Кабель АПвКШвнг(А) 300 мм
Кабель АПвКШвнг(А) 300 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКШвнг(А) 300 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. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – распределение электроэнергии в магистральных линиях, на промышленных предприятиях, в городских кабельных сетях, а также в условиях, предъявляющих повышенные требования к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А) 300 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоидного (ПВХ) пластиката.
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок (концентрический экран).
- Шв – защитный шланг в виде extruded ПВХ-покрова (защита от механических повреждений).
- нг(А) – исполнение пониженной горючести с категорией А, что означает нераспространение горения при групповой прокладке, обеспечивая наивысший уровень пожарной безопасности.
- 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- В производственных помещениях, в том числе с высокой пожароопасностью.
- В земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Для прямой прокладки в земле чаще используют кабели с броней из стальных лент (АПвБШв).
- В условиях возможной коррозионной активности среды, так как медные проволоки экрана обладают высокой коррозионной стойкостью.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) 300 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, сечением 300 мм². В зависимости от класса гибкости (обычно 1 или 2 по ГОСТ 22483), жила может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной. Для сечения 300 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция, что улучшает гибкость кабеля и удобство монтажа.
2. Фазная изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Этот материал обладает выдающимися электротехническими и термическими характеристиками: высокое удельное объемное сопротивление, повышенная стойкость к тепловому старению, длительная допустимая температура жилы +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания – до +130°C и +250°C соответственно.
3. Экран
Поверх изолированных жил накладывается экран в виде медных проволок, спирально наложенных поверх полупроводящей ленты. Назначение экрана – выравнивание электрического поля вокруг жилы, снижение поверхностных напряжений, а также обеспечение пути для тока короткого замыкания. Это критически важный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
4. Поясная изоляция и заполнение
Экранированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется негорючим экструдированным заполнителем или жгутами, что обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную механическую стабильность.
5. Оболочка и защитный шланг
Поверх скрученных жил накладывается оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести. Далее следует броневой покров в виде оплетки из медных проволок (обозначение «К» в маркировке), выполняющий функцию экрана нулевой последовательности и дополнительной защиты. Внешним слоем является защитный шланг (Шв) из ПВХ-пластиката нг(А), обеспечивающий стойкость к механическим воздействиям, влаге, агрессивным средам и нераспространение горения.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для Uн=10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, Uн/U | 6/10 кВ, 8.7/15 кВ, 20/35 кВ | В зависимости от толщины изоляции |
| Допустимая длительная температура жилы | +90°C | |
| Макс. температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C | |
| Макс. температура при перегрузке | +130°C | |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0.0601 Ом/км | Согласно ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | От 15 кВ (для 6/10 кВ) до 65 кВ (для 20/35 кВ) | В течение 10 минут после прокладки |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Монтаж без предварительного подогрева | До -15°C |
| Стойкость к распространению горения | Категория А по ГОСТ 53315. При групповой прокладке горение не распространяется. |
| Дымогазовыделение | Оболочка из ПВХ пластиката нг(А) обеспечивает низкое дымовыделение и отсутствие выделения коррозионно-активных газогалогенов. |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКШвнг(А) 300 мм² предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря конструкции с защитным шлангом и броней из медных проволок, он может применяться для прокладки:
Важно: Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимального радиуса изгиба. При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Кабель АПвКШвнг(А) 300 мм² имеет ряд аналогов, выбор между которыми определяется условиями проекта.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АПвКШвнг(А) 300 | Алюминиевая жила, экран из медных проволок, ПВХ шланг нг(А). | Прокладка в пожароопасных помещениях, коллекторах, где требуется нераспространение горения категории А. |
| АПвБШв 300 | Броня из двух стальных оцинкованных лент. Более высокая защита от механических повреждений. | Прокладка в земле (траншеях) при риске механических воздействий. |
| ПвКШвнг(А) 300 | Медная токопроводящая жила. Более высокая проводимость, гибкость, стойкость к электрохимической коррозии, но значительно более высокая стоимость. | Ответственные объекты, где критичны потери напряжения или требуется минимизировать сечение. |
| АПвПнг(А) 300 | Отсутствие защитного шланга («Шв»), только ПВХ оболочка. Меньшая механическая защита. | Прокладка в кабельных сооружениях, где исключены механические повреждения. |
Расчетные параметры: токовые нагрузки и потери
Длительно допустимый ток нагрузки для кабеля АПвКШвнг(А) 300 мм² зависит от способа прокладки и количества работающих кабелей в одной линии. Приведены ориентировочные значения для одиночного кабеля при прокладке в воздухе при температуре окружающей среды +25°C и температуре жилы +90°C.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В воздухе (в кабельном канале, на лотке) | ~520 А |
| В земле (в траншее, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт) | ~550 А |
Примечание: Для точного расчета необходимо использовать методики, изложенные в ПУЭ 7-го издания и ГОСТ Р 52796, учитывая все поправочные коэффициенты на температуру воздуха/грунта, групповую прокладку, глубину заложения и т.д.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвКШвнг(А) и АПвБШв?
Основное отличие заключается в типе броневой защиты. Кабель АПвКШвнг(А) имеет экран (броню) в виде оплетки из медных проволок, основное назначение которой – электрическое (выравнивание поля, путь для токов КЗ) с некоторой механической защитой. Кабель АПвБШв оснащен броней из двух стальных оцинкованных лент, основной функцией которой является защита от механических повреждений (например, при прокладке в земле). Для прокладки в земле под трассами с высокой нагрузкой предпочтительнее АПвБШв.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвКШвнг(А) 300 мм² в земле (траншее)?
Да, можно, но с оговорками. Данный кабель не имеет классической стальной брони, поэтому его прокладка в земле допустима в местах, где отсутствует риск значительных механических воздействий (растяжения, удары, давление камней). Рекомендуется прокладка в трубах ПНД или защитных коробах для дополнительной защиты. Если такой риск есть, следует выбрать кабель с броней из стальных лент – АПвБШв.
Вопрос 3: Что означает индекс «нг(А)» и чем он отличается от «нг(В)» или просто «нг»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. «нг(А)» – высшая категория по нераспространению горения по ГОСТ 53315. Кабель с индексом «нг(А)» не распространяет горение при групповой прокладке (категория испытаний А F/R). Индексы «нг(В)», «нг(С)», «нг(D)» обозначают менее строгие категории, где испытания проводятся с меньшим тепловым воздействием. Для ответственных объектов и групповой прокладки в зданиях и кабельных сооружениях требуется именно «нг(А)».
Вопрос 4: Каковы преимущества алюминиевой жилы по сравнению с медной в данном кабеле?
Основное преимущество – существенно более низкая стоимость и меньший вес, что критично для проектов с большими протяженностями линий и ограниченным бюджетом. Недостатки: большее удельное электрическое сопротивление (при равном сечении алюминиевый кабель имеет на 25-30% меньшую пропускную способность по току), меньшая гибкость и стойкость к многократным изгибам, а также склонность к образованию окисной пленки, что требует специальной обработки контактных соединений.
Вопрос 5: Как правильно выбрать конечную муфту для кабеля АПвКШвнг(А) 300 мм²?
Выбор соединительной или концевой муфты определяется номинальным напряжением кабеля (6, 10, 20, 35 кВ), типом изоляции (XLPE), конструкцией экрана и условиями эксплуатации. Для данного кабеля необходимо использовать муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном из медных проволок. Обязательно следует учитывать степень защиты муфты (IP) для наружной или внутренней установки. Рекомендуется применять муфты от одного производителя с кабелем или проверенных системных поставщиков.
Вопрос 6: Какой документ является основным для подтверждения качества кабеля АПвКШвнг(А)?
Основным документом является Сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» (для напряжений до 1000 В) и 020/2011 «Электромагнитная совместимость», а для кабелей на напряжение выше 1 кВ – Сертификат соответствия ТР ТС 004/2011. Также обязательным является наличие Протокола испытаний на нераспространение горения по категории А (ГОСТ 53315) и Паспорта качества предприятия-изготовителя, в котором указаны фактические результаты испытаний электрических и механических параметров партии кабеля.