Кабель АПвВГ 4-х жильный 1 кВ

Кабель АПвВГ 4-х жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвВГ 4х жильный на напряжение 1000 В представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, с заполнением пространства между жилами. Расшифровка маркировки по ГОСТ 16442-80 и его актуализированной редакции ГОСТ 31996-2012 (который ввел новые обозначения) является ключевой для понимания конструкции и применения данного кабеля. Маркировка АПвВГ расшифровывается следующим образом: А – токопроводящая жила из алюминия; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (в старом обозначении «П» могло означать полиэтилен, но в современных трактовках и согласно ТУ, «Пв» четко указывает на изоляцию из вулканизированного (сшитого) полиэтилена); В – оболочка из поливинилхлорида (ПВХ); Г – отсутствие защитных покровов («голый»). Цифра «4» указывает на количество основных жил, «1 кВ» – номинальное напряжение 1000 Вольт.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля АПвВГ 4х1 кВ является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), что соответствует алюминию электротехническому. Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений примерно до 50-70 мм² и многопроволочными (круглой или секторной формы) для больших сечений. Для 4-жильных кабелей стандартом предусмотрено сочетание трех основных жил одного сечения и одной жилы уменьшенного сечения (обозначается, например, 3х95+1х50), которая выполняет функцию нулевой жилы. Реже, для специальных схем, производятся кабели с четырьмя жилами равного сечения.

2. Изоляция жил

Ключевое отличие от классического АВВГ – использование в качестве изоляции сшитого полиэтилена (XLPE), обозначаемого «Пв». Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что создает трехмерную сетчатую структуру. Это кардинально улучшает свойства изоляции:

• Повышенная термостойкость: длительно допустимая температура жилы увеличивается с +70°C (для ПВХ) до +90°C.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям: изоляция выдерживает температуру до +250°C.
• Улучшенные диэлектрические и механические характеристики.
• Стойкость к тепловому старению и растрескиванию.

Изоляция наносится экструзионным способом, имеет стандартную толщину, регламентированную ГОСТом в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы.

3. Заполнение и поясная изоляция

Пространство между изолированными жилами заполняется ПВХ-компаундом или жгутами из того же материала. Это придает кабелю круглую форму, повышает механическую устойчивость, предотвращает слипание жил и обеспечивает дополнительную защиту от внешних воздействий. Поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из ПВХ-ленты или экструдированного слоя, но в конструкции АПвВГ она часто отсутствует, так как функцию формообразования и защиты выполняет заполнение и оболочка.

4. Оболочка

Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей, влаги), а также выполняет функцию барьера от распространения пламени. Цвет оболочки, как правило, черный, но возможны другие варианты. Толщина оболочки нормируется стандартом.

Основные технические характеристики

Параметры кабеля АПвВГ регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».

Таблица 1. Длительно допустимые токовые нагрузки для кабеля АПвВГ 4х жильного при прокладке в земле (траншее) и на воздухе

Условия: температура земли +25°C, температура воздуха +30°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.

• Сечение, мм² / Токовая нагрузка (в земле), А / Токовая нагрузка (на воздухе), А
• 3х4+1х2.5 / 38 / 29
• 3х6+1х4 / 49 / 38
• 3х10+1х6 / 66 / 52
• 3х16+1х10 / 87 / 70
• 3х25+1х16 / 115 / 94
• 3х35+1х16 / 140 / 119
• 3х50+1х25 / 167 / 144
• 3х70+1х35 / 204 / 178
• 3х95+1х50 / 242 / 216
• 3х120+1х70 / 278 / 251
• 3х150+1х70 / 314 / 286
• 3х185+1х95 / 355 / 327

Примечание: Точные значения необходимо уточнять по актуальным таблицам ПУЭ 7 изд. и ГОСТ 31996-2012, учитывая поправочные коэффициенты на количество кабелей в траншее, температуру среды и т.д.

Таблица 2. Электрические сопротивления жил при +20°C (не более)

• Номинальное сечение жилы, мм² / Сопротивление 1 км жилы, Ом
• 2.5 / 12.1
• 4 / 7.41
• 6 / 4.61
• 10 / 3.08
• 16 / 1.91
• 25 / 1.20
• 35 / 0.868
• 50 / 0.641
• 70 / 0.443
• 95 / 0.320
• 120 / 0.253
• 150 / 0.206
• 185 / 0.164

Ключевые эксплуатационные параметры:

• Номинальное напряжение: 1000 В (между фазными жилами) и 660 В (между фазной жилой и землей/нейтралью). Частота 50 Гц.
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Допустимая температура нагрева жил: +90°C – в длительном режиме работы; +250°C – в режиме короткого замыкания (максимальная продолжительность не более 4 секунд).
• Минимальный радиус изгиба: 10 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Строительная длина: не менее 150-200 метров для сечений до 70 мм² и не менее 100-125 метров для сечений от 95 мм² и выше (точные значения указывает производитель).
• Срок службы: не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.

Области применения и способы прокладки

Кабель АПвВГ 4х1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питание распределительных устройств и силовых щитов напряжением до 1000 В.
• Прокладка магистральных линий в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в производственных цехах промышленных предприятий.
• Устройство вводов в здания и сооружения.
• Прокладка в сухих и влажных производственных помещениях, в том числе с наличием агрессивных паров и газов (при условии отсутствии механических воздействий).

Способы прокладки:

• В кабельных сооружениях (лотках, коробах, по конструкциям): основной способ для данного типа кабеля. Не требует дополнительной защиты.
• В земле (траншее): допускается, но с обязательной защитой от механических повреждений (укладка в трубы, защитные плиты или короба). Прямая укладка в траншею без защиты не рекомендуется из-за отсутствия брони.
• Открыто на воздухе: возможна прокладка по фасадам зданий при условии защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучение может старить ПВХ-оболочку) и атмосферных осадков, либо при использовании кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой.

Запрещена прокладка: одиночно в воздухе (по опорам) на ЛЭП, в взрывоопасных зонах классов В-I и В-II (для таких зон требуются кабели в специальном исполнении), а также в местах с вероятностью значительных растягивающих усилий.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

Выбор между АПвВГ и другими марками кабелей определяется технико-экономическим расчетом и условиями эксплуатации.

АПвВГ vs. АВВГ

АВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ. Его ключевое преимущество – более низкая стоимость. Однако АПвВГ превосходит его по всем техническим параметрам: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же нагрузке; лучшая стойкость к коротким замыканиям; меньшие потери в изоляции. АПвВГ более стоек к тепловому старению. Выбор в пользу АПвВГ оправдан для ответственных линий с высокой нагрузкой, в условиях повышенных температур.

АПвВГ vs. АВБбШв/АПвБбШв

Бронированные кабели (с индексом «Б») имеют дополнительные защитные покровы (стальные ленты, «б») и наружный шланг из ПВХ («Шв»). Они предназначены для прокладки в земле без дополнительной защиты от механических повреждений, в том числе в грунтах с повышенной коррозионной активностью и при наличии блуждающих токов. АПвВГ для прокладки в земле требует обязательной защиты (трубы, лотки с крышкой), что увеличивает стоимость монтажа. Таким образом, для прямого заглубления в грунт АВБбШв экономически и технически целесообразнее.

АПвВГ vs. АПвПГ

Кабель АПвПГ имеет плоскую форму и не имеет заполнения между жилами («П» – плоский). Он более компактен, удобен для прокладки в стесненных условиях и по ровным поверхностям. Однако круглый АПвВГ с заполнением обладает лучшей механической устойчивостью и симметрией электрического поля, что может быть важно для линий большой длины.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Раскатка: Кабель поставляется на барабанах. Раскатку следует производить с применением кабельных роликов, не допуская резких изгибов и механических повреждений оболочки. Запрещено сбрасывать барабан с транспортного средства.
• Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов. Монтаж без прогрева приведет к растрескиванию ПВХ-оболочки и изоляции.
• Соединение и оконцевание: Алюминиевые жилы требуют особого подхода. Необходимо использовать специальные кабельные наконечники (алюмомедные или чисто алюминиевые) с правильным инструментом для опрессовки или сварки. Места соединений должны быть надежно заизолированы.
• Заземление: Нулевая жила уменьшенного сечения должна быть правильно идентифицирована (обычно имеет синюю или голубую изоляцию) и подключена к нейтрали и системе заземления в соответствии с проектом и ПУЭ.
• Испытания: После монтажа кабельная линия должна быть подвергнута приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабелей на 1 кВ – 3.5 Uн, т.е. 3.5 кВ, продолжительность 10 мин.) и проверке целостности и правильности соединения жил.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АВВГ и АПвВГ?

Принципиальная разница заключается в материале изоляции токопроводящих жил. В АВВГ используется поливинилхлоридный пластикат (ПВХ), в АПвВГ – сшитый полиэтилен (XLPE). Это дает АПвВГ преимущество по допустимой температуре эксплуатации (+90°C против +70°C), току короткого замыкания и стойкости к тепловому старению.

Можно ли прокладывать АПвВГ 4х1 кВ непосредственно в земле (траншее)?

Да, можно, но с обязательным условием: кабель должен быть защищен от механических повреждений. Это достигается укладкой в полиэтиленовые, асбестоцементные или металлические трубы, либо защитой специальными плитами или кирпичом. Прямая укладка в траншею без защиты недопустима, так как кабель не имеет бронепокрова.

Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в кабеле АПвВГ 4х?

В стандартных четырехжильных кабелях для трехфазных сетей с глухозаземленной нейтралью сечение нулевой (нейтральной) жилы, как правило, регламентировано ГОСТ и имеет уменьшенное сечение относительно фазных (например, 3х95+1х50). Для линий, где предполагается значительная нагрузка по нейтрали (например, при большом количестве однофазных нелинейных потребителей), может потребоваться кабель с полным сечением нулевой жилы (3х95+1х95), который изготавливается по специальному заказу.

Допускается ли прокладка АПвВГ в одном лотке с кабелями других марок?

Да, допускается, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1, 2.3). Не допускается совместная прокладка с кабелями на более высокое напряжение (выше 1 кВ), если последние не имеют экрана. Также необходимо учитывать противопожарные требования: при групповой прокладке кабели должны иметь исполнение по нераспространению горения (индекс «нг»), которого у базового АПвВГ может не быть. Для таких случаев существует модификация АПвВГнг(А)-LS.

Что означает отсутствие индекса «нг» в маркировке АПвВГ?

Отсутствие индекса «нг» (не распространяющий горение) означает, что кабель не прошел испытания по групповому распространению горения при прокладке пучком. Такой кабель можно прокладывать одиночно. Для групповой прокладки в пучках (лотки, короба) необходимо применять кабель в исполнении «нг», например, АПвВГнг(А)-LS, который обладает пониженным дымо- и газовыделением.

Какой срок службы у кабеля АПвВГ?

Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет. Расчетный (предельный) срок службы при соблюдении всех условий транспортировки, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может превышать этот показатель.

Заключение

Кабель АПвВГ 4-жильный на 1 кВ представляет собой современное, технически совершенное решение для создания силовых линий распределения электроэнергии в сетях до 1000 В. Его ключевое преимущество – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую надежность, повышенную пропускную способность и долгий срок службы. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также учет необходимости защиты при укладке в грунт являются обязательными условиями для эффективной и безопасной эксплуатации данного кабеля. При проектировании новых и модернизации существующих сетей АПвВГ является экономически обоснованной альтернативой как классическому АВВГ, так и более дорогим бронированным модификациям, когда условия эксплуатации не требуют наличия бронепокрова.