Кабель силовой АПвЭВнгд 1х300: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель АПвЭВнгд 1х300 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой сечением 300 мм², предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1 кВ частоты 50 Гц. Его ключевыми особенностями являются безгалогенная конструкция, пониженная пожарная опасность и стойкость к распространению горения, что делает его критически важным для объектов с массовым пребыванием людей и особо ответственных инфраструктурных проектов.

Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 1х300

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – изоляция жилы: сшитый полиэтилен (Пв – обозначение по ГОСТ для вулканизированного полиэтилена).
• Э – экран общий для кабеля.
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нгд – исполнение с пониженной пожарной опасностью: нераспространяющий горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением.
• 1х300 – количество и номинальное сечение основной жилы: одна жила сечением 300 квадратных миллиметров.

Конструкция кабеля АПвЭВнгд 1х300

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определённую функцию, обеспечивая надежность и безопасность в течение всего срока службы.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Проволоки скручиваются в правильную геометрическую форму (чаще всего секторную или круглую).

2. Изоляция жилы

Наносится методом экструзии на жилу. Материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Этот полимер подвергается процессу вулканизации (сшивке), в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру. Это кардинально улучшает его свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом:

• Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C.
• Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании: до +250°C (в течение 5 секунд).
• Высокая механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
• Отличные диэлектрические характеристики.

Толщина изоляции нормируется стандартами (например, ТУ 16.К71-310-2001) и для данного сечения составляет, как правило, 2.0 мм.

3. Экран

Экран является обязательным элементом для кабелей на напряжение 0.66/1 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Он выполняет несколько функций:

• Выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение локальных перенапряжений.
• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Замыкание тока утечки на землю в случае повреждения изоляции, что обеспечивает корректную работу устройств защитного отключения (УЗО, реле заземления).

Экран кабеля АПвЭВнгд выполняется в виде медной ленты или комбинированно: медные проволоки (дренажная жила) в сочетании с медной или алюмополимерной лентой.

4. Оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности. Ключевые требования к оболочке в маркировке «нгд»:

• Не распространяет горение при групповой прокладке (испытание по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
• Пониженное дымообразование (индекс дымообразования не более 50 ИД по ГОСТ 17622).
• Пониженное выделение коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) (значение pH ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкСм/мм, содержание фтористого водорода HF ≤ 5 мг/г по ГОСТ 12176).

Толщина оболочки для одножильного кабеля сечением 300 мм² составляет порядка 3,0-3,4 мм.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Основные электрические параметры

Следующие параметры приведены для кабеля, соответствующего современным техническим условиям.

Таблица 1. Электрические характеристики кабеля АПвЭВнгд 1х300

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	0.66 / 1	Между жилой и землей / между жилами
Частота, Гц	50
Максимальная длительно допустимая температура жилы	+90°C	В нормальном режиме работы
Допустимая температура жилы при коротком замыкании	+250°C	Длительность не более 5 сек.
Допустимая температура жилы в режиме перегрузки	+130°C	Длительность не более 8 часов в сутки
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0601	ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	3.5 кВ	Продолжительность 10 мин.

Механические и климатические характеристики

Таблица 2. Эксплуатационные характеристики

Параметр	Значение / Условие
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 10 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева	Не ниже -15°C
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -50°C до +50°C
Относительная влажность воздуха при +35°C	До 98%
Стойкость к распространению горения при групповой прокладке	Категория А F/R (по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22))
Дымо- и газовыделение	Индекс дымообразования (ИД) ≤ 50, безгалогенный состав оболочки
Срок службы	Не менее 30 лет

Область применения и особенности прокладки

Кабель АПвЭВнгд 1х300 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря своим свойствам пониженной пожарной опасности он является предпочтительным выбором для:

• Объектов транспортной инфраструктуры: метрополитен, железнодорожные вокзалы, аэропорты, тоннели.
• Общественных и административных зданий: торгово-развлекательные центры, больницы, школы, высотные здания, спортивные комплексы.
• Промышленных предприятий с повышенными требованиями к пожарной безопасности (химическая, нефтегазовая промышленность).
• Мест с массовым пребыванием людей.
• Электростанций и подстанций.

Особенности прокладки одножильных кабелей

Использование одножильного кабеля большого сечения накладывает специфические требования к проектированию и монтажу:

• Учет вихревых токов: Переменный магнитный поток вокруг одиночной жилы наводит ЭДС в металлических элементах (оболочках, лотках, арматуре), что приводит к потерям мощности и нагреву. Для их минимизации применяется треугольная или плоская прокладка с перевязкой фаз (для трехфазных систем) и соблюдением определенных расстояний.
• Требования к заземлению экрана: Экран одножильного кабеля должен быть заземлен с двух концов (в большинстве случаев). При большой длине линии это может привести к циркулирующим токам, поэтому на средних и длинных линиях часто применяют специальные схемы заземления (например, с cross-bonding).
• Механический монтаж: Несмотря на многопроволочную жилу, кабель сечением 300 мм² обладает значительным весом и жесткостью. Требуется применение специального такелажного оборудования, правильный расчет опорных конструкций и соблюдение радиуса изгиба.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

АПвЭВнгд 1х300 имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется проектом, бюджетом и условиями эксплуатации.

Таблица 3. Сравнение с основными аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия	Область предпочтительного применения
АПвЭВнгд 1х300	Алюминиевая жила, XLPE-изоляция, экран, безгалогенная оболочка «нгд».	Бюджетные проекты с требованиями пожарной безопасности, где допустимо использование алюминия.
ПвПнгд 1х300	Медная жила (П), остальные обозначения аналогичны. Более высокая проводимость, долговечность контактов, большая стоимость.	Ответственные объекты, где критична надежность и минимальное сечение, ограничения по току нагрузки.
АВВГнгд 1х300	Алюминиевая жила, изоляция и оболочка из ПВХ пластиката. Более низкая термостойкость (допустимая температура жилы +70°C).	Проекты с меньшими требованиями к токовой нагрузке и без необходимости стойкости к тепловому удару КЗ.
АПвПу2г 1х300	Бронированный кабель (буква «2г» — двойная гофрированная стальная лента). Защита от механических повреждений.	Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для сечении 300 мм² часто используют одножильный кабель, а не трехжильный?

Использование трех одножильных кабелей вместо одного трехжильного (например, АПвЭВнгд 3х300) на больших сечениях обусловлено практикой монтажа и эксплуатации. Одножильные кабели легче транспортировать и монтировать (меньший вес бухты), проще заводить в узлы проходок. Кроме того, при повреждении одной фазы заменяется только один кабель, а не весь трехжильный. Однако это требует тщательного проектирования взаимного расположения фаз для компенсации магнитных полей.

2. Как правильно выбрать сечение 300 мм²? На какой ток оно рассчитано?

Сечение 300 мм² выбирается на основе расчета тока нагрузки с учетом условий прокладки. Длительно допустимый ток для АПвЭВнгд 1х300 варьируется в зависимости от метода прокладки. Например, при прокладке одиночного кабеля в воздухе (температура воздуха +25°C) допустимый ток составляет примерно 565-590 А. При групповой прокладке в лотке или коробе вводится понижающий коэффициент (0.85-0.7 в зависимости от количества кабелей). Точный расчет должен проводиться по ПУЭ (Правила устройства электроустановок) гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, глубину прокладки в земле и т.д.

3. В чем принципиальная разница между «нгд» и просто «нг»?

Маркировка «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке. Маркировка «нгд» включает два дополнительных, критически важных свойства: пониженное дымо- и газовыделение (д). При пожаре кабель «нгд» выделяет минимальное количество плотного дыма (что не затрудняет эвакуацию) и не выделяет коррозионно-активных галогенсодержащих газов (хлороводорода), которые разрушают электронное оборудование и металлоконструкции даже в соседних от очага пожара помещениях.

4. Можно ли прокладывать АПвЭВнгд 1х300 в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле не рекомендуется. Оболочка из ПВХ пластиката не обладает достаточной стойкостью к механическим повреждениям (камни, грунтовые подвижки) и может быть подвержена коррозии от блуждающих токов и почвенной химии. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные модификации (например, АПвБбШвнгд или АПвПу2г) или прокладывать кабель в защитных полиэтиленовых или асбоцементных трубах, что должно быть четко регламентировано проектом.

5. Как правильно заземлять экран одножильного кабеля АПвЭВнгд?

Экран должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности (сброс тока утечки) и обеспечения нормальной работы релейной защиты. На конце кабеля экран (медные проволоки и/или лента) собирается и соединяется с контактным лепестком или специальной гильзой, которая через медный проводник подключается к контуру заземления. При большой длине линии (обычно более 500-1000 м для кабелей 1 кВ) могут возникать значительные циркулирующие токи по экрану, что требует применения специальных схем (одностороннее заземление с изолирующей муфтой или схема cross-bonding), но такие решения требуют детального расчета и применяются реже на напряжении 1 кВ.

6. Каковы главные преимущества сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией?

• Повышенная термостойкость: +90°C против +70°C у ПВХ, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Стойкость к короткому замыканию: Выдерживает +250°C против +160°C у ПВХ.
• Стабильность параметров при нагреве: XLPE не размягчается и не течет.
• Меньшие диэлектрические потери.
• Стойкость к влаге и частичный разрыв молекулярных связей при старении.

Заключение

Кабель АПвЭВнгд 1х300 представляет собой современное, технологичное решение для создания магистральных и распределительных линий электроснабжения на напряжение до 1 кВ. Его конструкция, сочетающая алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена и безгалогенную оболочку, обеспечивает оптимальный баланс между стоимостью, надежностью и строгими требованиями пожарной безопасности. Правильный выбор, проектирование и монтаж этого кабеля с учетом специфики одножильного исполнения и необходимости заземления экрана являются залогом долговечной и безопасной работы энергетической системы объекта. Применение данной марки кабеля соответствует последним редакциям ПУЭ и СП, регламентирующим использование кабелей с пониженным дымо- и газовыделением на объектах инфраструктуры.