фтор, бром, йод. При пожаре кабель с такой оболочкой не выделяет коррозионно-активные газы (соляная, плавиковая кислота), которые разрушают электронное и металлическое оборудование даже в соседних, не затронутых огнем помещениях. Также выделяется значительно меньше плотного, едкого дыма, что улучшает видимость при эвакуации и работе пожарных.
6. Какой аналог с медными жилами у этого кабеля?
Ближайшим аналогом по конструкции и характеристикам является кабель ПвБПнг(А)-HF 4х70. Буква «А» в начале маркировки заменяется на «П» (в старой маркировке «К»), что означает медную жилу. Все остальные элементы обозначения идентичны. Медный кабель будет иметь меньший диаметр жилы (при одинаковом сечении), примерно на 30% выше допустимый ток нагрузки, но существенно большую стоимость и вес.
Заключение
Кабель АПвБПнг(А)-HF 4х70 представляет собой современное, сбалансированное техническое решение для построения надежных и безопасных кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, механическую защиту проволочной броней и высокие показатели пожарной безопасности безгалогенных материалов, отвечает самым строгим требованиям современных нормативных документов. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех его особенностей обеспечивают долговечность и бесперебойность работы энергетических систем промышленных предприятий и объектов гражданской инфраструктуры.