Кабель АПвЭВнгд 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвЭВнгд 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридной оболочке пониженной горючести, с низким дымо- и газовыделением. Данный тип кабеля является современным решением для стационарной прокладки в электрических сетях напряжением до 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие строгим требованиям пожарной безопасности, что делает его востребованным для объектов с массовым пребыванием людей и на промышленных предприятиях.
Расшифровка маркировки АПвЭВнгд 3х120
Маркировка кабеля содержит полную информацию о его конструкции и ключевых свойствах:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (вулканизированный).
- Э – наличие экрана. Экранированный кабель.
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нгд – индекс пониженной пожарной опасности: не распространяющий горение при групповой прокладке (нг), с низким дымо- и газовыделением (д).
- 3х120 – количество и номинальное сечение основных жил: три жилы сечением 120 мм² каждая.
- Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C (против +70°C для ПВХ).
- Стойкость к тепловым ударам: максимальная температура при коротком замыкании +250°C.
- Высокие диэлектрические и механические свойства.
- Стойкость к влаге и агрессивным средам.
- Выравнивание электрического поля вокруг жил, что особенно важно для кабелей с изоляцией из СПЭ.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Снижение уровня электромагнитного излучения от самого кабеля.
- Обеспечение безопасности при повреждении основной изоляции, создавая путь для тока утечки и срабатывания защитной аппаратуры.
- Не распространяет горение при групповой прокладке (испытание по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
- Обладает низким дымообразованием (испытание по ГОСТ Р МЭК 61034-2).
- Обладает низким газовыделением (содержание галогенов) при горении и тлении.
- Распределительные сети 0,4/0,69 кВ: Для питания мощных потребителей на промышленных предприятиях (насосные станции, вентиляционные установки, компрессоры, распределительные щиты).
- Объекты инфраструктуры: Вокзалы, аэропорты, торговые центры, спортивные комплексы, многоэтажные жилые и административные здания. Требования «нгд» делают его обязательным для прокладки в таких зданиях по СП 6.13130.2020.
- Кабельные линии в кабельных сооружениях: Лотки, короба, галереи, тоннели, где требуется групповая прокладка.
- Взрывоопасные зоны: Может применяться при соблюдении дополнительных требований ПУЭ и проектной документации.
- Объекты энергетики: Собственные нужды подстанций, вспомогательные цепи.
- АПвЭВнгд vs АВВГнгд: Ключевое отличие – материал изоляции. У АВВГнгд изоляция жил и оболочка из ПВХ. Кабель АПвЭВнгд с изоляцией из СПЭ имеет более высокую допустимую температуру (+90°C vs +70°C), большую стойкость к токам КЗ и, как правило, больший срок службы. Он предпочтителен для ответственных линий и сетей с высокими нагрузками.
- АПвЭВнгд vs АПвПнгд: Разница в материале оболочки. У АПвПнгд оболочка из полиэтилена. Кабель АПвЭВнгд (в ПВХ-оболочке «нгд») предназначен для прокладки внутри помещений, в кабельных сооружениях, где важна пожарная безопасность. Кабель в полиэтиленовой оболочке (АПвП, АПвПг) чаще используется для прокладки в земле (траншеях), так как полиэтилен более устойчив к влаге и агрессии грунта, но горит и распространяет горение.
- Алюминий vs Медь (ПвЭВнгд): Кабель с медными жилами (ПвЭВнгд 3х120) при том же сечении имеет меньший удельный вес и диаметр, примерно на 30% выше допустимый ток нагрузки и значительно лучше сопротивление изгибу. Однако его стоимость существенно выше. Выбор в пользу алюминия (АПвЭВнгд) оправдан при ограниченном бюджете, достаточном сечении для требуемого тока и стационарной прокладке.
- Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (вне помещений с учетом УФ-защиты), в кабельных сооружениях (лотки, короба), в помещениях. Прокладка в земле (траншее) не является стандартным применением для кабеля в ПВХ-оболочке «нгд», для этого существуют марки в полиэтиленовой оболочке (АПвПг). При необходимости прокладки в земле требуется защита (например, трубы ПНД).
- Изгиб: Минимальный радиус изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля сечением 120 мм² это обычно 400-500 мм. Нарушение этого правила может привести к повреждению изоляции и экрана.
- Температурный режим: Монтаж без предварительного подогрева разрешен при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо отогревать в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
- Заземление экрана: Экран кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Это требование электробезопасности и обеспечения корректной работы релейной защиты. Заземление выполняется с помощью медных опрессованных наконечников и гибкого медного провода.
- Соединение и оконцевание: Алюминиевые жилы требуют особого внимания при монтаже контактных соединений. Необходимо использовать биметаллические (алюмомедные) наконечники, специальную пасту для защиты от окисления и качественный инструмент для опрессовки. Рекомендуется применять динамометрические ключи для затяжки болтовых соединений.
Таким образом, полное наименование описывает трехжильный экранированный кабель с алюминиевыми жилами 120 мм², изолированными сшитым полиэтиленом, в ПВХ-оболочке пониженной пожарной опасности.
Конструкция кабеля АПвЭВнгд 3х120
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АВЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Конкретное количество проволок и их диаметр регламентируются стандартами.
2. Изоляция жилы
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (СПЭ). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полиэтилена, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это придает изоляции ключевые преимущества:
Изоляция имеет стандартную окраску или цифровую маркировку для идентификации фаз: обычно желтая, зеленая и красная (или белая, синяя, красная). Нулевая жила, если предусмотрена исполнением, маркируется голубым цветом.
3. Экран
Наличие экрана (обозначение «Э» в маркировке) – критически важная особенность данного кабеля. Экран выполняется в виде медной ленты или оплетки из медных проволок, наложенной поверх изолированных жил. Его основные функции:
4. Оболочка
Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Индекс «нгд» означает, что данный материал:
Цвет оболочки, как правило, черный. На поверхность оболочки может быть нанесена маркировка с указанием названия завода-изготовителя, марки кабеля, года выпуска и метража.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля АПвЭВнгд 3х120 регламентируются техническими условиями завода-изготовителя, разработанными на основе ГОСТ 16442-80, ГОСТ 31996-2012 и стандартов МЭК.
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0,66/1 кВ |
| Количество и сечение основных жил | 3 x 120 мм² |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы | +90 °C |
| Максимальная температура жилы при КЗ (не более 5 сек) | +250 °C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15 °C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 150 м (может варьироваться у производителей) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Токовые нагрузки (справочные данные для прокладки в земле и воздухе)
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл.1.3, с учетом условий прокладки, температуры грунта/воздуха и количества рабочих кабелей в группе.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А (при температуре жилы +90°C) |
|---|---|
| В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м, один кабель) | около 280-300 А |
| В воздухе (температура воздуха +25°C, один кабель на открытом воздухе или в кабельном сооружении) | около 260-280 А |
| С учетом допустимой потери напряжения (ΔU) и коэффициента мощности (cos φ) | Требует отдельного расчета для конкретной трассы. |
Таблица 3. Параметры пожарной безопасности
| Параметр | Соответствие стандарту | Значение / Смысл |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А) | Кабель не распространяет горение. Пламя гаснет после удаления источника огня. |
| Коррозийная активность продуктов дымо- и газовыделения | ГОСТ Р МЭК 60754-1, -2 | Низкое содержание галогенов (индекс «d»). Уменьшенный вред для оборудования и людей. |
| Дымообразование | ГОСТ Р МЭК 61034-1, -2 | Низкое дымообразование (индекс «d»). Обеспечивает видимость при эвакуации. |
Область применения кабеля АПвЭВнгд 3х120
Благодаря сочетанию алюминиевых жил (экономичность), изоляции из СПЭ (надежность) и оболочки «нгд» (пожаробезопасность), кабель нашел широкое применение в следующих сферах:
Важно: Кабель предназначен для стационарной прокладки. Он не рассчитан на подвижное подключение или частые изгибы после монтажа.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Понимание отличий от других марок кабелей критически важно для корректного выбора.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвЭВнгд 3х120 должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП) и проектной документацией.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между изоляцией из СПЭ (Пв) и ПВХ (В)?
Сшитый полиэтилен (СПЭ) – это термореактивный материал с трехмерной сшитой молекулярной структурой. Поливинилхлорид (ПВХ) – термопласт. СПЭ превосходит ПВХ по всем основным эксплуатационным параметрам: рабочая температура (+90°C против +70°C), стойкость к токам КЗ, диэлектрические характеристики, стойкость к влаге и старению. Кабели с изоляцией из СПЭ имеют больший срок службы и допускают более высокие нагрузки.
Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 3х120 в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле не является рекомендуемой для кабелей в ПВХ-оболочке (индекс «В»), так как ПВХ подвержен старению под воздействием влаги и микроорганизмов в грунте. Для прокладки в земле предназначены кабели в полиэтиленовой оболочке (индекс «П»), например, АПвПг или АПвПу. Однако, если иного выхода нет, прокладка АПвЭВнгд в земле допускается при условии защиты его в футлярах (трубах) из непроходного материала (ПНД, асбестоцемент).
Обязательно ли заземлять экран кабеля АПвЭВнгд?
Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ). Экран должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции (снижает напряжение прикосновения), выравнивает потенциал, способствует корректному срабатыванию устройств защиты от токов утечки и снижает уровень электромагнитных помех.
Какой максимальный ток может выдержать данный кабель?
Длительно допустимый ток нагрузки зависит не только от сечения, но и от способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в группе и их взаимного расположения. Для предварительной оценки можно ориентироваться на 280-300 А для прокладки в земле (одиночный кабель в траншее) и 260-280 А для прокладки в воздухе. Для точного расчета необходимо пользоваться методиками, изложенными в гл. 1.3 ПУЭ 7-го издания, или специализированными программами.
Что означает индекс «нгд» и где он обязателен к применению?
Индекс «нгд» расшифровывается как «не распространяющий горение при групповой прокладке, с низким дымо- и газовыделением». Его применение обязательно для прокладки кабельных линий внутри зданий и сооружений, за исключением одиночных линий к конечным потребителям. Это требование закреплено в своде правил СП 6.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности». Особенно критично это для объектов с массовым пребыванием людей, в многоэтажных зданиях, на путях эвакуации, в кабельных этажах и тоннелях.
Почему для соединения алюминиевых жил нужны специальные наконечники?
Алюминий быстро окисляется на воздухе, образуя тугоплавкую пленку оксида алюминия, которая обладает высоким электрическим сопротивлением. Это приводит к перегреву контакта. Биметаллические наконечники имеют алюминиевую часть для опрессовки на жилу и медную луженую контактную часть для подключения к шине или аппарату. Специальная кварце-вазелиновая паста, используемая при монтаже, разрушает оксидную пленку и предотвращает ее повторное образование, обеспечивая стабильное переходное сопротивление.
Заключение
Кабель АПвЭВнгд 3х120 является современным, сбалансированным решением для создания надежных и безопасных силовых линий напряжением до 1 кВ. Его конструкция, сочетающая экономичные алюминиевые жилы, высокотехнологичную изоляцию из сшитого полиэтилена и пожаробезопасную оболочку, отвечает требованиям как эксплуатационной надежности, так и действующих норм пожарной безопасности. Правильный выбор, монтаж с соблюдением всех технологических нюансов (особенно касающихся экрана и алюминиевых жил) и эксплуатация в рамках регламентированных параметров гарантируют длительный и безотказный срок службы данной кабельной продукции на объектах любого уровня ответственности.