Кабель АПвЭВнгд 1х630: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвЭВнгд 1х630 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в исполнении с низким дымо- и газовыделением, не распространяющий горение при групповой прокладке. Данный тип кабеля является ключевым элементом в современных высоковольтных и распределительных сетях напряжением до 110 кв включительно. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в сложных условиях и на ответственных объектах.
Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 1х630
Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жилы: полиэтилен сшитый вулканизированный (сшитый полиэтилен, СПЭ).
- Э – наличие экрана по изоляции жилы. Экран выполнен в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или экструдированного проводящего слоя.
- В – материал оболочки: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- нгд – исполнение по показателям пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке, с низким дымо- и газовыделением.
- 1х630 – количество и номинальное сечение основных жил: одна жила сечением 630 мм².
- Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (хотя для одножильных кабелей часто используется круглая форма), что обеспечивает оптимальное заполнение и снижение общего диаметра. Жила может быть как однопроволочной (для повышенной гибкости), так и многопроволочной.
- Экран по жиле (при наличии): В некоторых исполнениях для выравнивания электрического поля вокруг секторной жилы может накладываться полупроводящий экструдированный слой.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кв – 3,4 мм, для 35 кв – 9,3 мм). СПЭ обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками: длительно допустимая температура жилы +90°С, а в режиме перегрузки до +130°С.
- Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий слой в виде экструдированной ленты или слоя. Внешний – медные проволоки, наложенные поверх полупроводящего слоя, или медная лента. Экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных влияний и обеспечения симметрии электрического поля вокруг жилы.
- Оболочка: Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Этот материал обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам и, благодаря индексу «нгд», не поддерживает горение при групповой прокладке, а также выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов при пожаре. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Распределительные сети 6-35 кВ: Основное применение – вводы на подстанции, магистральные линии в городских кабельных сетях, питание крупных промышленных предприятий и районов.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Кабельные коллекторы, туннели, каналы, этажи, шахты, эстакады, галереи. Исполнение «нгд» делает его обязательным к применению при групповой прокладке в этих сооружениях согласно ПУЭ и требованиям пожарной безопасности.
- 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, АПвЭВнгд-Б или АПвЭПу2г.
- Помещения с массовым пребыванием людей: Вокзалы, аэропорты, торговые центры, метрополитен, где критически важны низкое дымовыделение и отсутствие распространения огня.
- АПвЭВнгд vs. АПвВнгд: Буква «Э» указывает на наличие экрана по изоляции. Экранированные кабели обязательны для сетей выше 1 кВ. Кабели без «Э» (АПвВнгд) на такие напряжения не производятся.
- АПвЭВнгд vs. АПвЭВнг(А)-FRHF: Модификация FRHF (Fire Resistance High Flexibility – огнестойкий, повышенной гибкости) обладает дополнительной огнестойкостью (сохранение работоспособности в условиях пожара в течение заданного времени, например, 180 мин) за счет применения слюдосодержащих лент. Используется на объектах с особыми требованиями к безопасности (АЭС, объекты МЧС).
- АПвЭВнгд vs. АПвЭПу2г: Кабель АПвЭПу2г имеет иную конструкцию: изоляция из СПЭ, экран, защитная оболочка из полиэтилена (Пу), броня из двух стальных оцинкованных лент (2г), поверх брони – защитный шланг. Предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций.
- Алюминий vs. Медь: Аналогом с медной жилой является кабель ПвЭВнгд 1х630. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую стойкость к коррозии и механическую прочность, но существенно дороже и тяжелее. Выбор в пользу алюминия (АПвЭВнгд) часто экономически оправдан для магистральных линий, где требуется большое сечение.
- ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Хотя стандарт в названии указывает до 3 кВ, его требования часто расширяют на кабели 6-35 кв.
- ТУ 16.К71-335-2004 или более современные технические условия производителя, согласованные с органами по сертификации.
- Требования ПУЭ 7-го издания (Глава 2.1, 2.3, 7-е изд.).
- Сертификат пожарной безопасности на соответствие требованиям Федерального закона № 123-ФЗ (категории «нгд»).
- Сертификат соответствия Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» (для напряжений до 1000 В в части конструкции) и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость».
- Избегать образования петель вокруг ферромагнитных элементов.
- Располагать кабели вплотную друг к другу в форме треугольника (предпочтительно) или плоской горизонтальной/вертикальной formation с минимальным расстоянием между фазами.
- При большой длине линии и высоком токе использовать транспозицию (циклическую перекладку) кабелей для выравнивания индуктивных сопротивлений.
- Крепление выполнять немагнитными хомутами (из нержавеющей стали или пластика).
- Кабель не поддерживает горение при прокладке пучком (группой).
- При воздействии пламени выделяет минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью, что критически важно для эвакуации людей.
- Выделяемые газы имеют низкую коррозионную активность (pH > 4.3), что снижает повреждение электронного оборудования в соседних помещениях во время пожара.
- Более высокая допустимая температура жилы: +90°С против +70-80°С.
- Отсутствие риска утечки масла и необходимости в сложных системах давления масла.
- Меньший вес и радиус изгиба, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Возможность прокладки на трассах с большими перепадами высот без ограничений.
- Более высокая стойкость к термическим и механическим перегрузкам.
- Простота монтажа муфт и концевых заделок.
Таким образом, полное наименование описывает одножильный кабель с алюминиевым проводником 630 мм², изолированным сшитым полиэтиленом, с экраном, в оболочке из ПВХ композиции пониженной пожарной опасности.
Конструкция кабеля АПвЭВнгд 1х630
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями, разработанными на основе ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012 и других стандартов.
Таблица 1. Ключевые электрические параметры для кабеля на напряжение 10 кв
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ, 10/10 (12) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Частота переменного тока | 50 Гц | Стандартная промышленная частота |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы | +90 °C | В нормальном режиме эксплуатации |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +250 °C | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Максимальная температура жилы в режиме перегрузки | +130 °C | Допускается не более 8 часов в сутки |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более | 0,0451 Ом/км | Для алюминиевой жилы 630 мм² |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 30 кВ (для 10/10 кВ) | Продолжительность 10 мин. |
| Емкость | ~0,3 мкФ/км | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление | ~0,15 Ом/км | Приблизительное значение |
Таблица 2. Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50 °C до +50 °C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | До -15 °C |
| Стойкость оболочки к распространению горения | Соответствует категории «нгд» по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 |
| Дымообразование | Пониженное (индекс «д») |
| Кислотность газовыделений | pH > 4,3, проводимость < 100 мкСм/мм (индекс "д") |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвЭВнгд 1х630 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение до 35 кВ (в зависимости от толщины изоляции) частотой 50 Гц.
Важное замечание по прокладке: Для однофазных цепей переменного тока, особенно на высокие токи и напряжения, прокладка одножильных кабелей требует особого внимания из-за возникновения значительных электромагнитных полей и вихревых токов. При групповой прокладке нескольких кабелей одной фазы (например, для увеличения пропускной способности) или при прокладке фазных кабелей вблизи металлических конструкций необходимо выполнять расчет и применять специальные схемы расположения (треугольником, с перекладкой, в раздельных каналах), а также использовать немагнитные крепежные элементы для минимизации потерь.
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Выбор конкретной марки кабеля зависит от условий прокладки и требований проекта.
Сертификация и соответствие стандартам
Кабель АПвЭВнгд 1х630 должен соответствовать следующим основным нормативным документам:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвЭВнгд принципиально отличается от АВВГнгд?
АВВГнгд имеет изоляцию и оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) и предназначен для напряжений до 1 кВ. АПвЭВнгд имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ), что позволяет ему работать при напряжениях 6, 10, 35 кВ и при более высоких температурах (90°С против 70°С у ПВХ). Наличие экрана («Э») также является обязательным для кабелей на среднее и высокое напряжение.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 1х630 непосредственно в земле (траншее)?
Нет, в стандартном исполнении (без брони) – не рекомендуется и часто прямо запрещено ПУЭ. Отсутствие бронепокрова (стальных лент или проволок) делает его уязвимым для механических повреждений при раскопках, давления грунта, грызунов. Для прокладки в земле необходимо выбирать бронированные модификации, например, АПвЭБбШвнгд или АПвЭПу2г.
Как правильно выбрать схему прокладки трех одножильных кабелей АПвЭВнгд 1х630 для трехфазной линии?
Для снижения потерь и обеспечения нормального теплового режима необходимо:
Точная схема должна быть определена расчетом в проектной документации.
Что означает индекс «нгд» и почему он важен?
Индекс «нгд» расшифровывается как не распространяющий горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением. Это означает, что:
Использование кабелей с индексом «нгд» обязательно для групповой прокладки в зданиях и кабельных сооружениях согласно действующим нормам пожарной безопасности (ПУЭ, СП).
Как определяется допустимый длительный ток для кабеля АПвЭВнгд 1х630?
Допустимый длительный ток (Iдоп) зависит от множества факторов: номинального напряжения, способа прокладки (в воздухе, в земле, в кабельном канале), температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в пучке и их взаимного расположения. Базовые значения приведены в ПУЭ (Глава 1.3). Например, для кабеля 10 кВ с алюминиевой жилой 630 мм², проложенного в земле (одиночная прокладка, температура грунта +15°С), Iдоп составляет около 500 А. При прокладке в воздухе (температура воздуха +25°С) – около 515 А. При групповой прокладке или иных условиях эти значения умножаются на понижающие коэффициенты, которые должны быть учтены в проекте.
Каковы преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-масляной (БПИ)?
Кабели с изоляцией из СПЭ (типа АПвЭВнгд) имеют ряд ключевых преимуществ перед традиционными кабелями с БПИ:
Заключение
Кабель АПвЭВнгд 1х630 является современным, надежным и безопасным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а исполнение «нгд» соответствует самым строгим требованиям пожарной безопасности при групповой прокладке. Правильный выбор данной марки кабеля, учет условий прокладки и монтажа, а также соблюдение требований ПУЭ и проектной документации являются залогом долговечной и бесперебойной работы энергетической системы.