Кабель АПвКВнг(А) 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКВнг(А) 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном (ПВХ) шланге пониженной горючести, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Сечение 185 мм² является одним из наиболее востребованных в магистральных и распределительных сетях среднего напряжения.
Расшифровка маркировки АПвКВнг(А) 185 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- К – обозначение «кабель» (часто используется для указания на контрольный кабель, но в данной комбинации является частью устоявшейся маркировки силовых кабелей с СПЭ-изоляцией).
- В – вторая буква в сочетании «КВ» указывает на наличие внешней оболочки из ПВХ.
- нг(А) – исполнение пониженной горючести, не распространяющее горение при групповой прокладке по высшей категории А (наибольшая пожарная безопасность). Это означает, что при испытании пучка кабелей в вертикальной конфигурации потеря массы образцов не превышает 40%, а длина повреждения от пламени не более 1.5 м.
- 185 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Распределительные сети 6-35 кВ: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам и галереям для питания мощных потребителей (районы города, промышленные предприятия).
- Промышленные предприятия: Питание цеховых трансформаторных подстанций, крупных электродвигателей, печных установок.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры – везде, где требуется высокая надежность и пожарная безопасность при групповой прокладке большого количества кабелей.
- Энергетика: Соединение ячеек распределительных устройств (КРУ, КСО) с силовыми трансформаторами, создание петель резервирования.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке (нет стекания пропиточного состава).
- Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах.
- Проще и экологичнее монтаж (не требуется герметизация концов, нет опасности утечки масла).
- Более высокая стойкость к динамическим нагрузкам и вибрации.
- Более высокое номинальное напряжение (до 35 кВ).
- Лучшие диэлектрические и температурные характеристики.
- Меньшие диэлектрические потери.
- По сравнению с АСБл: Более высокая чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами при монтаже (требуется аккуратность). Более высокая стоимость на единицу длины, однако часто меньшая стоимость жизненного цикла.
- По сравнению с медным аналогом (ПвКВнг(А)): Меньшая проводимость алюминия требует использования большего сечения для той же токовой нагрузки, однако это компенсируется значительно более низкой стоимостью алюминия. Большее переходное сопротивление в алюминиевых контактных соединениях, требующее особого внимания при монтаже (применение качественных наконечников, паст-ингибиторов окисления, контроль затяжки).
- Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронированный аналог – АПвБШвнг(А) или укладка в трубы). Рекомендуется прокладка в лотках, коробах, на кабельных конструкциях. При групповой прокладке необходимо соблюдать расстояния между пучками для обеспечения теплоотвода.
- Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока. Монтаж без прогрева может привести к растрескиванию изоляции и оболочки.
- Заделка концов: Требуется применение специальных кабельных муфт (концевых и соединительных), предназначенных для кабелей с СПЭ-изоляцией. Критически важно обеспечить качественную заделку экрана и изоляцию места перехода.
- Заземление: Медные экраны всех трех жил должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это требование безопасности и корректной работы релейной защиты.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКВнг(А) 185 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 электрической проводимости) или аналогичной. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглая), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Класс гибкости обычно 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Экран по жиле (полупроводящий слой)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (экран). Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства. Рабочая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 5 сек) кабель выдерживает температуру до +250°C. СПЭ-изоляция обладает высокой стойкостью к трекингу, влаге и химическим воздействиям.
4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)
Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранной системы.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или специальной ленты для стабилизации формы.
6. Медные экраны
Каждая жила экранирована отдельно. В качестве экрана используются медные ленты (фольги) или оплетка из медных проволок. Экран выполняет несколько функций: замыкает на себя емкостные токи, защищает от внешних электромагнитных помех, а также служит в качестве заземляющего проводника при повреждении основной изоляции (ток однофазного КЗ протекает по экрану). Для сечения 185 мм² экран, как правило, имеет значительное сечение (порядка 25-35 мм²), рассчитанное на протекание токов КЗ.
7. Разделительный слой
Под оболочкой может находиться слой из ПВХ-ленты или другого материала, предохраняющий оболочку от контакта с медными экранами.
8. Наружная оболочка
Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Этот материал обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, бензин, щелочи, кислоты в умеренных концентрациях) и, что критически важно, не поддерживает горение при групповой прокладке. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ; 8.7/15 (17.5) кВ; 20/35 (40.5) кВ | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C | Не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч в год |
| Температура при коротком замыкании | +250°C | Длительность не более 5 сек | Минимальная температура монтажа | -15°C | Без предварительного прогрева |
| Допустимый ток длительной нагрузки (Iдоп) | ~320-360 А | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе), температуры окружающей среды |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, не более | 0.164 Ом/км | Для алюминиевой жилы 185 мм² |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 25 кВ (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже. Для одножильных кабелей с сечением жилы более 150 мм² – не менее 20 диаметров. |
| Стойкость к распространению горения | Соответствует категории А по ГОСТ 53315 (МЭК 60332-3). Наивысший уровень требований для групповой прокладки. | Стойкость оболочки к УФ-излучению | Оболочка из ПВХнг устойчива к солнечному излучению, что допускает прокладку на открытом воздухе без дополнительной защиты. |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
| Диапазон рабочих температур окружающей среды | От -50°C до +50°C. |
Область применения
Кабель АПвКВнг(А) 185 мм² применяется в следующих областях:
Категория нг(А) делает данный кабель обязательным к применению в зданиях и сооружениях классов функциональной пожарной опасности Ф1-Ф4 (жилые, общественные, административные здания) при прокладке в пучках (группах).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл):
Преимущества перед кабелем с ПВХ изоляцией:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвКВнг(А) отличается от АПвПу2г?
Основное отличие – в конструкции экрана и оболочки. АПвПу2г имеет экран из медных проволок, поверх которого наложена герметизирующая оболочка из полиэтилена, а затем уже наружная ПВХ оболочка. Это кабель для прокладки в земле без дополнительной защиты. АПвКВнг(А) не имеет полиэтиленового шланга поверх экрана, его внешняя оболочка – ПВХнг. Он чаще применяется для внутренней и наружной прокладки по конструкциям. Оба кабеля имеют изоляцию из сшитого полиэтилена.
Какое сечение экрана у кабеля 185 мм² и почему это важно?
Сечение медного экрана для кабеля на 10 кВ с жилой 185 мм² обычно составляет 25 или 35 мм² по ГОСТ. Это важно для обеспечения достаточной стойкости к токам короткого замыкания. При однофазном КЗ на землю ток будет замыкаться через экран. Недостаточное сечение экрана может привести к его перегоранию и серьезным повреждениям.
Можно ли прокладывать АПвКВнг(А) 185 мм² в земле без защиты?
Прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительной защиты (брони, труб, коробов) не рекомендуется и часто запрещена проектом. ПВХ оболочка не обладает достаточной механической прочностью против лопат, камней, грызунов. Для прокладки в земле следует выбирать бронированные марки, например, АПвБШвнг(А).
Какой допустимый ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в воздухе?
Точное значение зависит от множества факторов: температуры окружающего воздуха, количества кабелей в пучке, расстояния между ними, солнечного облучения. Ориентировочно, для одиночного кабеля АПвКВнг(А) 185 мм² на 10 кВ, проложенного в воздухе при температуре +25°C, допустимый длительный ток составляет примерно 320-340 А. Для точного расчета необходимо использовать методики, приведенные в ПУЭ 7 изд., глава 1.3, или специализированное ПО.
Почему для соединения алюминиевой жилы необходимо использовать биметаллические наконечники?
Прямое соединение алюминия с медью в присутствии влаги и кислорода приводит к интенсивной электрохимической коррозии алюминия. Биметаллические наконечники (алюмомедные) имеют переходное покрытие, которое предотвращает это явление. Медная часть наконечника обеспечивает надежный контакт с шиной или выводом аппарата, а алюминиевая – с жилой кабеля.
Что означает индекс (А) в маркировке нг(А)?
Индекс (А) указывает на категорию испытания по нераспространению горения. Категория А – наивысшая. Испытание проводится на пучке кабелей общей высотой 3.5 м, состоящем из нескольких витков испытуемого кабеля. Для прохождения категории А потеря массы образцов не должна превышать 40%, а верхний обугленный конец пучка должен находиться не выше 1.5 м от нижней кромки горелки. Это гарантирует, что даже при большом скоплении кабелей горение не распространится.
Заключение
Кабель АПвКВнг(А) 185 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – использование сшитого полиэтилена, обеспечивающего высокие электрические и термические характеристики, и оболочка из ПВХнг(А), гарантирующая нераспространение горения при групповой прокладке. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с учетом его конструктивных особенностей (алюминиевая жила, медные экраны) являются залогом долговечной и безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.