Кабель АПвПГнг(А)-HF 120 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвПГнг(А)-HF 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным газо- и дымовыделением. Данный тип кабеля является современным, надежным решением для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы отвечают высочайшим требованиям пожарной безопасности и долговечности.
Расшифровка маркировки кабеля АПвПГнг(А)-HF 120 мм²
Маркировка кабеля содержит полную информацию о его конструкции и ключевых свойствах:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на изоляцию из вулканизированного полиэтилена).
- П – материал внешней оболочки: полиэтилен.
- Г – гибкость (относительная, для кабелей с однопроволочными жилами).
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгая категория, подразумевающая испытание в пучке с высоким удельным тепловым потоком).
- HF – Low Smoke Halogen Free (безгалогенный, с пониженным дымовыделением). Оболочка и изоляция не содержат галогенов (хлора, фтора и др.), что исключает выделение коррозионно-активных и токсичных газов при пожаре.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, является однопроволочной (монолитной), класс 1 по гибкости. Возможны варианты исполнения с многопроволочными жилами для повышения гибкости (класс 2), что должно быть отражено в маркировке.
- Изоляция жил: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получается путем вулканизации полиэтилена, что придает ему повышенные температурные характеристики. Длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки или короткого замыкания — до +250°C. Изоляция имеет цветовую маркировку согласно стандартам.
- Поясная изоляция: В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из термопластичной пленки или экструдированного слоя.
- Внешняя оболочка: Выполнена из полимерной композиции на основе полиэтилена, не содержащей галогенов. Эта композиция обеспечивает свойства «нг(А)» и «HF». Оболочка накладывается экструзионным методом с необходимым номинальным и минимальным по толщине слоем по ГОСТ.
- Прокладка: Допускается групповая прокладка в пучках (лотках, коробах, на кабельных конструкциях) без ограничения по этажности. Благодаря свойствам «нг(А)» и «HF» он является предпочтительным выбором для объектов массового пребывания людей (торговые центры, вокзалы, аэропорты, метро, больницы, школы), высотных зданий, промышленных предприятий с непрерывным циклом производства, атомных и тепловых электростанций.
- Условия эксплуатации: Кабель предназначен для эксплуатации в умеренном и холодном климате (обозначение УХЛ и ХЛ по категориям размещения). Может прокладываться в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (в трубах, блоках, тоннелях). Не предназначен для прокладки в земле непосредственно (без защиты), если оболочка не бронирована. В марке АПвПГнг(А)-HF броня отсутствует.
- Монтаж: При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. При температуре ниже -15°C требуется предварительный прогрев кабеля. Для оконцевания и соединения жил необходимо использовать специальные кабельные арматуру и инструмент, рассчитанные на работу с алюминиевыми жилами (пасты-ингибиторы окисления, соответствующие гильзы и наконечники).
- АПвПГнг(А)-HF vs. АВВГнг(А)-LS: Кабель АВВГнг(А)-LS имеет изоляцию и оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) пониженной пожарной опасности. Он также не распространяет горение и имеет низкое дымо- и газовыделение (LS). Однако, в отличие от безгалогенного HF, при горении все же выделяет некоторое количество хлористого водорода. Главное эксплуатационное отличие — температурный режим: для АВВГ длительно допустимая температура жилы +70°C. Кабель АПвПГнг(А)-HF выдерживает +90°C, что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же токовой нагрузке.
- Алюминий vs. Медь: Аналогом по конструкции, но с медными жилами является кабель ПвПГнг(А)-HF. Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (примерно на 30% для того же сечения), лучшую гибкость и стойкость к механическим деформациям. Однако он существенно дороже и тяжелее. Выбор в пользу алюминия оправдан при ограниченном бюджете, отсутствии требований к минимальному сечению по ПУЭ и при прокладке на большие расстояния, где вес кабеля имеет значение.
- Сечение 120 мм²: Данное сечение является стандартным и часто применяется для питания мощных потребителей (трансформаторных подстанций, вводов в здания, крупных двигателей), в качестве магистралей в распределительных сетях 0.4 кВ. Токовая нагрузка для трехжильного кабеля АПвПГнг(А)-HF 3×120, проложенного в воздухе, составляет примерно 270-280 А.
- Использовать опрессовку с помощью специальных гильз (ГА, ГМ, ГСИ) и гидравлического пресса.
- Перед опрессовкой зачищенную часть жилы и внутреннюю поверхность гильзы необходимо очистить от оксидной пленки и немедленно нанести кварцево-вазелиновую пасту (ингибитор окисления).
- Использовать болтовые соединения только через шайбы специальной конструкции, обеспечивающие постоянное давление и защиту от ослабления контакта.
- Категорически запрещается прямое скручивание алюминиевых жил.
- Соблюдения допустимых токовых нагрузок и температурных режимов.
- Отсутствия механических повреждений при монтаже и эксплуатации.
- Корректности монтажа соединений и оконцеваний.
- Условий окружающей среды (отсутствие агрессивных сред, прямых солнечных лучей, если не предусмотрено исполнение «У»).
- Качества исходных материалов и соблюдения технологии производства.
- Более высокие температурные пределы: +90°C против +70°C у ПВХ.
- Лучшая стойкость к тепловому старению и перегрузкам.
- Более высокая стойкость к растрескиванию и воздействию влаги.
- Меньшие диэлектрические потери.
- Возможность работы при более высоком напряжении (до 500 кВ и выше, в то время как ПВХ используется в основном до 1-6 кВ).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвПГнг(А)-HF 120 мм² многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ Р 53769-2010 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ) и ТУ производителя.
Таблица 1. Ключевые электрические параметры для кабеля АПвПГнг(А)-HF 1 кВ 120 мм²
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.66/1 |
| Число и сечение жил | 1×120, 2×120, 3×120, 3×120+1×70, 4×120, 5×120 (наиболее распространенные варианты) |
| Максимальная длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением жилы до 120 мм² включительно) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более (Ом/км) | 0.253 (для однопроволочной жилы класса 1) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, в течение 10 мин. | 3.5 кВ |
Таблица 2. Параметры пожарной безопасности (соответствие ГОСТ Р 53769-2010, ГОСТ Р 53315-2009)
| Параметр | Значение / Требование | Пояснение |
|---|---|---|
| Огнестойкость | Не распространяющий горение при групповой прокладке (категория А) | Кабель проходит испытание в пучке с высоким удельным тепловым потоком. После удаления источника огня горение не должно распространяться по длине пучка. |
| Коррозионная активность продуктов дымообразования (кислотность рН) | ≥ 4.3 | Показывает минимальную коррозионную активность газов, выделяемых при горении, что защищает оборудование и конструкции. |
| Показатель дымообразования | Коэффициент светопропускания ≥ 60% | Низкое дымообразование сохраняет видимость при эвакуации и работе пожарных. |
| Содержание галогенов | Отсутствие (HF) | Не выделяет токсичные и коррозионно-активные галогеносодержащие газы (HCl, HF и др.). |
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвПГнг(А)-HF 120 мм² предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, шахтах, этажах), в производственных помещениях, на электростанциях и распределительных подстанциях, в том числе в зонах с повышенной пожароопасностью и риском для людей.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
При выборе кабеля на 1 кВ сечением 120 мм² инженеру необходимо учитывать несколько альтернатив.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли прокладывать кабель АПвПГнг(А)-HF 120 мм² в земле?
Ответ: Да, но только при условии защиты от механических повреждений. Поскольку данная марка не имеет брони, ее необходимо прокладывать в пластиковых или асбестоцементных трубах, в блоках или кабельных тоннелях. Прямая прокладка в траншее без защиты не рекомендуется и может привести к повреждению оболочки и выходу кабеля из строя. Для прямой прокладки в земле следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШвнг(А)-HF.
Вопрос 2: В чем принципиальная разница между «нг(А)» и «нг(В)»?
Ответ: Разница в категории испытаний на нераспространение горения при групповой прокладке. Категория «А» — наиболее строгая. Испытание проводится с более высоким удельным тепловым потоком (выше мощность горелки). Кабель «нг(А)» гарантированно не распространяет горение в крупных пучках с большим объемом горючего материала. Кабель «нг(В)» испытывается в менее жестких условиях. Для ответственных объектов, зданий повышенной этажности и сооружений с массовым пребыванием людей нормы (СП, ПУЭ) часто предписывают использование кабелей именно с категорией «нг(А)».
Вопрос 3: Как правильно соединять алюминиевые жилы кабеля 120 мм²?
Ответ: Соединение алюминиевых жил требует особого подхода из-за склонности алюминия к окислению и ползучести (холодной текучести). Рекомендуется:
Вопрос 4: Каков срок службы кабеля АПвПГнг(А)-HF и от чего он зависит?
Ответ: Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий:
Вопрос 5: В чем преимущество сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией?
Ответ: Сшитый полиэтилен обладает рядом превосходящих характеристик:
Это делает кабели с XLPE более надежными и долговечными, особенно в сетях с возможными перегрузками или в условиях повышенных температур.
Заключение
Кабель АПвПГнг(А)-HF 120 мм² является современным, технологичным продуктом, сочетающим в себе преимущества алюминиевого проводника (экономичность, легкость) и передовых полимерных материалов — сшитого полиэтилена и безгалогенных композиций. Его ключевые преимущества — высокая пожарная безопасность (соответствие категориям «нг(А)» и «HF»), повышенная температурная стойкость и длительный срок службы — делают его оптимальным выбором для ответственных проектов в энергетике, инфраструктуре и промышленности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, СП и рекомендациями производителей гарантируют надежную и безопасную работу электрических сетей на протяжении десятилетий.