Кабель АПвЭВнгд 1х1200

Кабель силовой АПвЭВнгд 1х1200: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвЭВнгд 1х1200 представляет собой одножильное силовое кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, пожарной безопасности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Расшифровка маркировки позволяет точно определить его ключевые характеристики: А – алюминиевая токопроводящая жила; П – изоляция из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение вязки полиэтилена, сшитого пероксидным способом); Э – экран по изоляции; В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; нгд – не распространяющий горение, с пониженным дымо- и газовыделением; 1 – количество жил; 1200 – номинальное сечение основной жилы в мм².

Конструкция кабеля АПвЭВнгд 1х1200

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечения 1200 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что обеспечивает компактность и оптимальное заполнение изоляции. Жила может быть выполнена из нескольких проволок (многопроволочная), что повышает гибкость кабеля.
• Экран на жиле (полупроводящий экран). Непосредственно на жилу накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение микроскопических воздушных включений между жилой и основной изоляцией, что исключает возможность возникновения частичных разрядов.
• Изоляция. Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE), сшитого пероксидным способом. Этот материал обладает выдающимися электротехническими и механическими свойствами: высоким электрическим сопротивлением, стойкостью к термоокислительному старению, повышенной допустимой температурой эксплуатации (до 90°C в длительном режиме) и стойкостью к токам короткого замыкания (до 250°C).
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он, совместно с экраном на жиле, создает цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
• Металлический экран. Поверх полупроводящего экрана накладывается медная или алюминиевая лента, либо оплетка из медных проволок. В кабелях на 10 кВ чаще применяется медная лента. Основные функции: защита от внешних электромагнитных влияний, замыкание емкостных токов на землю, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и заземления.
• Поясная изоляция. Представляет собой обмотку из полимерной пленки или другого изоляционного материала, наложенную поверх металлического экрана. Ее назначение – защита металлического экрана от коррозии и механических повреждений, а также предотвращение контакта экрана с внешней оболочкой.
• Оболочка. Внешний защитный слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) пониженной горючести. Индекс «нгд» указывает, что материал оболочки не распространяет горение при групповой прокладке и выделяет пониженное количество дыма и газов (галогенов) при пожаре, что критически важно для прокладки в тоннелях, коллекторах, метро и общественных зданиях.

Основные технические характеристики и параметры

Эксплуатационные параметры кабеля АПвЭВнгд 1х1200 регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 10, 20 и 35 кВ».

Электрические параметры (при температуре жилы +90°C)

• Номинальное напряжение U₀/U: 8,7/10 кВ
• Максимальное рабочее напряжение U_m: 12 кВ
• Частота: 50 Гц
• Электрическое сопротивление изоляции, не менее: 1000 МОм·км
• Емкость жила-экран: Приблизительно 0,35-0,45 мкФ/км (точное значение зависит от конструкции).

Токовые нагрузки (справочные данные для прокладки в земле, траншее, при температуре грунта +25°C и глубине прокладки 0,7-1,0 м)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (Iдл)	Ток односекундного КЗ, кА (Iкз)
Одна кабельная линия в траншее	~ 950 — 1050 А	До 25-30 кА (требует уточнения по конкретному ТУ)
Две кабельные линии с расстоянием 220 мм между кабелями	~ 850 — 950 А (на линию)

Примечание: Точные значения токовых нагрузок должны приниматься по актуальным расчетным таблицам ПУЭ 7-го издания или по данным конкретного производителя с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру грунта, количество работающих линий, тепловое сопротивление грунта и т.д.).

Механические и климатические характеристики

• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C
• Допустимая температура нагрева жилы:
  • в длительном режиме: +90°C
  • при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C
  • в режиме перегрузки: +130°C
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.
• Строительная длина: устанавливается по согласованию с заказчиком, обычно не менее 200-250 метров.
• Масса 1 км кабеля: приблизительно 7500 — 8500 кг.
• Гарантийный срок эксплуатации: не менее 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с даты изготовления. Срок службы: не менее 30 лет.

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвЭВнгд 1х1200 предназначен для питания мощных потребителей и распределения энергии на высоковольтных шинах 10 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в городских кабельных сетях 10 кВ.
• Вводы и распределение электроэнергии на промышленных предприятиях (заводы, фабрики, нефтехимические комплексы).
• Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных устройств (РУ).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (свойство «нгд»).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой, кирпичом).

Важное замечание: Кабель АПвЭВнгд не имеет брони, поэтому при прокладке в земле (траншее) в местах с повышенными механическими нагрузками (под дорогами, в зонах возможных земляных работ) требуется обязательная защита с помощью асбестоцементных плит, бетонных каналов или гофрированных труб высокой жесткости. Для прямого заглубления в грунт без дополнительной защиты рекомендуется использовать бронированные модификации, например, АПвБбШв или АПвПуг.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелями старого поколения с бумажно-масляной изоляцией (АСБ) и современными аналогами.

Преимущества:

• Высокие допустимые токовые нагрузки и температура эксплуатации: Сшитый полиэтилен позволяет длительно работать при +90°C против +70°C у кабелей с ПВХ изоляцией.
• Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от бумажно-масляных кабелей (АСБ), не требует сложных концевых муфт с системой подпитки маслом и может прокладываться на вертикальных участках и в условиях больших перепадов уровней без ограничений.
• Пожарная безопасность: Оболочка «нгд» обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке и низкое дымовыделение.
• Простота монтажа и эксплуатации: Меньшая масса и радиус изгиба по сравнению с АСБ аналогичного сечения. Относительная простота монтажа концевых и соединительных муфт.
• Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Полностью полимерная конструкция обеспечивает высокую коррозионную стойкость.

Недостатки/Ограничения:

• Отсутствие брони: Требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле в сложных условиях.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Повреждение внешней оболочки может привести к проникновению влаги и, в перспективе, к развитию водных древов.
• Стоимость: Выше, чем у кабелей с изоляцией из ПВХ (ВВГ), но сопоставима или ниже, чем у бумажно-масляных аналогов с учетом стоимости монтажа и обслуживания.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвЭВнгд от АПвВнгд?

Основное отличие – в наличии экрана по изоляции. В маркировке АПвЭВнгд буква «Э» означает «экранированный». Кабель АПвВнгд не имеет экрана (ни полупроводящих слоев, ни металлического) и предназначен для работы в сетях напряжением до 1 кВ. Кабель АПвЭВнгд на 10 кВ всегда экранирован.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 1х1200 в земле без защиты?

Не рекомендуется. Отсутствие брони (обозначаемой буквами «Б», «Бб», «Бл» в маркировке) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при земляных работах, давлению камней, просадкам грунта. ПУЭ и технические условия требуют защиты кабелей без брони при прокладке в земле. Исключение могут составлять прокладка в пластиковых/асбестоцементных трубах, предварительно проложенных в земле.

Какой медный аналог у данного кабеля?

Прямым медным аналогом по конструкции и назначению является кабель ПвПнгд 1х1200 (ранее мог маркироваться как ПвВнгд). Буква «П» в начале маркировки указывает на медную жилу. Его электрические характеристики (емкость, индуктивность) будут аналогичны, но токовая нагрузка при том же сечении будет выше примерно на 30%, а стоимость и масса – значительно больше.

Как правильно выбрать сечение для подключения трансформатора 10/0,4 кВ мощностью 2500 кВА?

Номинальный ток на стороне 10 кВ для трансформатора 2500 кВА составляет примерно I = S / (√3 U) = 2500 / (1.732 10) ≈ 144 А. По таблицам ПУЭ даже кабель сечением 120 мм² имеет допустимый ток свыше 300 А при прокладке в земле. Однако выбор сечения 1200 мм² для такого трансформатора является явно избыточным. Сечение 1200 мм² применяется для магистральных линий, питающих несколько трансформаторов или для мощных потребителей с током нагрузки 800-1000 А. Для одиночного трансформатора 2500 кВА достаточно сечения 70-95 мм² по условию нагрева. Окончательный выбор сечения должен производиться также по условию термической стойкости к токам КЗ, по потере напряжения и экономической плотности тока.

Что означает «сшитый полиэтилен» и в чем его преимущество перед ПВХ?

Сшитый полиэтилен (XLPE) – это полимер, молекулы которого образуют трехмерную сетчатую (сшитую) структуру под воздействием химических (пероксидных) или физических (силанольных, радиационных) факторов. Эта структура кардинально повышает термостойкость материала: если обычный полиэтилен плавится при ~110°C, то XLPE сохраняет форму и свойства до ~300°C. Это позволяет повысить длительно допустимую температуру жилы с +70°C (для ПВХ) до +90°C, а, следовательно, и пропускную способность кабеля. Также XLPE обладает лучшими диэлектрическими и механическими свойствами.

Требуется ли заземлять металлический экран кабеля АПвЭВнгд?

Да, это обязательное требование ПУЭ и условие безопасной эксплуатации. Металлический экран (медная лента) должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции (снижение напряжения прикосновения), замыкание емкостных токов на землю и нормальную работу устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности.

Заключение

Кабель АПвЭВнгд 1х1200 является современным, надежным и безопасным решением для построения магистральных сетей распределения электроэнергии 10 кВ. Его ключевые преимущества – использование изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокую пропускную способность и термостойкость, а также оболочка с пониженной пожарной опасностью. Правильный выбор, проектирование трассы прокладки с учетом отсутствия брони, качественный монтаж муфт и соблюдение требований к заземлению экрана являются залогом длительной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.