Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и броней из стальных оцинкованных проволок, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 10 кВ. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвБВнг(А)
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- Б – броня из стальных оцинкованных проволок.
- В – наружная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – исполнение пониженной пожарной опасности с индексом «А», что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка).
- 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт.
- 240 мм² – номинальное сечение основной жилы.
- Сопротивление брони растяжению: Обеспечивает защиту от механических усилий.
- Исполнение по пожарной безопасности: нг(А) – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А. Оболочка из ПВХ-нг пластиката с пониженным дымо- и газовыделением.
- Стойкость к агрессивным средам: Наружная оболочка обеспечивает защиту от влаги, масел, плесени, кислот и щелочей.
- Магистральные и распределительные линии 6-10 кВ в городских и промышленных электрических сетях.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные производственные цеха, насосные станции).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также в земле (траншеях) при наличии условий, требующих механической защиты (броня).
- Объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности (метро, вокзалы, торговые центры, многоэтажные здания), где требуется исполнение «нг(А)».
- Участки с риском механических повреждений или воздействия грызунов.
- Заземление: Медная экранирующая оплетка подлежит обязательному двустороннему заземлению для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.
- Радиус изгиба: При монтаже нельзя превышать минимально допустимый радиус изгиба (15 D), чтобы не повредить изоляцию и экраны.
- Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на 10 кВ, для кабелей с изоляцией из СПЭ и алюминиевыми жилами.
- Прокладка в земле: При прокладке в траншее необходимо использовать песчаную подушку и защиту сверху кирпичом или сигнальной лентой. Броня обеспечивает защиту, но не отменяет требований к правильной подготовке трассы.
- Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям постоянным напряжением согласно нормативам (ПТЭЭП).
- АПвБВнг(А) vs АПвПгнг(А): В марке АПвПгнг(А) вместо проволочной брони («Б») используется броня из двух стальных оцинкованных лент («П»). Ленточная броня лучше защищает от механических повреждений при продавливании, но хуже от растягивающих усилий. Выбор зависит от преобладающего вида механических воздействий на трассе.
- АПвБВнг(А) vs АСБл-10: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Он тяжелее, требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду высот) и морально устарел. Кабель с изоляцией из СПЭ (АПвБВнг) более современный, обладает лучшими диэлектрическими и термостойкими характеристиками, проще в монтаже и эксплуатации.
- АПвБВнг(А) vs ПвБШвнг(А): Кабель ПвБШвнг имеет медную жилу («отсутствие буквы А»). Медный кабель при том же сечении имеет большую пропускную способность по току, но значительно дороже. Выбор между алюминием и медью делается на основе технико-экономического расчета.
- Броня из стальных проволок (индекс «Б»): Обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим усилиям. Рекомендуется для прокладки на участках с возможной просадкой грунта, в вертикальных и наклонных шахтах, где кабель может подвергаться собственному весу, а также в условиях, где возможны смещения грунта.
- Броня из стальных лент (индекс «П»): Лучше защищает от продавливающих и сдавливающих нагрузок, ударов. Применяется при прокладке в обычных грунтах, где основная опасность – случайные раскопки или давление камней.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБВнг(А) 10 кВ 240 мм² многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть как однопроволочной (для сегментных/секторных), так и многопроволочной. Класс гибкости 1 или 2.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ стандартизирована и составляет 4,5 мм. СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, устойчив к термическим перегрузкам (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме, до +250°C при КЗ).
4. Экран по изоляции (полупроводящий)
Наносится поверх изоляции. Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрическое конденсаторное поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция
Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного полупроводящего слоя. Объединяет экраны всех фазных жил в общую систему.
6. Медная экранирующая оплетка (заземляющий экран)
Выполняется из медных проволок малого сечения, наложенных спирально поверх поясной изоляции. Предназначена для выравнивания потенциала, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасного снятия напряжения при обслуживании. Является элементом, подлежащим обязательному заземлению с двух сторон.
7. Разделительный слой
Изготавливается из крепированной бумаги, ПЭТ-ленты или аналогичного материала. Защищает оболочку от повреждения медной оплеткой и предотвращает слипание оболочки с броней.
8. Броня
Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов. Проволочная броня (индекс «Б») предпочтительна для кабелей, которые могут подвергаться растяжению.
9. Наружная оболочка
Из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-нг). Имеет толщину согласно ГОСТ. Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии и агрессивных сред, а также соответствует требованию «нг(А)» – нераспространение горения.
Основные технические параметры
Электрические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 12 |
| Частота, Гц | 50 |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, кВ (5 мин.) | 25 |
| Испытательное постоянное напряжение, кВ (15 мин.) | 37 |
| Допустимая температура жилы в длительном режиме, °C | +90 |
| Допустимая температура жилы при КЗ (не более 4 сек), °C | +250 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -15 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
Токовые нагрузки (справочно, для условий прокладки)
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки (в земле, воздухе, количестве кабелей в траншее). Приведены ориентировочные значения для прокладки одного кабеля в траншее.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (ориентировочно) |
|---|---|
| В земле (траншее), грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, глубина 0.7 м, температура грунта +15°C | ~355 А |
| В воздухе, температура воздуха +25°C | ~365 А |
Примечание: Для точного расчета токовых нагрузок необходимо руководствоваться актуальными ПУЭ, учитывать все поправочные коэффициенты (на количество кабелей в траншее, температуру грунта/воздуха, тепловое сопротивление грунта).
Механические и пожарные характеристики
Область применения
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 240 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях постоянного растяжения.
Особенности монтажа и эксплуатации
Сравнение с аналогами
Кабель АПвБВнг(А) часто сравнивают с другими марками кабелей на 10 кВ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-пропитанной?
Изоляция из СПЭ (XLPЕ) обладает более высокой рабочей температурой (+90°C против +70°C), большей стойкостью к термическим перегрузкам и коротким замыканиям. Она не требует ограничений по перепаду уровней при прокладке, не подвержена старению из-за стекания пропиточного состава, имеет меньший вес и диаметр, что облегчает монтаж. СПЭ также является сухой изоляцией, что повышает экологическую безопасность.
2. Что означает индекс «нг(А)» и где обязательно его применение?
Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка, соответствующая удельной тепловой мощности более 1,4 кВт/м). Такое исполнение обязательно для прокладки в зданиях и помещениях с массовым пребыванием людей, в метрополитенах, на объектах атомной энергетики, в кабельных сооружениях электростанций и подстанций, где проложено более одного кабеля. Это требование направлено на предотвращение распространения пожара по кабельным трассам.
3. Почему необходима медная экранирующая оплетка и как ее правильно заземлять?
Медная оплетка выполняет три ключевые функции: выравнивает электрическое поле вокруг изоляции, защищает от внешних электромагнитных помех и обеспечивает безопасность персонала, предоставляя путь для тока утечки при повреждении изоляции. Заземлять ее необходимо с обоих концов кабельной линии, а также на всех промежуточных муфтах (при их наличии). Это создает циркуляцию токов нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю, что позволяет корректно работать релейной защите. Заземление выполняется на контурах заземления распределительных устройств или специальных заземляющих шинах.
4. Можно ли прокладывать кабель АПвБВнг(А) 10 кВ в земле (траншее) без дополнительной защиты?
Да, броня из стальных оцинкованных проволок специально предназначена для защиты кабеля при прокладке в земле от механических повреждений, в том числе от раскопок, давления грунта и грызунов. Однако это не отменяет стандартных требований к прокладке: использование песчаной подсыпки (подушки) толщиной не менее 100 мм, укладка кабеля без натяжения, засыпка сверху слоем мягкого грунта или песка и защита плитами или сигнальной лентой. На участках с повышенной опасностью механических воздействий рекомендуется дополнительная защита в виде асбоцементных плит или кирпича.
5. Как правильно выбрать между броней из проволок (Б) и броней из лент (П)?
Выбор зависит от характера предполагаемых механических воздействий:
Для кабеля АПвБВнг(А) с проволочной броней характерна несколько большая гибкость.
6. Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель с изоляцией из СПЭ?
Монтаж муфт на кабель с СПЭ-изоляцией требует высокой чистоты и точности. Обязательные этапы: ступенчатая зачистка изоляции с удалением полупроводящих слоев специальным инструментом, тщательная очистка и обезжиривание поверхности изоляции, наложение электрода заземления (для соединения с экраном), точное позиционирование и герметизация. Крайне важно использовать муфты, специально предназначенные для кабелей с СПЭ-изоляцией на 10 кВ, и строго следовать инструкции производителя муфт. Некачественный монтаж является основной причиной пробоев в местах соединений.
7. Как определяется необходимое сечение жилы 240 мм² для конкретного объекта?
Сечение 240 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (ПУЭ гл. 1.3). Основные факторы: мощность подключаемой нагрузки, схема электроснабжения, способ прокладки (в земле, воздухе), количество параллельно проложенных кабелей, температура окружающей среды или грунта, тепловое сопротивление грунта. Также выполняется проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ответственных объектов расчеты должны выполняться проектными организациями.
Заключение
Кабель АПвБВнг(А) 10 кВ 240 мм² является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтилена, проволочной брони и негорючей оболочки, обеспечивает длительную и безопасную эксплуатацию в широком диапазоне условий – от кабельных коллекторов до траншей в грунте, в том числе на объектах с высокими требованиями пожарной безопасности. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом бесперебойного электроснабжения потребителей.