Кабель АПвЭВнгд 800 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвЭВнгд 800 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в исполнении с низким дымо- и газовыделением, не распространяющий горение при групповой прокладке. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в высоковольтных распределительных сетях напряжением до 110 кВ включительно. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения максимальной надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в ответственных объектах.
Расшифровка маркировки АПвЭВнгд
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Э – экран по изоляции жилы (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше).
- В – обозначает, что кабель предназначен для работы на напряжение до 110 кВ.
- нгд – не распространяющий горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением.
- 800 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АЕ или АВЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 800 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть как однопроволочной (для сечений обычно до 1000 мм², но зависит от стандарта), так и многопроволочной.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх жилы экструзионным способом. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и частичных разрядов.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) с номинальной толщиной, строго регламентированной стандартами на напряжение. Для кабеля 110 кВ это порядка 16-18 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ) и механическую прочность.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с ним образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Металлический экран (заземляющий): Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной медной ленты, либо оплетки из медных проволок. Для сечения 800 мм² чаще применяется комбинированный экран: медные проволоки + медная лента. Его функция – защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания.
- Поясная изоляция: Битумированная бумажная лента или синтетическая лента, накладываемая поверх металлического экрана для его защиты от коррозии и механического повреждения оболочкой.
- Оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнгд). Обладает повышенной стойкостью к распространению горения, малой дымностью и низкой коррозийной активностью продуктов горения. Защищает кабель от механических воздействий, влаги и агрессивных сред.
- Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд. гл.1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества работающих кабелей в траншее и т.д.
- Магистральные линии электропередачи в пределах городов и промышленных зон, где использование ВЛЗ (воздушных линий) невозможно или нецелесообразно.
- Вводы и выводы мощности на подстанциях 110/10(6) кВ, ГРЭС, ТЭЦ.
- Питающие линии для крупных промышленных предприятий, металлургических комбинатов, нефтехимических заводов.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, кабельных этажах и двойных полах, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (ингдирование).
- Участки трасс в условиях скученной прокладки большого количества кабелей.
- Транспортировка и разгрузка: Кабельные барабаны имеют значительную массу. Необходимо использовать траверсы и стропы соответствующей грузоподъемности. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортного средства.
- Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных укладчиков, лебедок или механизированных роликов. Категорически запрещается производить раскатку с движущегося транспорта. Необходимо строго контролировать радиус изгиба.
- Прокладка: Допустима прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, по эстакадам. При прокладке в земле обязательна песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальными лентами. Расстояние между кабелями в траншее регламентируется ПУЭ.
- Монтаж муфт и концевых заделок: Является критически важной операцией. Требует чистого, защищенного от погодных условий места (палатки), строгого соблюдения технологических карт производителя муфт. Необходима квалифицированная заделка экранов и заземление металлических элементов.
- Заземление: Металлические экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. В случае большой длины линии применяют поперечное соединение экранов и их заземление в точках, определенных расчетом, для снижения потерь и перенапряжений.
- Испытания после монтажа: Обязательным этапом является высоковольтное испытание выпрямленным напряжением или переменным напряжением повышенной частоты согласно нормативам (СО 153-34.20.504-2003).
- Экономическая эффективность: Алюминиевая жила существенно снижает стоимость метра кабеля по сравнению с медным.
- Высокие показатели пожарной безопасности: Соответствие стандартам «нгд» позволяет прокладывать кабель группами без ограничений по горючести.
- Надежность изоляции: Сшитый полиэтилен обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и влаге.
- Высокая пропускная способность: Сечение 800 мм² обеспечивает передачу больших мощностей.
- Длительный срок службы: Более 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Большая масса и жесткость: Усложняет монтаж, требует применения спецтехники.
- Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Нарушение радиуса изгиба или повреждение оболочки/экрана недопустимо.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Любое нарушение технологии может привести к пробою в процессе эксплуатации.
- Относительно высокая стоимость монтажных работ и аксессуаров.
Конструкция кабеля АПвЭВнгд 800 мм²
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 64/110 (126) кВ |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | 90°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | 250°C (длительность не более 5 сек) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)* | ~800-900 А (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, не более | 0.0371 Ом/км (по ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 216 кВ (в течение 15 мин для кабеля после монтажа) |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20-25 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа (без предварительного подогрева) | Не ниже -15°C |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к распространению горения | Соответствует категориям ПРГП-1, П1.8.2.2.2 (не распространяет горение при групповой прокладке) |
| Коррозийная активность продуктов дымообразования | рН ≥ 4,3 (низкая коррозийная активность) |
| Дымонепроницаемость | Коэффициент светопропускания ≥ 60% |
Области применения кабеля АПвЭВнгд 800 мм²
Кабель данного типа и сечения применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 110 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Использование алюминиевой жилы делает кабель значительно более экономичным по сравнению с медными аналогами (например, ПвПнгд) при сохранении высоких электрических характеристик, что критически важно для линий такого сечения и длины.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвЭВнгд 800 мм² требует специального оборудования и высокой квалификации персонала ввиду его большого веса, жесткости и высокого рабочего напряжения.
Сравнительные преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки / Особенности:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвЭВнгд принципиально отличается от АПвПу2г?
Основное отличие – в материале внешней оболочки и, как следствие, в условиях применения. АПвПу2г имеет усиленную полиэтиленовую оболочку, предназначенную для прокладки в земле (в т.ч. в грунтах с высокой коррозионной активностью) и воде. Кабель АПвЭВнгд имеет оболочку из ПВХнгд, которая обеспечивает нераспространение горения и низкое дымообразование, что делает его приоритетным для прокладки в кабельных сооружениях, туннелях, зданиях, где пожарная безопасность выходит на первый план.
Какой допустимый ток нагрузки для данного кабеля при прокладке в земле?
Точный расчет ведется по ПУЭ Глава 1.3. Для ориентировочной оценки: при прокладке одного кабеля в траншее на глубине 0.7-1.0 м, в грунте с температурой +15°С и удельным тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, допустимый длительный ток для АПвЭВнгд 800 мм² на напряжение 110 кВ составляет примерно 830-860 А. При прокладке в воздухе (на воздухе) значение будет другим. Для групповой прокладки вводится понижающий коэффициент. Необходим детальный расчет для каждого конкретного случая.
Можно ли использовать кабель АПвЭВнгд для прокладки в земле?
Да, можно. Оболочка из ПВХнгд обеспечивает достаточную стойкость к воздействию грунта и почвенной влаги. Однако, если трасса проходит в грунтах с высокой химической агрессивностью (засоленность, наличие щелочей, кислот), или при наличии блуждающих токов, предпочтение может быть отдано кабелю с полиэтиленовой оболочкой (АПвПу2г), как более стойкой к таким воздействиям. Прокладка в земле должна выполняться в соответствии с требованиями ПУЭ (глубина, подушка, защита).
Как правильно выбрать сечение экрана для заземления?
Сечение проводников (проволок/ленты) металлического экрана кабеля 110 кВ сечением 800 мм² является нормированным и выбирается заводом-изготовителем исходя из требований стандартов на токи короткого замыкания. При монтаже важно обеспечить надежное электрическое соединение экранов между собой и с землей с помощью штатных соединителей и заземляющих проводников. Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к экрану на конце кабеля, должно быть не менее 50-70 мм² по меди (регламентируется проектом и ПУЭ).
Каков гарантийный срок на кабель АПвЭВнгд 800 мм²?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый большинством ответственных производителей, составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 5.5 лет с даты изготовления. При этом расчетный срок службы качественного кабеля со сшито-полиэтиленовой изоляцией превышает 30 лет. Гарантия распространяется при условии соблюдения правил транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.
В чем разница между АПвЭВнгд и АПвЭВнг(А)-FR?
Маркировка FR (Fire Resistance) указывает на огнестойкость кабеля. Кабель АПвЭВнг(А)-FR сохраняет работоспособность в течение определенного времени (обычно 180 мин) в условиях прямого воздействия пламени, что критически важно для систем аварийного питания, эвакуации, противопожарной защиты на объектах особой важности. Обычный АПвЭВнгд такими свойствами не обладает – он лишь не распространяет горение и имеет низкое дымообразование при групповой прокладке, но в огне его изоляция быстро выйдет из строя.
Заключение
Кабель АПвЭВнгд 800 мм² является современным, надежным и экономичным решением для построения высоковольтных кабельных линий 110 кВ, к которым предъявляются строгие требования пожарной безопасности. Его конструкция, основанная на алюминиевой жиле и изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокую пропускную способность, длительный срок службы и стабильность электрических параметров. Успешная эксплуатация такого кабеля напрямую зависит от качества продукции завода-изготовителя, грамотного проектирования трассы и неукоснительного соблюдения технологии монтажа, особенно при установке соединительных и концевых муфт. Правильный выбор и применение данного кабеля позволяют создать безопасную и эффективную инфраструктуру для передачи электроэнергии на ответственных объектах.