Кабель АПвПг 4-х жильный
Кабель АПвПг: конструкция, параметры и область применения четырехжильной модификации
Кабель марки АПвПг представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевыми жилами, в поливинилхлоридном шланге пониженной горючести. Четырехжильная модификация является одной из наиболее востребованных в распределительных сетях среднего напряжения, так как соответствует требованиям к питанию трехфазных потребителей с обязательным использованием нулевой рабочей (N) или защитной (PE) жилы. 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.
Расшифровка маркировки АПвПг
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам, и каждая буква несет информацию о материале и конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен. В контексте современных стандартов подразумевается сшитый полиэтилен (обозначается как «Пв»).
- в – обозначение изоляции из сшитого полиэтилена.
- П – материал наружной оболочки: полиэтилен. В данной маркировке «Пг» указывает на модификацию.
- г – «голый», указывает на отсутствие бронепокрова (защиты из стальных лент или проволок). Буква «г» также может трактоваться как герметизация, что косвенно верно для кабелей с изоляцией из СПЭ.
- 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил. В стандартном исполнении для сетей 6-35 кВ три жилы являются фазными, четвертая – нулевой, обычно меньшего сечения.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ по ГОСТ 22483), может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² или многопроволочной. В четырехжильном кабеле сечение четвертой (нулевой) жилы регламентируется стандартами и, как правило, меньше сечения основных фазных жил (например, 3х120+1х70).
- Экран по жиле. Полупроводящей экран (электропроводящая термоусаживаемая лента или экструдированный слой) накладывается поверх жилы. Он необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения локальных пробоев.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) резко повышает термостойкость материала (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ) и его стойкость к механическим нагрузкам по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- Экран по изоляции. Также полупроводящей слой, наложенный поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает коаксиальную структуру, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
- Медные проволоки. Поверх экрана по изоляции накладываются медные проволоки (или медная лента) малого сечения. Они служат для пропускания токов утечки и, что критически важно, токов однофазного короткого замыкания на землю. В четырехжильном кабеле этот экран также может выполнять функцию нулевой жилы в системах заземления TN-C-S, но основное назначение – защитное.
- Поясная изоляция. Лента, наматываемая поверх скрученных жил и экранов для фиксации конструкции.
- Оболочка. Наружный защитный слой из полиэтилена (в маркировке Пг) или поливинилхлорида (ПвВг). Оболочка обеспечивает защиту от влаги, агрессивных сред, механических повреждений и ультрафиолета. Индекс «г» в Пг часто указывает на продольную герметизацию оболочки.
- Значения приведены ориентировочно. Точный расчет должен учитывать удельное тепловое сопротивление грунта, температуру окружающей среды, количество и взаимное расположение кабелей в траншее или на лотке.
- Питание трансформаторных подстанций и распределительных пунктов в городских и промышленных сетях.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
- Прокладка в производственных помещениях с нормальными условиями по механическим воздействиям.
- Укладка в земле (в траншеях) при условии защиты песчаной подсыпкой и сигнальной лентой или плитами, при отсутствии риска смещения грунтов и повреждения копкой.
- АПвПг vs АПвПуг: Кабель АПвПуг имеет усиленную герметизированную оболочку, что делает его предпочтительным для прокладки в грунтах с высокой влажностью или в условиях возможного подтопления.
- АПвПг vs АПвБбШп/АПвБбШв: Бронированные модификации (с индексом «Б») имеют защиту из стальных оцинкованных лент под шлангом из полиэтилена (Шп) или ПВХ (Шв). Они обязательны к применению при прокладке в земле без дополнительных труб в местах с риском механических повреждений.
- АПвПг vs АВБбШв: Кабель АВБбШв имеет бумажную пропитанную изоляцию и броню. Он тяжелее, имеет ограничения по разности уровней прокладки из-за стекания пропитки и уступает по температурному режиму и допустимому току КЗ кабелю с СПЭ-изоляцией.
- АПвПг vs СИП: Самонесущий изолированный провод (СИП) предназначен для воздушных линий, имеет совершенно иную конструкцию (несущая жила, алюминиевые сплавы) и не является аналогом для прокладки в земле или кабельных сооружениях.
- Послойную зачистку оболочки, экранов и изоляции с точным соблюдением размеров, указанных в инструкции к муфте.
- Тщательную зачистку и обезжиривание полупроводящих экранов.
- Монтаж изоляционных элементов (перчаток, трубок) с помощью газовой горелки (для термоусадки) или механическим растяжением (для холодной усадки).
- Восстановление электрической целостности медного экрана с помощью специальных проводников (перемычек).
- Герметизацию места ввода кабеля в муфту.
- Более высокий допустимый температурный режим (+90°C против +70°C для бумажной).
- Большая допустимая температура при КЗ (+250°C).
- Отсутствие ограничений по разности уровней прокладки.
- Меньший вес и наружный диаметр при одинаковых параметрах.
- Более высокая стойкость к термическим и механическим циклическим нагрузкам.
- Более простая и чистая технология монтажа муфт.
Таким образом, полная расшифровка АПвПг 4х… – это четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из полиэтилена, без бронепокрова.
Конструкция кабеля АПвПг на 6, 10, 35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:
Технические характеристики и параметры
Кабель АПвПг нормируется межгосударственными стандартами (ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012). Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные электрические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 26/35 |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (в аварийном режиме до 8 ч/год), +250°C (при КЗ до 4 с) |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15°C |
| Допустимый нагрев при КЗ (расчетная температура) | +250°C |
| Строительная длина | Не менее 200 м для сечений до 70 мм², не менее 150 м для сечений 95 мм² и более |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после монтажа | Uисп = 2.5U0 в течение 10 мин (для 10 кВ – 21 кВ) |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки для кабеля АПвПг 10 кВ (пример для 3+1 жилы)
| Сечение основных жил, мм² | Сечение нулевой жилы, мм² | Допустимый ток, А (проложен в земле в трубах)* | Допустимый ток, А (проложен в воздухе)* |
|---|---|---|---|
| 3×50 | 1×25 | 165 | 175 |
| 3×70 | 1×35 | 200 | 210 |
| 3×95 | 1×50 | 240 | 255 |
| 3×120 | 1×70 | 275 | 295 |
| 3×150 | 1×70 | 310 | 340 |
| 3×185 | 1×95 | 355 | 385 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвПг 4-жильный применяется для создания распределительных сетей 6-35 кВ в условиях, где отсутствуют механические нагрузки растяжения и риск повреждения грызунами. Основные сферы применения:
Важно: Из-за отсутствия брони (индекс «г») прокладка в земле без дополнительной механической защиты (например, в асбоцементных или ПНД трубах) не рекомендуется в местах с возможными земляными работами.
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Выбор конкретной модификации кабеля определяется условиями проекта. Сравнение с ключевыми аналогами:
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля АПвПг требует соблюдения правил ПУЭ и технологии работы с кабелями среднего напряжения. Критически важным этапом является разделка концов и монтаж концевых муфт (КНС) или соединение с помощью соединительных муфт. Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Процесс включает:
Категорически запрещается нарушать целостность экранов. Все работы должны выполняться квалифицированным персоналом с применением специализированного инструмента.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля АПвПг от АПвВг?
Отличие заключается в материале наружной оболочки. У АПвПг оболочка из полиэтилена (П), у АПвВг – из поливинилхлорида (В). Полиэтилен обладает лучшими диэлектрическими и влагозащитными свойствами, но менее устойчив к ультрафиолету. ПВХ более устойчив к распространению горения и УФ-излучению, но может выделять хлористый водород при горении. Выбор зависит от условий прокладки: для грунтов с агрессивной средой часто предпочтительнее полиэтилен, для открытых эстакад – ПВХ.
Можно ли использовать 4-жильный кабель АПвПг в системе TN-C, соединив нулевую жилу и защитный проводник?
Нет, для систем заземления TN-C используется трехжильный кабель, так как в нем функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводника объединены в одном проводнике (PEN). Четырехжильный кабель с отдельной четвертой жилой предназначен для систем TN-S или TN-C-S, где проводники N и PE разделены. Использование 4-жильного кабеля в системе TN-C путем объединения жил на концах является нерациональным расходованием ресурсов.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в кабеле АПвПг 4х?
Сечение нулевой (четвертой) жилы нормируется стандартами и проектом. Для кабелей на напряжение до 35 кВ с основными жилами сечением до 185 мм² включительно, сечение нулевой жилы, как правило, на одну-две ступени меньше (например, 3×150+1×70). Для сечений основных жил 240 мм² и более, сечение нулевой жилы выбирается равным 120-150 мм². Окончательный выбор должен быть основан на расчете токов несимметрии и указан в проектной документации.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке АПвПг в земле?
Да, обязательно. Поскольку кабель не имеет брони (индекс «г» – голый), он нуждается в защите от механических повреждений. Стандартная практика: прокладка в трубах (ПНД, асбоцементных) или защитных коробах, либо засыпка слоем песка и укрытие сверху сигнальной лентой и кирпичом/бетонными плитами. Прямая укладка в траншею без защиты недопустима.
Каковы преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) перед бумажно-пропитанной?
Как маркируются жилы в четырехжильном кабеле АПвПг?
Маркировка жил осуществляется либо цифровой печатью на изоляции жил, либо цветовой маркировкой изолирующих лент под оболочкой. Три жилы обозначаются как фазные (обычно цифры 1, 2, 3 или цвета белый, красный, синий), четвертая жила – как нулевая (цифра 0 или черный/желто-зеленый цвет, в зависимости от выполняемой функции – N или PE). Точное обозначение должно быть указано в паспорте на кабель.
Заключение
Кабель АПвПг 4-жильный является современным, надежным и технологичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения 6-35 кВ. Его ключевые преимущества – использование изоляции из сшитого полиэтилена и наличие отдельной четвертой жилы – делают его оптимальным выбором для питания объектов, требующих трехфазного ввода с раздельным нулевым и защитным проводниками. Корректный выбор сечения, соблюдение правил прокладки и монтажа, а также применение соответствующих концевой арматуры являются обязательными условиями для обеспечения долговечной и безопасной эксплуатации кабельной линии на протяжении всего срока службы, превышающего 30 лет.