Кабель АПвЭВнгд 185 мм

Кабель АПвЭВнгд 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвЭВнгд 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в исполнении с пониженным дымо- и газовыделением, не распространяющий горение при групповой прокладке. Данный тип кабельной продукции предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; Э – экран по изоляции жилы; В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; нгд – не распространяющий горение, с пониженным дымо- и газовыделением; 185 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.

Конструкция кабеля АПвЭВнгд 185 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или ААВ) круглой формы, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ), сечением 185 мм². Для кабелей на напряжение 35 кВ, как правило, применяются жилы секторной или сегментной формы для оптимизации диаметра. Класс жилы (1 или 2) определяется стандартом на конкретное номинальное напряжение.
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или в виде полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ГОСТ 31565-2012, ГОСТ 31996-2012) и зависит от номинального напряжения кабеля. Для 10 кВ типичная толщина составляет около 4,5 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым деформациям.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле вокруг изолированной жилы.
• Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих или электроизоляционных материалов в виде лент. Служит для фиксации и выравнивания поверхности экранированных изолированных жил перед наложением общего экрана.
• Общий экран (металлический экран). Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной медной ленты, а также может быть выполнен в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве заземляющего или нулевого проводника в системах с изолированной нейтралью, а также для протекания токов короткого замыкания.
• Оболочка. Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ нгд). Цвет оболочки, как правило, черный. Материал обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага, химикаты) и отвечает требованиям пожарной безопасности: не распространяет горение при групповой прокладке, имеет пониженное дымо- и газовыделение.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвЭВнгд 185 мм² регламентируются межгосударственными и национальными стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики.

Электрические параметры (для кабеля на 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ, 8,7/10 (12) кВ или 20/35 (40,5) кВ.
• Максимально допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°C.
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 12 диаметров для многожильных кабелей.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Емкость жилы относительно экрана: зависит от конструкции, обычно в диапазоне 0,3 – 0,5 мкФ/км для 10 кВ.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвЭВнгд 185 мм² (одножильного) при прокладке в земле и воздухе

Условия: температура земли +25°C, температура воздуха +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, отсутствие других кабелей вблизи.

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (при +90°C на жиле)	Ток короткого замыкания (1 сек), кА
В земле (в траншее)	355 — 380	~21
В воздухе (на трассе)	310 — 330	~21

Примечание: Конкретные значения должны уточняться по актуальным расчетным таблицам ПУЭ 7 изд. или по данным производителя, так как зависят от множества поправочных коэффициентов (группировка, температура среды и др.).

Пожарная безопасность

Индекс «нгд» указывает на соответствие кабеля повышенным требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3) и ГОСТ Р 53315-2009:

• Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А F/R).
• Пониженное дымообразование: коэффициент дымогенерации при горении и тлении не более 50% (категория П1.5.2.2).
• Пониженная коррозионная активность продуктов горения газов: значение pH не менее 4,3, проводимость не более 10 мкСм/мм (категория П2.5.2.2).
• Отсутствие выделения галогенов (индекс «LS» в международной маркировке).

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвЭВнгд 185 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей среднего напряжения (СН) в стационарных условиях. Основные сферы использования:

• Питающие линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
• Распределительные сети городской и сельской инфраструктуры (6-10 кВ).
• Кабельные вставки в воздушных линиях электропередачи (ВЛ).
• Питание мощного электрооборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности из-за массовой прокладки кабелей и необходимости эвакуации людей.
• Прокладка в зданиях и помещениях с массовым пребыванием людей, на объектах транспортной инфраструктуры (вокзалы, метро, аэропорты).

Особенности прокладки и монтажа: Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с защитой от механических повреждений (бронеплиты, сигнальная лента), в кабельных сооружениях и по конструкциям внутри помещений. При подземной прокладке обязательно использование песчаной подушки и засыпки. Запрещена прокладка в блоках, подверженных длительному затоплению, если это не предусмотрено специальным исполнением. При монтаже необходимо контролировать радиус изгиба и избегать механических напряжений. Обязательно заземление металлических экранов с обеих сторон линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Сравнение с аналогами и выбор

Выбор между АПвЭВнгд и другими типами кабелей определяется технико-экономическим расчетом и условиями проекта.

• АПвЭВнгд vs АПвПг. Кабель АПвПг имеет внешнюю оболочку из полиэтилена, что повышает его стойкость к влаге и некоторым химикатам, но полиэтилен горюч. АПвЭВнгд с ПВХ-оболочкой «нгд» предпочтительнее для прокладки внутри зданий и в коллекторах из-за пожаробезопасных свойств.
• АПвЭВнгд vs АСБл. Кабель АСБл (с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой) исторически использовался для сетей СН. АПвЭВнгд превосходит его по допустимой температуре эксплуатации (+90°C против +70-80°C), имеет меньший диаметр и массу, не требует сложных концевых муфт с вертикальной установкой, исключает риск стекания пропиточного состава. Однако АСБл может иметь большую стойкость к некоторым видам коррозии.
• Алюминий vs Медь. Аналогом с медными жилами является кабель ПвПгнгд 185 мм². Медный кабель имеет примерно на 30% меньшее электрическое сопротивление, более высокие токовые нагрузки (для 185 мм² в воздухе до 410 А), лучшую стойкость к механическим деформациям и коррозии. Однако его стоимость в 3-5 раз выше. Выбор в пользу алюминия (АПвЭВнгд) экономически оправдан для протяженных линий, где не требуется максимальная токовая нагрузка, и ключевым фактором является снижение капитальных затрат.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли использовать кабель АПвЭВнгд 185 мм² для прокладки в земле без дополнительной защиты?

Ответ: Да, кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях). Однако согласно ПУЭ и СП, необходимо обеспечить защиту от механических повреждений на глубине менее 1 метра, в местах частых раскопок или повышенных нагрузок. Это достигается укладкой кабеля в асбоцементные или пластиковые трубы, защиту кирпичом или специальными бронеплитами. Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.

Вопрос: Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля 6/10 кВ или 8,7/10 кВ?

Ответ: Выбор зависит от режима нейтрали в сети. Кабель 6/10 кВ (U₀/U) применяется в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение между фазой и землей в аварийном режиме может длительно повышаться до линейного. Кабель 8,7/10 кВ используется в сетях с эффективно заземленной нейтрали (где напряжение фаза-земля не превышает 80% от фазного напряжения). Для сетей 10 кВ в России чаще применяется кабель на 8,7/10 кВ.

Вопрос: Обязательно ли заземлять экраны кабеля АПвЭВнгд с двух сторон?

Ответ: Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.97). Заземление металлических экранов (и брони, если она есть) с обоих концов кабельной линии необходимо для обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с экрана), обеспечения нормальной работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности, и для отвода токов, наведенных на экран. В некоторых схемах с длинными линиями может применяться одноточечное или кросс-заземление для снижения потерь, но это требует специального обоснования и расчета.

Вопрос: В чем принципиальная разница между кабелем с индексом «нг» и «нгд»?

Ответ: Кабель с индексом «нг» (не распространяющий горение) проходит испытания на нераспространение горения при групповой прокладке. Кабель с индексом «нгд» дополнительно к этому имеет пониженное дымо- и газовыделение (индекс «д»). Это означает, что при пожаре выделяется значительно меньше дыма, который затрудняет эвакуацию, и меньше коррозионно-активных газов (хлороводород и др.), которые разрушают электронное оборудование и металлоконструкции в помещении. «нгд» – более строгий стандарт пожарной безопасности.

Вопрос: Как определить необходимое сечение 185 мм² для конкретного объекта?

Ответ: Выбор сечения является результатом комплексного расчета, который включает:

• Определение длительного расчетного тока нагрузки.
• Проверку по допустимой длительной токовой нагрузке (с учетом всех поправочных коэффициентов на способ прокладки, температуру среды, группировку).
• Проверку на потерю напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ).
• Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
• Экономическую целесообразность (экономическая плотность тока).

Сечение 185 мм² обычно применяется для питающих линий с токами нагрузки 250-350 А.

Вопрос: Допустима ли совместная прокладка в одной траншее кабелей АПвЭВнгд 185 мм² и кабелей низкого напряжения (0,4 кВ)?

Ответ: Совместная прокладка в одной траншее, как правило, не рекомендуется и часто запрещена местными правилами. Согласно ПУЭ (гл. 2.3), кабели выше 1 кВ рекомендуется прокладывать отдельно от кабелей ниже 1 кВ. При необходимости такой прокладки между группами кабелей должен быть обеспечен разделительный слой земли (не менее 0,5 м) или они должны быть разделены несгораемой перегородкой (например, бетонной плитой). Это требование связано с безопасностью при эксплуатации и ремонте, а также с уменьшением взаимного влияния.