Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 95 мм
Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 95 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 95 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоидного пластиката пониженной горючести. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и возможность прокладки в условиях повышенной пожарной опасности.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – индекс, указывающий на то, что полиэтилен является сшитым (вулканизированным). Это ключевая особенность, кардинально улучшающая термостойкость изоляции.
- К – тип защитного покрова: копров из медных проволок. Фактически, это экран.
- Шв – внешняя оболочка: шланг выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката.
- нг(А) – показатель пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А. Это высший уровень по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22), означающий, что при испытании пучка кабелей пожар не распространяется, а общая тепловая энергия горения ограничена.
- 1 кВ – номинальное напряжение.
- 95 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий, твердый, по ГОСТ 22483).
- Класс гибкости: 1 (однопроволочная, монолитная). Для сечения 95 мм² жила, как правило, однопроволочная.
- Форма: секторная или круглая. Секторная форма (сегментная) применяется для оптимизации пространства в многожильных кабелях, позволяя уменьшить общий диаметр и массу.
- Сечение: 95 мм² (номинальное). Фактическое сечение соответствует ГОСТ и имеет минимальные допустимые отклонения.
- Материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс сшивания (химический или радиационный) создает трехмерную сетчатую структуру молекул, что коренным образом меняет свойства материала.
- Толщина изоляции нормирована ГОСТ и для напряжения 1 кВ составляет, в зависимости от конкретных ТУ, обычно от 1,0 до 1,4 мм.
- Цветовая маркировка изоляции жил: для кабелей с числом жил 3 и более обычно применяется коричневая, черная и серая (или синяя) расцветка. Нулевая жила (N), если предусмотрена, – синяя. Жила защитного заземления (PE), если есть, – двухцветная (желто-зеленая).
- Экран по жилам: В кабелях на напряжение 1 кВ и выше с изоляцией из сшитого полиэтилена экран является обязательным элементом. Он выполняется в виде полупроводящего слоя (электропроводящая бумага или полимер), наложенного поверх изоляции каждой жилы. Его функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе изоляция/экран, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
- Общий экран (К): Выполнен в виде оплетки из медных проволок (реже – медной ленты). Его основные функции:
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии электрического поля.
- Создание пути для тока короткого замыкания (при повреждении основного изоляционного слоя).
- Использование в качестве нулевой жилы или жилы защитного заземления (только если это предусмотрено конструкцией и документацией).
- Материал: Поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести (ПВХнг). Обозначение «нг» подтверждает, что материал прошел испытания на нераспространение горения при групповой прокладке.
- Категория (А): Указывает на то, что при испытании пучка кабелей общая теплота сгорания не превышает установленных строгих пределов. Это позволяет прокладывать кабель в помещениях с массовым скоплением людей, на объектах транспортной инфраструктуры, в многоэтажных зданиях без дополнительных противопожарных коробов в большинстве случаев.
- Цвет: обычно черный или серый. Возможно нанесение маркировки с названием кабеля, производителем и годом изготовления.
- Распределительные сети 0,4/0,23 кВ: Вводы в здания, распределение электроэнергии по этажным и квартирным щитам в жилых, коммерческих и промышленных зданиях.
- Промышленные объекты: Питание силовых распределительных пунктов (СРП), главных распределительных щитов (ГРЩ), подключение мощного оборудования.
- Объекты инфраструктуры: Вокзалы, аэропорты, метрополитен, торговые центры, спортивные комплексы – везде, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и надежности.
- Кабельные линии в кабельных сооружениях: Прокладка в туннелях, коллекторах, этажах, по эстакадам и в галереях. Показатель «нг(А)» позволяет осуществлять групповую прокладку без ограничения по высоте.
- Взрывопожароопасные зоны: Может применяться с учетом класса зоны и дополнительных мер защиты, указанных в проектной документации.
- В земле (траншее) с защитой от механических повреждений (специальными плитами, сигнальной лентой, кирпичом).
- В кабельных лотках, коробах, на кабельных полках.
- По фасадам зданий с защитой от УФ-излучения (кабель не предназначен для открытого солнца без защиты).
- Внутри помещений по стенам, в штробах, за подвесными потолками, в шахтах.
- Температура: Длительно допустимая температура жилы: +90°C для XLPE против +70°C для ПВХ. Температура при КЗ: +250°C для XLPE против +160°C для ПВХ.
- Стойкость к деформациям: XLPE более устойчив к растрескиванию при изгибах и нагреве.
- Диэлектрические потери: У XLPE они значительно ниже, что важно для линий большой длины.
- Стойкость к влаге: XLPE менее гигроскопичен.
- нг(А) – Наивысшая категория. Испытание проводится для пучка с суммарной горючей массой 7 кг/м. Пожар не распространяется, а общее тепловыделение (теплота сгорания) – самое низкое. Допускается прокладка в зданиях любой высоты.
- нг(В), нг(С), нг(D) – Категории с последовательно уменьшающимися требованиями. Испытательная горючая масса меньше (3.5, 1.5, 0.5 кг/м соответственно), допустимое тепловыделение – выше. Их применение может быть ограничено по высоте здания или требовать дополнительных мер защиты (огнезащитные покрытия, противопожарные перегородки).
- В траншее на глубине не менее 0,7 м (0,5 м – при вводе в здание).
- На подушке из просеянного песка или мягкого грунта толщиной 100 мм.
- С последующей засыпкой слоем песка и защитой сверху кирпичом или специальными сигнальными/защитными плитами.
- В трубах из ПНД или асбоцемента – при риске механических повреждений или в агрессивных грунтах.
- Потери напряжения (ΔU %): Для удаленных потребителей потери напряжения в кабеле не должны превышать нормированных значений (обычно 5% для силовых нагрузок).
- Термическая стойкость к токам короткого замыкания (Iкз): Сечение должно быть достаточно, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ за время срабатывания защиты. Для 95 мм² алюминия это, как правило, не является лимитирующим фактором в сетях 0,4 кВ.
- Экономическая плотность тока: Для объектов с длительным режимом работы (более 5000 часов в год) выбор сечения по экономической плотности может оказаться более выгодным, чем по нагреву.
- Механическая прочность: Для воздушных переходов необходимо учитывать механическую нагрузку от собственного веса и гололеда.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) 95 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Изоляция
3. Скрутка
Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Между жилами могут заполняться промежутки негорючим экструдированным заполнением из ПВХ пластиката пониженной горючести, что обеспечивает круглую форму сердечника и дополнительную огнезащиту.
4. Экранирование
5. Поясная изоляция
Поверх скрученных и экранированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки или экструдированного слоя из ПВХ пластиката, выполняющая роль дополнительного барьера и придания механической прочности.
6. Внешняя оболочка
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКШвнг(А) 1 кВ 95 мм²
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1,0 | ГОСТ 31565-2012 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 5 сек) | +250 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15 °C | Рекомендация производителя |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля | ГОСТ 31996-2012 |
| Строительная длина | Не менее 250 м (может оговариваться с заказчиком) | ГОСТ 31996-2012 |
| Срок службы | Не менее 30 лет | ГОСТ 31996-2012 |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, Ом/км, не более | 0,310 (для однопроволочной) | ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 3,5 | ГОСТ 31996-2012 |
Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп) для кабеля АПвКШвнг(А) 95 мм² при различных условиях прокладки
Условия: температура земли +25°C, температура воздуха +25°C, глубина прокладки 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,2 К·м/Вт.
| Количество и сечение жил | Прокладка в земле (в траншее), А | Прокладка в воздухе (в кабельном канале, лотке), А |
|---|---|---|
| 1×95 | 265 | 235 |
| 2×95 | 230 | 210 |
| 3×95 | 215 | 195 |
| 4×95 (3+1) | 205 | 185 |
| 5×95 (3+2 или 4+1) | 190 | 175 |
Важно: При изменении условий прокладки (температура окружающей среды, количество кабелей в пучке, глубина заложения) необходимо применять поправочные коэффициенты, регламентированные ПУЭ 7-го издания и ГОСТ 31996-2012.
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКШвнг(А) 95 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях номинальным напряжением до 1000 В переменного тока частоты 50 Гц. Благодаря сочетанию алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтилена и оболочки «нг(А)», он нашел широкое применение в следующих сферах:
Способы прокладки:
Запрещается: Прокладка в блоках, заполненных водой, а также непосредственная прокладка в агрессивных грунтах без дополнительной защиты (например, в трубах из ПНД).
Сравнение с аналогами
Для выбора оптимального решения важно сравнить АПвКШвнг(А) с другими распространенными марками кабелей на 1 кВ сечением 95 мм².
Таблица 3. Сравнительный анализ кабелей на напряжение 1 кВ, 95 мм²
| Параметр / Марка кабеля | АПвКШвнг(А) | АВВГнг(А)-П | АПвПуг | ВВГнг(А)-П |
|---|---|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий | Алюминий | Медь |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | ПВХ пластикат | Сшитый полиэтилен (XLPE) | ПВХ пластикат |
| Экран | Медные проволоки | Нет | Медные проволоки + медная лента | Нет |
| Оболочка / Пожаробезопасность | ПВХнг(А) | ПВХнг(А) | Полимер без галогенов | ПВХнг(А) |
| Макс. рабочая t° жилы | +90°C | +70°C | +90°C | +70°C |
| Токовая нагрузка (в воздухе, 3 жилы) | ~195 А | ~175 А | ~195 А | ~260 А |
| Ключевое преимущество | Высокая термостойкость, экран, нераспр. горение кат. А | Низкая стоимость, нераспр. горение кат. А | Безгалогенная оболочка (малая дымность и токсичность), экран | Высокая проводимость, нераспр. горение кат. А |
| Основное применение | Ответственные линии с высокими требованиями к ПБ и ЭМС | Распределительные сети внутри зданий | Объекты с особыми требованиями к экологии при пожаре (метро, ТЦ) | Вводы и распределение, где критична нагрузочная способность |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли использовать экран кабеля АПвКШвнг(А) в качестве нулевой или заземляющей жилы?
Ответ: Нет, нельзя. Экран (оплетка из медных проволок) конструктивно не предназначен для выполнения функций нулевого (N) или защитного (PE) проводника в нормальном режиме. Его сечение не нормировано для этих целей, и его использование вместо отдельной жилы может привести к перегреву и нарушению безопасности. Для систем с PEN, N или PE должны быть предусмотрены отдельные изолированные жилы соответствующего сечения в конструкции кабеля (например, в исполнениях 3+1, 4+1).
Вопрос 2: В чем принципиальная разница между изоляцией из ПВХ (как в АВВГ) и сшитого полиэтилена (как в АПвКШвнг)?
Ответ: Сшитый полиэтилен (XLPE) обладает существенно лучшими термическими и механическими характеристиками:
ПВХ-изоляция дешевле и более гибкая при отрицательных температурах.
Вопрос 3: Что означает категория «нг(А)» и чем она отличается от «нг(В)», «нг(С)», «нг(D)»?
Ответ: Категории «нг» указывают на способность кабеля не распространять горение при групповой прокладке. Они различаются объемом горючей массы (металл жил не учитывается) в испытательном пучке и величиной тепловыделения:
Вопрос 4: Требуется ли дополнительная защита при прокладке кабеля АПвКШвнг(А) 95 мм² в земле?
Ответ: Да, обязательно. ПВХ оболочка не является стойкой к длительному воздействию грунтовых вод, агрессивных сред и механическим нагрузкам (напр., при раскопках). Прокладка должна осуществляться:
Вопрос 5: Как правильно выбрать сечение 95 мм²? На какие параметры опираться кроме тока нагрузки?
Ответ: Выбор сечения – комплексная задача. Помимо длительно допустимого тока (Iдоп), рассчитанного с учетом всех поправочных коэффициентов, необходимо проверить:
Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 95 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего уровня мощности. Его ключевые преимущества – высокая термостойкость, обеспечиваемая изоляцией из сшитого полиэтилена, наличие экрана для защиты от помех и симметрии поля, а также высший класс пожарной безопасности «нг(А)», разрешающий групповую прокладку в большинстве объектов без дополнительных ограничений. Применение алюминиевой жилы делает его экономически эффективным для магистральных линий, где требуется значительное сечение проводника. Корректный монтаж, соблюдение условий прокладки и правил ПУЭ гарантируют многолетнюю и бесперебойную эксплуатацию данного кабельного изделия в ответственных электросетях.