Кабель АПвВГнг(А) 120 мм
Кабель АПвВГнг(А) 120 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвВГнг(А) 120 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, не распространяющего горение при групповой прокладке по категории А. Данный кабель является ключевым элементом в системах распределения электроэнергии на промышленных объектах, в гражданском строительстве и инфраструктурных проектах, где требуются высокие токовые нагрузки и соблюдение строгих противопожарных норм.
Расшифровка маркировки АПвВГнг(А)-120
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на повышенную термостойкость изоляции).
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- Г – гибкий (относительно алюминиевого кабеля, но жила является однопроволочной для данного сечения).
- нг(А) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая категория по ГОСТ 53315-2009, означающая, что при испытании пучка кабелей потеря массы не превышает 50%).
- 120 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- 1. Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная экстракция) или аналогичной, круглой формы, однопроволочная (монолитная) для сечений до 185 мм² включительно. Для сечения 120 мм² жила является однопроволочной, что обеспечивает жесткость и удобство монтажа в зажимных соединениях.
- 2. Изоляция жил: Выполнена из сшитого полиэтилена (Пв). Данный материал обладает существенно более высокими термическими характеристиками по сравнению с обычным ПВХ. Длительно допустимая температура эксплуатации повышается до +90°C, а в режиме перегрузки — до +130°C. Изоляция каждой жилы имеет стандартную цветовую маркировку.
- 3. Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы. Заполнение может выполняться из ПВХ-пластиката пониженной горючести.
- 4. Поясная изоляция: Может накладываться поверх скрученного сердечника в виде ленты или экструдированного слоя.
- 5. Оболочка: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также благодаря специальному составу обеспечивает свойство нераспространения горения. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределительные шины в цехах, подключение трансформаторных подстанций, главные и вторичные цепи распределительных устройств.
- Объекты инфраструктуры: Кабельные системы аэропортов, вокзалов, метрополитенов, спортивных комплексов, торговых центров.
- Жилые и административные здания повышенной этажности: В качестве вертикальных стояков (магистралей) для питания этажных распределительных щитов, а также для питания вводно-распределительных устройств (ВРУ).
- Специальные объекты: Прокладка в пожароопасных зонах (классы П-I, П-II, П-IIa по ПУЭ), где предъявляются повышенные требования к нераспространению горения.
- Экономичность: Алюминиевая жила делает кабель значительно более дешевым по сравнению с медными аналогами (например, ПвВГнг(А)-120), что критически важно для проектов с большими метражами.
- Высокие противопожарные характеристики: Соответствие категории «нг(А)» позволяет производить плотную групповую прокладку, что является обязательным требованием современных норм (СП 6.13130.2020, ПУЭ 7 изд.).
- Повышенная термостойкость: Изоляция из сшитого полиэтилена обеспечивает длительную работу при +90°C и стойкость к перегрузкам.
- Меньший вес: По сравнению с медным кабелем аналогичного сечения масса ниже примерно в 2 раза, что облегчает монтаж и снижает нагрузку на конструкции.
- Коррозионная стойкость: Алюминиевая жила в сочетании с герметичной оболочкой устойчива к воздействию влаги.
- Механические свойства алюминия: Алюминиевая жила более хрупкая и подвержена излому при частых перегибах. Требует аккуратного монтажа.
- Ползучесть (крип): Алюминий подвержен медленной пластической деформации под постоянным давлением, поэтому контактные соединения требуют периодической подтяжки и использования специальных наконечников (например, с индикатором контроля поджатия) или смазок, предотвращающих окисление.
- Большее удельное сопротивление: По сравнению с медью, для передачи одинаковой мощности при том же напряжении потерь требуется сечение алюминиевого кабеля примерно на ступень больше (медный аналог для аналогичной токовой нагрузки — 95 мм²).
- Ограничение по способу прокладки: Не предназначен для непосредственной прокладки в земле (траншеях) без дополнительной механической защиты.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 7.5-10 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочки.
- Раскрой и разделка: Производится специальным кабельным инструментом. При снятии оболочки необходимо избегать надрезов изоляции жил.
- Оконцевание и соединение: Является наиболее ответственной операцией. Для присоединения к аппаратам (автоматическим выключателям, шинам) необходимо использовать опрессовочные алюминиевые или медно-алюминиевые наконечники (например, серии ТМЛ, ТА). Опрессовка выполняется гидравлическим прессом с матрицами, соответствующими сечению жилы и наконечника. Перед опрессовкой рекомендуется зачищенную часть жилы и внутреннюю поверхность гильзы наконечника обработать кварцевазелиновой пастой для удаления оксидной пленки и предотвращения ее повторного образования.
- Крепление: Крепление кабеля на лотках, в коробах и по конструкциям должно осуществляться с помощью стяжек, хомутов или других крепежных изделий с интервалом, исключающим провисание и механические напряжения. При групповой прокладке необходимо учитывать допустимые токовые нагрузки с применением понижающих коэффициентов.
- При количестве кабелей от 2 до 5 в одной связке — коэффициент 0.68.
- От 6 до 10 — 0.63.
- Более 10 — 0.6.
- 0.63 = 167А. Это необходимо учитывать при проектировании.
- Тип наконечника: Алюминиевый (например, ТА-120) или медно-алюминиевый (ТМЛ-120). Медно-алюминиевые предпочтительнее для подключения к медным шинам или выводам аппаратов.
- Сечение: Строго соответствующее сечению жилы (120 мм²).
- Размер под болт: Соответствующий размеру клеммы аппарата (например, М12).
- Обязательно использование пасты для защиты контакта от окисления и пресса с правильным набором матриц.
- нг(В) — потеря массы не более 50%, но испытания проводятся в менее жестких условиях (меньшая мощность пламени).
- нг(С), нг(D) — более низкие категории.
Конструкция кабеля АПвВГнг(А) 120 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвВГнг(А) 120 мм² (на примере 1-жильного и 3-жильного)
| Параметр | Ед. изм. | Значение для 1 жилы | Значение для 3 жил | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Номинальное сечение | мм² | 120 | ||
| Количество и форма жил | — | 1х120 | 3х120 | Возможны исполнения 4х120, 5х120 (с жилой N и PE/ PEN уменьшенного сечения) |
| Строение жилы | — | Однопроволочная (монолит) | По ГОСТ 31996-2012 | |
| Наружный диаметр (прибл.) | мм | 17.5 — 19.0 | 38.0 — 42.0 | Зависит от производителя |
| Масса 1 км кабеля (прибл.) | кг/км | 550 — 650 | 2100 — 2400 | |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | А | 300 | 265 | При прокладке в воздухе, температуре воздуха +25°C, температуре жилы +90°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | Ом/км | 0.253 | По ГОСТ 22483-2012 | |
| Испытательное напряжение переменного тока | кВ/мин | 3.5 | Для кабелей на напряжение 1 кВ | |
| Рабочее напряжение (U0/U) | В | 660/1000 | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами | |
| Допустимая температура нагрева жил: | ||||
| — при длительной эксплуатации | °C | +90 | ||
| — при перегрузке | °C | +130 | ||
| — при коротком замыкании | °C | +250 | Не более 5 сек. | |
| Минимальный радиус изгиба | — | 10Dнар | 7.5Dнар | Dнар — наружный диаметр кабеля |
Таблица 2. Условия прокладки и эксплуатации
| Фактор | Условия | Комментарий |
|---|---|---|
| Температура эксплуатации | от -50°C до +50°C | Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C |
| Относительная влажность воздуха | до 98% при +35°C | Прокладка в сырых помещениях, тоннелях, каналах допустима. |
| Прокладка | В воздухе (кабельные эстакады, галереи, помещения), в кабельных каналах, лотках, по конструкциям. Без ограничения разности уровней. | Прокладка в земле (траншеях) не рекомендуется без дополнительной защиты (гофрированные трубы, защитные лотки) из-за механических воздействий и агрессивности среды. |
| Групповая прокладка | Разрешена без ограничений (категория «нг(А)») | При плотной групповой прокладке необходимо вводить понижающие коэффициенты к току Iдоп. |
| Стойкость к распространению горения | Категория А по ГОСТ 53315 | Наивысшая категория, свидетельствующая о минимальном распространении пламени в пучке. |
Область применения кабеля АПвВГнг(А) 120 мм²
Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Использование сшитого полиэтилена в изоляции делает кабель особенно предпочтительным для объектов, где возможны длительные перегрузки или повышенные температуры окружающей среды, так как Пв изоляция сохраняет свои свойства лучше, чем стандартный ПВХ.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвВГнг(А) 120 мм²:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АПвВГнг(А) 120 мм² требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвВГнг(А) отличается от АВВГнг(А)?
Ключевое отличие — материал изоляции жил. В АВВГнг(А) изоляция жил выполнена из ПВХ пластиката, что ограничивает длительно допустимую температуру эксплуатации +70°C. В кабеле АПвВГнг(А) изоляция из сшитого полиэтилена (Пв), что позволяет эксплуатировать его при +90°C. Это повышает его нагрузочную способность и стойкость к перегрузкам.
Можно ли прокладывать кабель АПвВГнг(А) 120 мм² в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется производителем, так как оболочка из ПВХнг не предназначена для длительного контакта с грунтовыми водами, агрессивными средами и не обладает достаточной стойкостью к механическим воздействиям (напр., давлению камней). Для подземной прокладки следует использовать кабели в бронепокрове (например, АПвБбШв) или прокладывать АПвВГнг(А) в защитных трубах (гофротрубах, ПНД трубах) или лотках, засыпанных песком.
Какой медный кабель является полным аналогом по токовой нагрузке?
Ближайшим медным аналогом по допустимому току нагрузки (Iдоп ~265А для 3-жильного) является кабель ПвВГнг(А) 95 мм², чей Iдоп составляет примерно 280-290А. Однако следует проводить полный электрический расчет, учитывая не только ток, но и потери напряжения, условия прокладки и экономическую целесообразность.
Какие понижающие коэффициенты применяются при групповой прокладке?
При групповой прокладке в лотках, пучках, каналах количество работающих совместно кабелей влияет на их теплоотдачу. Согласно ПУЭ, например:
Таким образом, фактический допустимый ток для кабеля в пучке из 6 штук будет: 265А
Как правильно выбрать наконечник для кабеля АПвВГнг(А) 120 мм²?
Для однопроволочной алюминиевой жилы 120 мм² необходимо выбирать:
Что означает индекс (А) в маркировке «нг(А)» и есть ли другие варианты?
Индекс (А) обозначает категорию по нераспространению горения согласно ГОСТ 53315-2009. Это наивысшая категория, означающая, что при испытании группового образца (пучка кабелей) потеря массы не превышает 50%. Существуют также категории:
Для большинства общественных, жилых и промышленных зданий по современным нормам пожарной безопасности требуется применение кабелей как минимум категории «нг(А)-LS» или «нг(А)-FRHF».
Каков срок службы кабеля АПвВГнг(А) 120 мм²?
Номинальный срок службы кабеля, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от условий: стабильности нагрузки, отсутствия перегрузок сверх нормы, агрессивности окружающей среды, качества выполненных соединений.
Заключение
Кабель АПвВГнг(А) 120 мм² является современным, экономичным и технически совершенным решением для построения силовых сетей напряжением до 1000 В. Сочетание алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтилена и оболочки из ПВХнг(А) обеспечивает оптимальный баланс между стоимостью, нагрузочной способностью, долговечностью и соответствием строгим противопожарным требованиям. Его применение наиболее оправдано в проектах, где требуется передача значительных мощностей (токи до 265-300А) с возможностью групповой прокладки: на промышленных предприятиях, в крупных торгово-офисных центрах, жилых комплексах и объектах инфраструктуры. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от грамотного проектного расчета, правильного монтажа и качественного выполнения контактных соединений.