Кабель АПвБШвнг(В) 300 мм
Кабель АПвБШвнг(В) 300 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвБШвнг(В) 300 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), броней из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Цифра 300 в маркировке обозначает номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в различных условиях, включая трассы с риском механических повреждений и в коллекторах.
Расшифровка маркировки АПвБШвнг(В) 300 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шв – защитный шланг (внешняя оболочка) из ПВХ пластиката.
- нг(В) – исполнение пониженной горючести категории В. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке, что соответствует самым строгим требованиям пожарной безопасности в РФ.
- 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-20 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория «нг(В)»).
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая трассы с риском механических повреждений (благодаря броне).
- Объекты с высокой плотностью прокладки кабелей, где необходимо исключить распространение пламени.
- Экономичность: Алюминиевая жила существенно дешевле медной при сопоставимой пропускной способности на высоком напряжении.
- Высокие термические характеристики: Изоляция из СПЭ позволяет работать при высокой температуре (+90°C) и выдерживать большие токи КЗ.
- Надежная механическая защита: Броня из стальных лент защищает от большинства внешних механических воздействий.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нг(В)» позволяет производить групповую прокладку без ограничений по распространению горения.
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и наружная оболочка из ПВХ обеспечивают защиту от влаги и агрессивных сред.
- Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией (БПИ).
- Ограниченная гибкость: Кабель является жестким, не предназначен для частых перегибов и подвижного монтажа.
- Требования к монтажу: Необходимость соблюдения минимального радиуса изгиба и температуры прокладки. Требуется специальный инструмент для разделки и монтажа концевых муфт.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями АВБШв на то же напряжение, но с изоляцией из ПВХ.
- Алюминиевая жила требует особого внимания при монтаже контактных соединений (необходимость очистки от окисла, применение качественных соединителей и смазок).
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м до верха кабеля. Дно траншеи должно быть очищено от камней и мусора, отсыпано песчаной подушкой (10 см). После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней на 20 см, затем укладывается сигнальная лента и траншея закапывается полностью. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 10 кВ должно быть не менее 100 мм.
- Прокладка в воздухе: Крепление на несущих конструкциях должно производиться с помощью специальных кабельных лент или хомутов, не повреждающих оболочку. Необходимо учитывать провес и термическое расширение.
- Разделка и монтаж муфт: Требуется квалифицированный персонал. Важно обеспечить герметичность соединений, качественный электрический контакт на алюминиевых жилах и правильную фазировку. Для изоляции СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
- Приемо-сдаточные испытания: Обязательны перед включением в работу. Включают в себя измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В, испытание повышенным напряжением переменного тока (30 кВ для 10 кВ кабеля в течение 10 мин.) и проверку целостности и фазировки жил.
- Зачищать жилу специальным инструментом (например, ножом с керамическим лезвием).
- Немедленно наносить токопроводящую кварцево-вазелиновую пасту для защиты от окисления.
- Использовать обжимные или болтовые соединители, предназначенные specifically для алюминия или универсальные (Al/Cu).
- Регулярно подтягивать болтовые соединения в соответствии с графиком обслуживания.
- По допустимому длительному току нагрузки (нагрев). Ток проектируемой линии должен быть меньше Iдоп для выбранных условий прокладки.
- По потере напряжения (для протяженных линий). Падение напряжения не должно превышать нормированных значений (например, 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания. Проверяется, что кабель выдержит расчетный ток КЗ за время его отключения защитой.
- По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В). Этот метод определяет наиболее целесообразное сечение с учетом капитальных и эксплуатационных затрат.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБШвнг(В) 300 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (для сечений до 300 мм² включительно), так и многопроволочной. Для данного сечения чаще применяется многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость.
2. Изоляция
Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его термостойкость, механическую прочность и стойкость к трекингу. Рабочая температура жилы увеличивается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в соответствии с ГОСТ 31996-2012). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальных лент или экструдированного полимера. Она служит для формирования круглой формы сердечника и дополнительной электрической защиты.
4. Экран по жилам
Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Представляет собой полупроводящий экструдированный слой поверх изоляции каждой жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
5. Общий экран (металлическая экранирующая оболочка)
Выполнен в виде медной ленты или проволок, наложенных поверх скрученных экранированных жил. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных влияний, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве проводника для токов утечки или замыкания на землю. Является необходимым элементом для безопасной эксплуатации в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
6. Разделительный слой
Битумная лента или ПЭТ-лента, наложенная под броню для защиты внутренних элементов от коррозии и механического воздействия стальных лент.
7. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и других внешних воздействий. Оцинковка предотвращает коррозию.
8. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Внешний слой из ПВХ пластиката пониженной горючести. Оболочка маркируется «нг(В)», что подтверждает соответствие требованиям нераспространения горения при групповой прокладке по категории В. Защищает броню от коррозии и воздействия окружающей среды.
Основные технические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвБШвнг(В) 300 мм² на 10 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/15 кВ (17,5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1×300, 3×300, 4×300 (3+1) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин. |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп) для кабеля 3×300 мм² на 10 кВ
| Условия прокладки | Iдоп, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) |
|---|---|
| В воздухе (в кабельных помещениях, туннелях) | ~ 520 А |
| В земле (в траншее, теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт) | ~ 470 А |
Примечание: Точные значения Iдоп зависят от конкретных условий (температура окружающей среды, количество кабелей в траншее, глубина прокладки, тип грунта) и должны уточняться по актуальным нормативным документам (ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012).
Область применения
Кабель АПвБШвнг(В) 300 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных жидкостью, а также в условиях постоянного растяжения.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки/Ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвБШвнг(В) 300 мм² должна осуществляться в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкций заводов-изготовителей.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвБШвнг от АПвБШв?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке. Кабель АПвБШв (без «нг») может распространять горение, поэтому его применение в пучках, пакетах или многоярусных конструкциях ограничено или запрещено правилами пожарной безопасности. АПвБШвнг(В) соответствует высшей категории нераспространения горения в РФ.
2. Можно ли проложить кабель АПвБШвнг(В) 300 мм² в воде?
Нет, напрямую в воду (реки, озера, моря) прокладывать данный кабель нельзя. Его конструкция (броня из стальных лент, ПВХ оболочка) не является герметичной и не рассчитана на длительное прямое воздействие воды под давлением. Для подводной прокладки требуются специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой и усиленной гидрозащитой.
3. Какой максимальный ток может выдержать этот кабель при прокладке в одной траншее с другими?
Допустимый длительный ток снижается при групповой прокладке. Точное значение зависит от количества кабелей в траншее, расстояния между ними, теплопроводности грунта. Например, для двух кабелей 3×300 мм² в одной траншее на расстоянии 100 мм токовая нагрузка каждого может быть снижена на 10-15% по сравнению с одиночной прокладкой. Для точного расчета необходимо выполнять теплотехнический расчет или пользоваться таблицами ПУЭ с поправочными коэффициентами.
4. Что означает буква (В) в маркировке «нг(В)»?
Буква (В) указывает на категорию по нераспространению горения согласно ГОСТ 53315-2009 (или более новому ГОСТ 53315-2022). Категория В – самая высокая для силовых кабелей общего назначения. Она означает, что при групповой прокладке и испытании пламенем от мощной газовой горелки кабель не распространяет горение, а длина обугленной части не превышает установленных норм. Это позволяет прокладывать его без ограничений по количеству в пучках.
5. Почему для соединения алюминиевых жил этого кабеля требуются специальные меры?
Алюминий быстро покрывается тонкой, но очень прочной оксидной пленкой (Al2O3), которая имеет высокое электрическое сопротивление. Если ее не разрушить при монтаже, контактное соединение будет греться. Кроме того, алюминий подвержен ползучести (холодной текучести), что может ослабить контакт со временем. Поэтому необходимо:
6. Какой аналог с медной жилой у этого кабеля?
Прямым медным аналогом по конструкции и характеристикам является кабель ПвБШвнг(В) 300 мм². В маркировке отсутствует буква «А», что и указывает на медную жилу. Он имеет более высокую стойкость к коррозии и лучшую проводимость при том же сечении, но значительно дороже и тяжелее.
7. Можно ли использовать кабель АПвБШвнг(В) для сети 0.4 кВ?
Технически это возможно, но абсолютно нерационально и экономически нецелесообразно. Кабель рассчитан на изоляцию 6 кВ и выше, что делает его значительно более дорогим и толстым по сравнению со специализированными кабелями на низкое напряжение (например, АВВГнг(В)). Кроме того, могут возникнуть сложности с подключением к аппаратуре 0.4 кВ из-за больших радиусов изгиба и размеров.
8. Как определяется необходимое сечение 300 мм² для конкретного объекта?
Сечение 300 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям:
Окончательный выбор сечения должен быть зафиксирован в проектной документации.