Кабель АПвП2гнг(А)-HF 70 мм
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 70 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевыми жилами, бронированный стальными оцинкованными лентами, не распространяющий горение, с пониженным газо- и дымовыделением. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 и, в некоторых исполнениях, до 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в пожароопасных условиях и коллективных прокладках.
Расшифровка маркировки АПвП2гнг(А)-HF 70 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- П – оболочка из полиэтилена (в данном контексте – полимерной композиции, не распространяющей горение).
- 2г – двойная броня из стальных оцинкованных лент.
- нг(А) – не распространяющий горение при одиночной прокладке по категории А (наибольшая огнестойкость). Это означает, что при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 кабель не поддерживает горение, и длина поврежденного участка не превышает установленных пределов.
- HF (Halogen Free) – безгалогенный. При пожаре выделяемые газы не содержат галогенов (хлора, фтора и др.), что минимизирует коррозионную активность дыма и его токсичность.
- 70 мм² – номинальное сечение основной жилы.
- Экран жилы: В виде полупроводящего слоя поверх изоляции каждой жилы (для кабелей на 6 кВ и выше). Сглаживает микронеровности и предотвращает локальные концентрации электрического поля.
- Экран по сердечнику: Медная или алюминиевая фольга в сочетании с дренажным проводом (медным, сечением не менее 16-25 мм² для 70 мм² кабеля) или экструдированный полупроводящий слой. Обеспечивает симметрию электрического поля, защищает от внешних электромагнитных помех и является элементом системы защиты (заземления).
- Прокладка в земле (траншеях): Броня обеспечивает защиту от механических воздействий грунта и случайных повреждений при земляных работах. Требуется дополнительная защита от коррозии (при наличии агрессивных грунтов) и использование сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Свойства «нг(А)» и «HF» делают его обязательным к применению при групповой прокладке и в местах с массовым пребыванием людей (вокзалы, метро, торговые центры, многоэтажные здания).
- Прокладка в пожароопасных зонах и зонах с повышенными требованиями к безопасности: Низкое дымовыделение и отсутствие коррозионных газов позволяют сохранить видимость и не вывести из строя электронное оборудование при пожаре.
- Не рекомендуется для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях постоянного растяжения или в воде без дополнительных защитных покровов.
- Пожарная безопасность: Сочетание характеристик «нг(А)» и «HF» соответствует высшим требованиям современных норм пожарной безопасности (ФЗ-123, СП 6.13130).
- Высокие электрические и эксплуатационные характеристики: Изоляция из СПЭ имеет низкие диэлектрические потери, высокую стойкость к тепловому старению и перегрузкам.
- Механическая защита: Наличие брони позволяет прокладывать кабель без дополнительных защитных труб в большинстве условий.
- Коррозионная стойкость оболочки: Безгалогенная оболочка химически инертна.
- Экономичность: Использование алюминиевой жилы снижает стоимость кабеля по сравнению с медными аналогами (АПвПуг-HF, ПвПуг-HF) при сопоставимых токовых нагрузках.
- Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями, масса и жесткость выше, что усложняет монтаж.
- Требовательность к условиям монтажа: Необходимость соблюдения минимального радиуса изгиба и температуры монтажа.
- Необходимость заземления брони: Бронеленты должны быть надежно заземлены с двух сторон для безопасности и устранения потерь.
- Раскатка: Должна производиться с помощью кабельных роликов, не допуская волочения по грунту, резких изгибов и скручивания. Использование лебедок допустимо при наличии динамометра для контроля натяжения.
- Заземление: Бронеленты и экраны (дренажные провода) подлежат обязательному двустороннему заземлению. Для брони используются специальные заземляющие наконечники и бандажи.
- Монтаж муфт: Присоединение и ответвление выполняются с помощью специальных соединительных и концевых муфт для кабелей с изоляцией из СПЭ, рассчитанных на соответствующее напряжение и сечение. Герметизация муфт должна быть абсолютной.
- Приемо-сдаточные испытания: После прокладки и монтажа муфт кабельная линия испытывается повышенным выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ, Гл. 1.8). Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ постоянного тока в течение 10 минут.
- Защиты персонала от поражения электрическим током при повреждении основной изоляции (броня оказывается под потенциалом).
- Обеспечения срабатывания защит от однофазных замыканий на землю (для сетей с изолированной или компенсированной нейтралью).
- Снижения электромагнитных помех.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвП2гнг(А)-HF 70 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, высшая категория по электрической проводимости) или аналогичной. Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Класс жилы – 1 или 2. Жилы могут быть однопроволочными для определенных условий монтажа, но для сечений от 70 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция.
2. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в соответствии с ГОСТ 31996-2012). Изоляция наносится экструзионным методом, обеспечивая равномерный, беспористый слой.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из специальной полупроводящей или электроизоляционной ленты. Она служит для выравнивания электрического поля и формирования круглой формы сердечника перед наложением экрана.
4. Экранирование
Кабель имеет два экрана:
5. Броня
Броня типа «2г» – две стальные оцинкованные ленты, наложенные спирально с перекрытием. Основная функция – защита от механических повреждений (ударов, сдавливания, грызунов) при прокладке в земле (траншеях), кабельных лотках, тоннелях. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
6. Наружная оболочка
Внешняя оболочка изготавливается из полимерной композиции, не содержащей галогенов (например, полиэтилена или полиолефина с специальными добавками). Эта композиция обеспечивает свойства «нг(А)» и «HF»: не распространяет горение, обладает низким дымовыделением и не выделяет коррозионно-активных газов. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ), 20/35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1×70, 3×70, 4×70 (3+1) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250-300 м (по согласованию с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин. |
Область применения и условия прокладки
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение регламентируется ПУЭ 7-го издания и другими отраслевыми стандартами.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Таблица нагрузочных характеристик
| Условие прокладки | Токовая нагрузка, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), один кабель | 175 — 185 А | Зависит от удельного теплового сопротивления грунта (1-2 К·м/Вт) |
| В воздухе (в помещении или на открытом воздухе), один кабель | 165 — 175 А | Зависит от температуры окружающего воздуха (+25°C) |
| В воздухе, групповая прокладка (в пучке) | Требуется применение понижающих коэффициентов (0.85-0.9 для 2-3 кабелей) | Коэффициенты зависят от количества кабелей, расстояния между ними и способа прокладки |
Важно: Точные значения токовых нагрузок должны определяться проектом с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, групповую прокладку и глубину заложения.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвП2гнг(А)-HF и АВБбШв?
Кабель АВБбШв имеет изоляцию из бумаги, пропитанной вязким или нестекающим составом, и ПВХ-оболочку. Он дешевле, но имеет серьезные ограничения: меньшая допустимая температура (+70°C), ограничение по разности уровней прокладки из-за стекания пропитки, отсутствие свойств «HF». АПвП2гнг(А)-HF со СПЭ-изоляцией лишен этих недостатков, обладает большей пропускной способностью, пожаробезопасен и предназначен для современных требований к групповой прокладке.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвП2гнг(А)-HF 70 мм² в земле без дополнительной защиты?
Да, можно, так как кабель имеет броню из стальных лент, которая защищает его от механических повреждений. Однако при прокладке в грунтах с повышенной коррозионной активностью, в болотистой местности или при наличии блуждающих токов рекомендуется дополнительная защита в виде полимерной трубы (гофротрубы, HDPE-трубы) или применение кабеля с усиленной защитой от коррозии (индекс «2г» может быть дополнен). Обязательна подсыпка и засыпка песком, укладка сигнальной ленты.
Вопрос 3: Как правильно выбрать сечение 70 мм²? На что оно влияет?
Сечение 70 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (см. Таблицу 2) и по потере напряжения в линии. Для сечения 70 мм² при напряжении 10 кВ типичная передаваемая мощность составляет около 3-4 МВт (при cos φ=0.9). Неправильный выбор сечения приводит либо к перегрузке кабеля и сокращению срока службы, либо к неоправданному завышению капитальных затрат.
Вопрос 4: Обязательно ли заземлять броню и экран данного кабеля?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Заземление брони и экрана необходимо для:
Заземление должно выполняться с обоих концов линии.
Вопрос 5: Что означает индекс «нг(А)» и почему он важен?
Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А – наивысшей. Это подтверждается испытанием по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, где несколько пучков кабеля горят в пламени специальной горелки. После удаления пламени кабель должен самостоятельно потухнуть, а длина обугленной части не превысить установленного значения. Это критически важно для предотвращения распространения пожара по трассе кабельной прокладки.
Вопрос 6: Какие аналоги данного кабеля существуют с медной жилой?
Прямым медным аналогом по конструкции и характеристикам является кабель ПвП2гнг(А)-HF 70 мм² (ранее мог маркироваться как ПвБШвнг(А)-HF). В его маркировке отсутствует буква «А», что подразумевает медную жилу. Он имеет более высокую стоимость, но также и несколько большую токовую нагрузку (приблизительно на 25-30% для того же сечения) и лучшую стойкость к коррозии и электромеханическим нагрузкам.
Заключение
Кабель АПвП2гнг(А)-HF 70 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, бронезащиты и безгалогенных материалов, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов, объектов с массовым пребыванием людей, а также для групповой прокладки в кабельных сооружениях. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ и технической документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетической системы.