Кабель АПвЭмПг 4х70: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвЭмПг 4х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, экранированный, с медными экранами жил и общей оболочкой из полимерной композиции, не распространяющей горение. Данная марка является современной и технологичной заменой устаревшим кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для создания надежных и эффективных кабельных линий на напряжение до 10 кВ включительно.
Расшифровка маркировки АПвЭмПг 4х70
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый), обозначаемый как ПвИ (XLPE).
- Э – наличие экрана: экранированный.
- м – тип экрана: из медных проволок (для марок на 6 кВ и выше, согласно ГОСТ, экран выполняется из медных проволок поверх каждой жилы).
- Пг – материал и свойства оболочки: полимерная композиция, не распространяющая горение с пониженным газо- и дымовыделением.
- 4х70 – количество и сечение основных жил: четыре жилы, каждая сечением 70 мм².
- Токопроводящая жила (ТПЖ): Выполнена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по гибкости), что облегчает монтаж и укладку. Форма жилы секторная или сегментная, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и плотно уложить все четыре жилы в общий круг.
- Экран токопроводящей жилы (полупроводящий экран): Непосредственно на жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение микроразрядов на границе между жилой и основной изоляцией.
- Изоляция: Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 10 кВ составляет 3,4 мм (по ГОСТ 31996-2012). Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C), стойкостью к тепловым деформациям.
- Экран изоляции (полупроводящий экран): Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он также служит для выравнивания электрического поля.
- Экран из медных проволок: На скрученные изолированные и экранированные жилы накладывается поясной экран. Для кабелей на 6-10 кВ, согласно ГОСТ, он выполняется в виде медных проволок диаметром не менее 0,3 мм, наложенных спирально. Этот экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве элемента, способного проводить ток короткого замыкания.
- Разделительный слой: В качестве подушки под оболочку может использоваться поясная изоляция из полимерных пленок или нетканых материалов.
- Оболочка: Внешний защитный слой из поливинилхлоридной (ПВХ) композиции пониженной горючести (индекс «Пг» – «пониженная пожароопасность»). Оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к влаге, агрессивным средам и препятствует распространению горения при групповой прокладке.
- Прокладка в земле (траншеях): Кабель может прокладываться непосредственно в грунте при условии защиты от механических повреждений (бронированная версия АПвЭмПу или использование защитных плит/кирпича для небронированного). Для защиты от коррозии оболочки в агрессивных грунтах применяются дополнительные защитные покровы (шланги) или выбор модификации АПвЭмП.
- Прокладка в воздухе: Допускается прокладка по конструкциям, стенам зданий, эстакадам, галереям, а также на тросах (воздушные линии). При этом необходимо учитывать воздействие солнечного излучения (УФ-радиации). Стандартная оболочка из ПВХ композиции имеет ограниченную стойкость к УФ, поэтому для открытой прокладки на солнце рекомендуется выбирать кабель с защитным УФ-стабилизированным покрытием или светостабилизированной оболочкой (часто обозначается как АПвЭмПг-ХЛ).
- Прокладка в кабельных сооружениях: Кабель широко применяется для прокладки в туннелях, коллекторах, кабельных этажах и каналах, в производственных помещениях. Индекс «Пг» (пониженная пожароопасность) разрешает его групповую прокладку без дополнительных противопожарных отсечек, так как оболочка не распространяет горение и имеет низкое дымовыделение.
- АПвЭмПг vs АПвЭмП: Модификация «Пг» имеет оболочку с пониженной пожарной опасностью, что обязательно для групповой прокладки внутри зданий и сооружений. Модификация «П» имеет обычную ПВХ оболочку.
- АПвЭмПг vs АПвЭмПу: Модификация «Пу» имеет усиленную защитную оболочку (обычно из полиэтилена) и предназначена для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью, а также в воде.
- АПвЭмПг vs АПвЭмБп: Модификация «Бп» имеет бронепокров из стальных оцинкованных лент и внешнюю оболочку из ПВХ пониженной горючести. Используется при необходимости повышенной механической защиты (прокладка в земле без дополнительных защитных конструкций, в зонах с риском повреждения).
- АПвЭмПг vs СИП-3: СИП-3 – это самонесущий изолированный провод для воздушных линий, также на напряжение 10-20 кВ. Он имеет встроенный несущий элемент и предназначен исключительно для воздушной прокладки по опорам. АПвЭмПг – более универсальный кабель для подземной и внутриобъектной прокладки.
Таким образом, полная расшифровка: Кабель силовой с алюминиевыми жилами сечением 70 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена, с экраном из медных проволок поверх каждой изолированной жилы, в оболочке из полимерной композиции, не распространяющей горение.
Конструкция кабеля АПвЭмПг 4х70
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля АПвЭмПг 4х70 регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 10 кВ».
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание | Примечание, стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Число и сечение основных жил | 4 x 70 мм² | Все жилы равного сечения, 4-я жила является нулевой |
| Частота | 50 Гц | Стандартная промышленная частота |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C | Для изоляции XLPE |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250°C | Продолжительность не более 5 сек. |
| Минимальная температура для монтажа без предварительного подогрева | -15°C | Рекомендуемая |
| Допустимый радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля | Для многопроволочных жил |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км | ГОСТ 31996-2012 |
| Сопротивление постоянному току жилы при +20°C | Не более 0,443 Ом/км | Для алюминиевой жилы 70 мм² |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 18 кВ (на 10 кВ) в течение 10 мин. | Для новых кабелей после изготовления |
Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (ДДТ) при различных условиях прокладки
Данные приведены согласно ПУЭ 7-го издания и справочным таблицам. Условия: температура земли +25°C, температура воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м.
| Способ прокладки | ДДТ, А | Условия |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 175 А | Теплостойкость земли 1.0 К·м/Вт, одна кабельная линия |
| В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле) | 180 А | Температура воздуха +25°C, свободный обдув |
| В помещении (кабельном канале, этажном распределительном устройстве) | 170 А | При отсутствии принудительного охлаждения |
Важно: При групповой прокладке (несколько кабелей вплотную) вводится понижающий коэффициент, который может снижать ДДТ на 10-30% в зависимости от количества и взаимного расположения кабелей.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвЭмПг 4х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц.
Особенности монтажа и оконцевания: При монтаже кабеля АПвЭмПг 4х70 критически важно соблюдать технологию разделки и установки концевых муфт (КНС) и соединительных муфт. Необходимо обеспечить правильный ступенчатый срез изоляции и экранов, надежный контакт экранов жил и поясного экрана с заземляющим проводником. Для данного кабеля применяются специальные муфты 10 кВ, рассчитанные на работу с экранированными жилами и сшитым полиэтиленом.
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Кабель АПвЭмПг является частью большого семейства кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Выбор конкретной модификации зависит от условий эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-пропитанной?
Изоляция XLPE обладает более высокой допустимой рабочей температурой (+90°C против +70°C), меньшими диэлектрическими потерями, не требует сложных концевых уплотнений для предотвращения стекания пропитки, имеет меньший вес и диаметр при равном сечении и напряжении. Она также нечувствительна к перепадам высот при прокладке.
Обязательно ли заземлять экраны жил кабеля АПвЭмПг?
Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Экраны (поясные и жильные) должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снимает напряжение с экрана), создает путь для тока короткого замыкания и симметрирует электрическое поле вокруг жилы.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭмПг 4х70 в одном лотке с кабелями низкого напряжения (0.4 кВ)?
ПУЭ (п. 2.1.16) допускает совместную прокладку, но с условием, что кабели выше 1 кВ будут отделены от кабелей ниже 1 кВ перегородкой с пределом огнестойкости не менее 0.25 ч, либо должны иметь исполнение, предотвращающее распространение горения. Кабель с индексом «Пг» формально соответствует второму условию, однако на практике для упрощения эксплуатации и безопасности часто используют раздельные лотки или перегородки.
Как определить необходимое сечение 70 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по длительно допустимому току нагрузки (чтобы расчетный ток линии был меньше ДДТ из таблиц ПУЭ с учетом поправочных коэффициентов) и по потере напряжения (которая не должна превышать нормированных значений, обычно 5% от номинального). Для кабеля 10 кВ сечение 70 мм² часто используется для питания районных трансформаторных подстанций, крупных промышленных потребителей с нагрузкой до 2-3 МВА.
Что означает отсутствие в маркировке буквы «Б» (броня)?
Отсутствие буквы «Б» означает, что кабель не имеет бронепокрова из стальных лент или проволок. Кабель АПвЭмПг является небронированным, его защиту от механических воздействий обеспечивает только полимерная оболочка. Поэтому для прокладки в земле без дополнительных защитных устройств (бетонные плиты, трубы) он не подходит. Для таких целей следует выбирать бронированную модификацию АПвЭмБп.
Каков срок службы кабеля АПвЭмПг 4х70?
Номинальный срок службы, установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.
Заключение
Кабель АПвЭмПг 4х70 является современным, надежным и универсальным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ. Его конструкция с изоляцией из сшитого полиэтилена и медными экранами обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а оболочка с пониженной пожароопасностью позволяет безопасно применять его внутри зданий и сооружений. Правильный выбор этой марки кабеля, учет условий прокладки и соблюдение технологий монтажа являются залогом создания долговечной и безопасной кабельной линии.