Кабель АПвКШвнг(А) 3х240: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКШвнг(А) 3х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлорида пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А) 3х240

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и четко описывает его конструкцию:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВ-изоляция устарела, современный стандарт – Пв).
• К – экран по жилам (из медных проволок).

Шв – защитный шланг (оболочка) в виде выпрессованного поливинилхлоридного пластиката.

• нг(А) – исполнение пониженной горючести с категорией пожарной опасности «А», что означает нераспространение горения при групповой прокладке и минимальное дымо- и газовыделение.
• 3х240 – три основные токопроводящие жилы сечением 240 мм² каждая. Нулевая жила (нейтраль) и жила заземления в данной марке отсутствуют.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) 3х240 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 240 мм². В зависимости от требований к гибкости, жила может быть выполнена однопроволочной (монолитной) для сечений до 240 мм² включительно (класс 1 по ГОСТ 22483) или многопроволочной (класс 2). Для сечения 240 мм² чаще встречается многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость для монтажа.

2. Изоляция

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, придавая ему повышенные термические и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в течение 5 секунд). Изоляция имеет ступенчатую толщину, нормируемую в зависимости от номинального напряжения кабеля (6, 10, 35 кВ).

3. Экран по жиле

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение локальных перенапряжений.

4. Медный экран (поясной экран)

Поверх всех трех изолированных и экранированных жил накладывается общий экран. В кабеле марки АПвКШвнг(А) он выполнен из медных проволок (обозначение «К» в маркировке). Проволоки накладываются спирально с заданным шагом, обеспечивая хорошую гибкость и эффективное заземление. Функции медного экрана:

• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля.
• Создание пути для тока короткого замыкания.
• Повышение стойкости к механическим воздействиям.

5. Разделительный слой

Между экраном и внешней оболочкой обычно находится слой из пластикатной ленты или крепированной бумаги, предотвращающий повреждение экрана.

6. Защитный шланг (оболочка)

Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ нг). Индекс «нг(А)» указывает, что материал оболочки не распространяет горение при групповой прокладке по категории «А» (наиболее строгие требования по нераспространению горения). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и выполняет противопожарную функцию.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/35 (40,5) кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность 5 с).
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (максимальная длительность 8 ч в сутки, не более 1000 ч за срок службы).
• Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C.
• Температура эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Строительная длина: не менее 250 м для сечений от 70 мм².
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвКШвнг(А) 3х240 (проложенного в земле)

Условия: температура земли +25°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м, температура жилы +90°C.

Напряжение, кВ	Длительно допустимый ток, А (одножильный кабель)	Допустимый ток при коротком замыкании, кА (t=5c)
10	~ 390 — 410	~ 25 — 28
35	~ 340 — 360	~ 25 — 28

Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (число кабелей в траншее, расстояние между ними, свойства грунта) и должны быть рассчитаны по методике ПУЭ 7 изд. или с использованием специализированного ПО.

Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (ориентировочные, для 10 кВ)

Наружный диаметр, мм	Масса 1 км кабеля, кг	Минимальный радиус изгиба
65 — 75	7500 — 8500	15 x Dнар (для многопроволочных жил)

Область применения

Кабель АПвКШвнг(А) 3х240 применяется для создания надежных силовых линий электропередачи и распределения энергии. Основные сферы использования:

• Магистральные и распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях электростанций и подстанций.
• Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: Атомные и тепловые электростанции, метрополитен, транспортные узлы, торгово-развлекательные комплексы, многоэтажные здания. Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени.
• Взрывоопасные зоны: Может применяться при условии соответствия дополнительным требованиям к монтажу и защите.
• Районы с холодным климатом: Благодаря сохранению эластичности оболочки при низких температурах (до -50°C).

Прокладка в земле (траншеях) допускается, но требует дополнительных мер защиты от механических повреждений (укладка в трубы, использование сигнальной ленты, защитных плит). Прямой контакт с грунтом может ускорить старение оболочки в агрессивных средах.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Экономичность: Алюминиевая жила существенно дешевле медной при сравнимых токовых нагрузках на средних и высоких напряжениях.
• Высокие электротехнические характеристики: Изоляция из сшитого полиэтилена обладает низкими диэлектрическими потерями, высокой стойкостью к тепловому старению и трекингу.
• Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» соответствует самым строгим современным нормам.
• Надежность и долговечность: Конструкция с экраном обеспечивает стабильность работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
• Удобство монтажа: Многопроволочная жила и гибкий экран из проволок облегчают укладку на сложных трассах.

Недостатки/Ограничения:

• Большой вес и габариты: По сравнению с кабелями на низкое напряжение, требует применения специальной техники для транспортировки и размотки.
• Чувствительность к качеству монтажа концевых заделок: Требует высокого профессионализма при разделке и установке концевых муфт, так как нарушение технологии приводит к выходу из строя.
• Относительная сложность ремонта: Восстановление поврежденной изоляции или экрана требует использования ремонтных муфт и специального оборудования.
• Стоимость: Выше, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией (например, АСБ), но эксплуатационные расходы ниже.

Сравнение с ближайшими аналогами

АПвКШвнг(А) vs. АПвПгнг(А): Основное отличие – в конструкции экрана. В АПвПгнг(А) экран выполнен в виде медной ленты, а не проволок. Кабель с проволочным экраном (К) более гибок и лучше приспособлен для компенсации температурных деформаций, обладает лучшим сопротивлением при токах КЗ.

АПвКШвнг(А) vs. АВВГнг(А)-10: Кабель АВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ, что ограничивает рабочую температуру до +70°C, снижает стойкость к тепловому старению и допустимую токовую нагрузку. Кабель с изоляцией из СПЭ более современен и надежен для сетей среднего напряжения.

АПвКШвнг(А) vs. СИП-3 3х240: СИП-3 – это самонесущий изолированный провод для воздушных линий. Он имеет встроенный несущий элемент и предназначен для открытой подвески на опорах, а не для прокладки в кабельных сооружениях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Чем принципиально отличается кабель с индексом «нг(А)» от просто «нг»?

Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» указывает на высшую категорию по пожарной опасности: кабель не распространяет горение при групповой прокладке (по ГОСТ Р 53315-2009) и имеет дополнительные ограничения по показателям пожарной опасности (кислородный индекс, дымообразование, токсичность продуктов горения). Для объектов с массовым пребыванием людей и ответственных сооружений требуется именно «нг(А)».

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвКШвнг(А) 3х240 в земле без защиты?

Технически оболочка кабеля позволяет это делать. Однако ПУЭ (Глава 2.3) рекомендуют для кабелей выше 1 кВ, прокладываемых в земле, обеспечивать защиту от механических повреждений (броней или плитами). На практике для АПвКШвнг(А) часто применяют укладку в асбоцементные или полиэтиленовые трубы, либо используют защитные плиты. Прямая засыпка грунтом допустима на участках, где механические повреждения маловероятны, при глубине заложения не менее 1 м.

Вопрос 3: Как правильно выбрать номинальное напряжение 6/10 кВ или 8,7/10 кВ?

Выбор зависит от режима работы нейтрали в вашей сети:

• 6/10 кВ – применяется в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов (дугогасящий реактор). Фазное напряжение относительно земли в нормальном режиме не превышает 6 кВ.
• 8,7/10 кВ – применяется в сетях с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где возможно длительное воздействие повышенного фазного напряжения. В России для кабелей 10 кВ чаще применяется именно это напряжение.

Необходимо руководствоваться проектной документацией и параметрами сети.

Вопрос 4: Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвКШвнг(А) 3х240?

Для соединения и оконцевания необходимо использовать специализированные кабельные муфты на напряжение 10 или 35 кВ, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и экраном из медных проволок. Это могут быть термоусаживаемые, холодноусаживаемые (на основе EPDM-эластомера) или заливные муфты. Критически важно, чтобы муфта обеспечивала непрерывность экрана, надежную изоляцию и герметизацию места соединения.

Вопрос 5: Какой документ подтверждает соответствие кабеля требованиям пожарной безопасности?

Основным документом является Сертификат соответствия требованиям Технического регламента о требованиях пожарной безопасности (ТР ТС 004/2011). В нем должна быть указана конкретная категория пожарной опасности – «А». Также производитель должен иметь сертификат соответствия на кабель по ГОСТ или ТУ.

Вопрос 6: В чем преимущество алюминия перед медью для данного типа кабеля?

Основное преимущество – экономическое. При сечении 240 мм² и напряжении 10 кВ алюминиевый кабель выполняет те же функции, что и медный (например, АПвКШвнг(А) vs. ПвКШвнг(А)), но имеет значительно меньшую стоимость (примерно в 2-3 раза). При правильном проектировании и монтаже (с учетом большего, чем у меди, коэффициента линейного расширения и необходимости специальных контактных паст) надежность алюминиевого кабеля не уступает медному.

Заключение

Кабель АПвКШвнг(А) 3х240 является современным, надежным и экономически обоснованным решением для построения распределительных сетей среднего класса напряжения (6-35 кВ). Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы, изоляцию из сшитого полиэтилена, медный экран из проволок и оболочку с высшей категорией пожарной безопасности «нг(А)», отвечает самым строгим требованиям нормативных документов. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом всех технических нюансов обеспечивают долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов любой сложности.