Кабель АПвЭВнгд 1х50
Кабель АПвЭВнгд 1х50: полный технический обзор и сфера применения
Кабель АПвЭВнгд 1х50 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и защитным покровом, обеспечивающим пониженную пожарную опасность. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие современным требованиям пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 1х50
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
- Э – наличие экрана по изоляции.
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нгд – индекс пониженной пожарной опасности: не распространяющий горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением.
- 1х50 – количество и номинальное сечение токопроводящих жил: одна жила сечением 50 мм².
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, каналах, эстакадах, галереях. Индекс «нгд» разрешает плотную групповую прокладку.
- Прокладка в земле (траншеях): Допускается, но требует защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Стандартный АПвЭВнгд не имеет брони, поэтому для прямого заглубления в грунт следует выбирать модификации с броней, например, АПвБбШвнгд.
- Прокладка в помещениях: В том числе в производственных цехах, на электростанциях и подстанциях, в местах с массовым пребыванием людей. Пониженное дымо- и газовыделение делает его предпочтительным для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности.
- Использование в сетях 6-10 кВ: Для питания мощного оборудования, в качестве вводов и выводов на подстанциях, для межсекционных и фидерных соединений.
- Высокая пропускная способность: Допустимый длительный ток нагрузки выше, чем у кабелей с бумажной пропитанной изоляцией аналогичного сечения.
- Устойчивость к термическим перегрузкам: Изоляция из СПЭ сохраняет свойства при высоких температурах.
- Отсутствие течи пропиточного состава: В отличие от маслонаполненных или бумажно-пропитанных кабелей, что позволяет прокладывать его на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
- Пониженная пожарная опасность: Соответствие категориям «нгд» критически важно для групповой прокладки и объектов с высокими требованиями пожарной безопасности (ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»).
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Благодаря герметичной конструкции.
- Отсутствие брони: Требует дополнительных мер механической защиты при прокладке в земле.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить изоляцию.
- Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Необходима тщательная заделка и герметизация для сохранения целостности экранов и изоляции.
- Использование алюминия: Алюминиевая жила требует применения специальных наконечников и соблюдения техники затяжки контактных соединений для предотвращения ослабления и окисления.
- Радиус изгиба: При монтаже не допускается изгиб кабеля с радиусом менее 15 его наружных диаметров.
- Раскатка: Запрещается сбрасывание барабанов с транспортных средств. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, без трения о землю или конструкции.
- Температура монтажа: Прокладка разрешена при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель должен быть прогрет в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов прогрева.
- Заземление экранов: Медные экраны должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт должна производиться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и материалов, рекомендованных производителем кабеля.
- Хранение: Барабаны с кабелем должны храниться под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков. Срок хранения на барабане – не более 2 лет.
Конструкция кабеля АПвЭВнгд 1х50
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности определяет его эксплуатационные характеристики.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы, последняя применяется для оптимизации диаметра кабеля.
2. Экранирующий слой над жилой (полупроводящий экран)
Наносится непосредственно на токопроводящую жилу. Представляет собой экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля у поверхности жилы, устранение микроскопических зазоров между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
3. Изоляция
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в аварийном режиме может достигать +130°C (до 8 часов) и +250°C (до 5 секунд при КЗ).
4. Экранирующий слой под оболочкой (полупроводящий экран)
Аналогичен экрану над жилой. Наносится поверх изоляции для выравнивания электрического поля и служит контактом для заземления.
5. Медный экран (заземляющий экран)
Выполняется в виде медных лент, наложенных спирально или продольно, или в виде оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, отвод токов утечки и токов короткого замыкания. Для кабеля 1х50 сечение медного экрана нормируется (обычно не менее 16 мм²).
6. Оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнгд). Оболочка обеспечивает механическую защиту внутренних элементов от повреждений, воздействия влаги и агрессивных сред. Индекс «нгд» означает, что материал оболочки не поддерживает горение при групповой прокладке и выделяет пониженное количество дыма и газообразных продуктов (галогенов) при пожаре.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ |
| Сечение основной жилы | 50 мм² |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (не более 5 с) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 30 кВ в течение 10 мин. для кабелей на 10 кВ |
Области применения и условия прокладки
Кабель АПвЭВнгд 1х50 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря конструкции с изоляцией из сшитого полиэтилена и экранами, он оптимально подходит для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью.
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где он может подвергаться значительным растягивающим усилиям.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвЭВнгд 1х50:
Недостатки и особенности:
Токовые нагрузки и выбор сечения
Допустимый длительный ток нагрузки для кабеля АПвЭВнгд 1х50 зависит от способа прокладки и условий окружающей среды. Приведенные данные являются справочными, окончательный расчет должен производиться по методике, изложенной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
| Способ прокладки | Допустимый длительный ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В воздухе (в помещении) | около 215-230 А | При температуре воздуха +25°C, одиночной прокладке. |
| В земле (в траншее) | около 240-260 А | При удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт, глубине заложения 0.7 м, расстоянии между кабелями в свету 100 мм. |
Поправочные коэффициенты: На токовую нагрузку влияют: температура окружающей среды/грунта, количество работающих рядом кабелей (групповая прокладка), глубина заложения, тепловое сопротивление грунта. Все эти факторы должны быть учтены при проектировании.
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвЭВнгд принципиально отличается от АПвВнг?
Основное отличие – в материале оболочки. У кабеля АПвВнг оболочка из стандартного ПВХ пластиката. У АПвЭВнгд оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности с индексом «нгд». Это означает, что такой кабель при групповой прокладке не распространяет горение и выделяет меньше дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при пожаре. Для большинства современных объектов, особенно общественных и административных, использование кабелей с индексом «нгд» является обязательным требованием.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 1х50 непосредственно в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным выполнением условий по механической защите. Поскольку данный кабель не имеет брони (отсутствует индекс «Б» в маркировке), при прокладке в земле он должен быть защищен от механических повреждений. Это достигается укладкой в трубы (ПНД, асбестоцементные), в бетонные каналы или путем укрытия сверху кирпичом или специальными защитными плитами. Без такой защиты существует высокий риск повреждения оболочки и изоляции при земляных работах или от давления грунта.
Как правильно выбрать между кабелем с алюминиевой (АПвЭВнгд) и медной (ПвЭВнгд) жилой?
Выбор основан на технико-экономическом расчете.
Алюминиевый кабель (АПвЭВнгд): Легче, существенно дешевле. Требует большего внимания к качеству контактных соединений из-за склонности алюминия к окислению и ползучести. При одинаковом сечении имеет на 20-30% меньшую пропускную способность по току, чем медный.
Медный кабель (ПвЭВнгд): Дороже, тяжелее, но обладает более высокой электропроводностью, лучшей стойкостью к механическим нагрузкам в контактных соединениях, более длительным сроком службы контактов.
Решение принимается с учетом бюджета проекта, величины токовой нагрузки, требований к надежности и условий эксплуатации.
Обязательно ли заземлять медный экран, и как это сделать?
Да, заземление медного экрана является обязательным требованием ПУЭ и условием безопасной эксплуатации. Экраны заземляются с обоих концов кабельной линии для обеспечения пути стечения токов утечки и токов короткого замыкания, а также для выравнивания потенциала. Это делается через специальные заземляющие зажимы в концевых муфтах. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться одноточечное или поперечное заземление для снижения токов в экране, но такая схема требует специального обоснования и проектного решения.
Что означает маркировка 6/10 кВ и 8,7/10 кВ, и какую выбрать?
Маркировка U0/U обозначает:
U0 – номинальное напряжение между жилой и землей (экраном).
U – номинальное междуфазное напряжение сети.
8,7/10 кВ – кабель предназначен для работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме (при замыкании на землю одной фазы) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может повышаться до линейного.
6/10 кВ – кабель для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где нейтраль глухо заземлена), типично для сетей РФ.
Выбор определяется проектом, исходя из режима нейтрали в конкретной сети. На практике для сетей 10 кВ в России чаще применяется кабель на 8,7/10 кВ как более универсальный и обеспечивающий больший запас прочности.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвЭВнгд при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический срок может быть больше и зависит от множества факторов: стабильности электрических нагрузок, отсутствия частых перегрузок и коротких замыканий, качества монтажа муфт, коррозионной агрессивности среды, механических воздействий. Регулярный мониторинг состояния кабеля (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.