Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 150 мм
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 150 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных оцинкованных лент, с пониженной пожароопасностью и нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных в современных распределительных сетях среднего напряжения класса 10 кВ для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях и помещениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвБВнг(А)-10 кВ 1х150/95
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А — токопроводящая жила из алюминия.
- Пв — изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв обозначает вулканизированный, или сшитый, полиэтилен).
- Б — броня из двух стальных оцинкованных лент.
- В — оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) — исполнение по нераспространению горения. Индекс (А) указывает, что кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (испытание пучком кабелей).
- 10 кВ — номинальное напряжение 10000 В.
- 1х150/95 — количество и сечение основных жил (1 жила сечением 150 мм²) и сечение жилы заземления (95 мм²) для трехжильных исполнений. В данном случае указано типовое обозначение для одной из модификаций.
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, контактирующего с изоляцией.
- Медных проволок сечением не менее 25 мм², наложенных поверх ленты. Проволоки выполняют функцию нулевого (заземляющего) провода и обеспечивают стекание токов утечки и емкостных токов. Для одножильных кабелей экран может быть выполнен в виде медной ленты, наложенной спирально.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Вводы и распределение электроэнергии на промышленных предприятиях, нефтехимических комплексах, горнодобывающих объектах.
- Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, эстакадах, по мостам, где требуется нераспространение горения (категория «нг(А)»).
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с риском механических повреждений (благодаря стальной броне).
- Прокладка в земле: Требуется песчаная подсыпка и засыпка поверх кабеля. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями на напряжение до 1 кВ. Необходима установка сигнальной ленты. Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух концов.
- Прокладка в воздухе: Допускается при отсутствии риска значительных механических воздействий. Необходимо учитывать возможность провисания и крепление с помощью поддерживающих или несущих конструкций.
- Прокладка в помещениях и тоннелях: Благодаря индексу «нг(А)» разрешена групповая прокладка. При проходке через стены и перекрытия необходимо использовать огнестойкие уплотнения.
- Монтаж при низких температурах: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо подогревать.
- Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные муфты (стопорные, соединительные, концевые) на напряжение 10 кВ, рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и экранами.
- Высокие электрические и температурные характеристики: Благодаря изоляции из сшитого полиэтилена.
- Надежная механическая защита: Наличие стальной брони.
- Пожарная безопасность: Соответствие категории «нг(А)» позволяет прокладку пучками в закрытых сооружениях.
- Относительная легкость и гибкость: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой.
- Устойчивость к влаге и повреждениям: Полная герметичность конструкции.
- Длительный срок службы: Не менее 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
Конструкция кабеля АПвБВнг(А) 10 кВ 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее на примере трехжильного кабеля АПвБВнг(А) 10 кВ 3х150.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности общего диаметра кабеля), многопроволочная, класса 2 по гибкости (реже класса 1 — однопроволочная).
2. Экран по жиле (полупроводящей слой)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и микропробои в изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ составляет 4,5 мм (по ГОСТ 31996-2012). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокие температурные и механические свойства, сохраняя диэлектрические характеристики. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Поясная изоляция
Лента из полупроводящего материала, наложенная поверх экрана из проволок. Служит для выравнивания поля между жилами и защиты экрана от коррозии при контакте с броней.
6. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Толщина лент нормирована. Назначение — защита кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания грунтом, грызунов) при прокладке в земле.
7. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-нг). Имеет характерный оранжевый цвет для кабелей на напряжение 10 кВ. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля. Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии и соответствует требованиям нераспространения горения.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для кабеля 3х150 мм²)
Приведенные данные соответствуют ГОСТ 31996-2012 и типовым техническим условиям.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами, Um — максимальное длительно допустимое |
| Частота | 50 Гц | — |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 18 кВ | Продолжительность 10 мин. |
| Испытательное постоянное напряжение | 36 кВ | Продолжительность 15 мин. (альтернативный метод) |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C | — |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки | +130°C | Не более 100 часов в году, 8 часов подряд |
| Температура жилы при коротком замыкании | +250°C | Длительность КЗ не более 5 сек. |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для многожильных кабелей с броней |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км | — |
| Емкость | ~0,35 мкФ/км | Примерное значение |
| Индуктивное сопротивление | ~0,15 Ом/км | Примерное значение |
Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)
Токовые нагрузки зависят от способа прокладки. Приведены данные для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.
| Способ прокладки | Токовая нагрузка, А | Условия |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 330 — 350 А | Глубина 0,7-1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт, температура грунта +15°C |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном сооружении) | 310 — 330 А | Температура воздуха +25°C, отсутствие солнечной радиации |
Примечание: Конкретные значения должны уточняться по актуальным ПУЭ (Глава 1.3) и с учетом поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей вплотную и т.д.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.
Типовые объекты применения:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами и ключевые преимущества
Кабель АПвБВнг(А) часто сравнивают с другими типами кабелей на 10 кВ.
1. АПвБВнг(А) vs АПвПг(А)
Кабель АПвПг(А) имеет внешнюю оболочку из полиэтилена, а не ПВХ. Полиэтилен более устойчив к влаге и агрессивным средам, но горит и распространяет горение. Кабель АПвПг(А) применяется преимущественно для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью, но не для групповой прокладки в помещениях из-за отсутствия индекса «нг».
2. АПвБВнг(А) vs ААБл
Кабель ААБл — классический кабель с бумажно-масляной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Уступает АПвБВнг(А) по всем ключевым параметрам: меньшая допустимая температура (+70°C), риск растекания пропиточного состава при вертикальной прокладке, больший вес и радиус изгиба, необходимость специальных муфт для герметизации. Преимущество ААБл — многолетний опыт применения, но в новых проектах он практически вытеснен кабелями с изоляцией из СПЭ.
Ключевые преимущества АПвБВнг(А) 10 кВ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями АПвБВнг(А) и АПвБбШвнг(А) на 10 кВ?
Разница в конструкции брони и внешней оболочки. У кабеля АПвБбШвнг(А) броня выполнена из двух стальных оцинкованных проволок (индекс «Б»), а поверх брони наложен защитный шланг из ПВХ-нг (индекс «Шв»). У АПвБВнг(А) броня ленточная (две стальные ленты), а оболочка ПВХ-нг наложена непосредственно на броню. Кабель с проволочной броней (БбШв) имеет большую стойкость к растягивающим нагрузкам, но, как правило, дороже и имеет больший диаметр.
2. Можно ли проложить кабель АПвБВнг(А) 10 кВ в земле без дополнительной защиты?
Да, это основной способ прокладки данного кабеля. Броня из стальных лент предназначена именно для защиты от механических воздействий в грунте. Однако обязательны стандартные меры: подсыпка песком, защита сигнальной лентой, отсутствие в траншее посторонних предметов. В каменистых грунтах или при высоком риске повреждений рекомендуется дополнительная защита кирпичом или асбоцементными плитами.
3. Как правильно выбрать сечение жилы заземления (нулевого экрана) для этого кабеля?
Сечение жилы заземления (экран из медных проволок) нормировано стандартом. Для основного сечения фазной жилы 150 мм² сечение экрана (проволок) обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Этого достаточно для протекания токов короткого замыкания в течение времени срабатывания защиты. Выбор конкретного значения остается за производителем в соответствии с ТУ.
4. Требуется ли для данного кабеля дополнительное заземление брони?
Да, бронеленты кабеля подлежат обязательному заземлению с обоих концов. Это необходимо для электробезопасности (снятие потенциала при повреждении) и для нормальной работы защит. Заземление осуществляется путем соединения бронелент и медного экрана с земляной шиной через концевую муфту или специальный заземляющий зажим.
5. Каков реальный срок службы кабеля АПвБВнг(А) 10 кВ?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий: номинальные токовые нагрузки, отсутствие частых перегрузок и коротких замыканий, правильный монтаж (особенно муфт), отсутствие постоянного подтопления или агрессивного воздействия на оболочку.
6. Можно ли использовать этот кабель для прокладки по фасаду здания?
Технически — да, но с учетом важных оговорок. Необходимо обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучение), так как ПВХ-оболочка со временем может деградировать под его воздействием. Рекомендуется прокладка в защитных коробах или лотках. Также необходимо надежное крепление, исключающее механические вибрации и провисания.
Заключение
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 150 мм² представляет собой современное, надежное и безопасное решение для строительства и модернизации кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, механическую защиту в виде стальной брони и высокие показатели пожарной безопасности, делает его универсальным для большинства способов прокладки — от траншей до кабельных тоннелей. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя являются залогом долговечной и безотказной работы энергетического объекта.