Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм
Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвВнг(А) 10 кВ с номинальным сечением жилы 150 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 10 кВ, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокий уровень пожарной безопасности и надежности в эксплуатации в различных условиях, включая сети с изолированной или компенсированной нейтралью. Аббревиатура маркировки расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ); В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; нг(А) – не распространяющий горение по категории А, что означает нераспространение горения при групповой прокладке.
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) круглой формы, однопроволочной (для сечений до 185 мм² включительно, согласно ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная), что упрощает монтаж и оконцевание. Класс жилы – 1 или 2 по жесткости.
- Экран по жиле. Полупроводящий экструдированный слой, наложенный поверх токопроводящей жилы. Выполняет функцию выравнивания электрического поля и устранения микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, предотвращая возникновение частичных разрядов.
- Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ, обозначение Пв). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические характеристики кабеля. Процесс сшивания (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании), стойкость к трекингу и механическую прочность по сравнению с полиэтиленом или ПВХ.
- Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего материала. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, которая ограничивает электромагнитное поле внутри кабеля, защищает от внешних наводок и является необходимым элементом для работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности.
- Поясная изоляция. Наматывается поверх экрана по изоляции. Обычно выполняется из лент из термопластичного материала или специальной бумаги. Служит для защиты экрана при наложении брони и придает кабелю округлую форму.
- Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором (зигзагообразно). Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов. Оцинковка предотвращает коррозию.
- Защитный шланг (наружная оболочка). Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (Внг). Обозначение (А) указывает, что кабель при групповой прокладке не распространяет горение, что подтверждено испытаниями по категории А (наиболее строгие условия). Оболочка защищает броню от коррозии и агрессивных сред.
- Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория нг(А)).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и при условии защиты от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента).
- Использование в пожароопасных и взрывобезопасных зонах (с учетом дополнительных мер, регламентируемых ПУЭ).
- По сравнению с АСБл (с бумажной изоляцией): Кабель АПвВнг(А) не имеет ограничений по перепаду высот при прокладке, обладает меньшим весом и диаметром, более прост и экологичен в монтаже (не требует слива/залива масла), имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (90°C против 70-80°C).
- По сравнению с кабелями в ПВХ изоляции на 10 кВ (АВВГ): Изоляция из СПЭ обладает значительно более высокими диэлектрическими и механическими характеристиками, большей стойкостью к термическим перегрузкам и влаге.
- По сравнению с медным кабелем ПвПнг(А): Алюминиевый кабель существенно дешевле и легче, что критично для протяженных линий. При одинаковом сечении медный кабель имеет более высокую токовую нагрузку, но с учетом стоимости часто более рациональным является применение алюминиевого кабеля с сечением на ступень выше.
- Высокая пожарная безопасность (категория нг(А)).
- Отличные электрические характеристики изоляции из сшитого полиэтилена.
- Наличие брони, обеспечивающей механическую защиту.
- Относительно низкая стоимость благодаря алюминиевой жиле.
- Длительный срок службы (не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации).
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются стандартами ГОСТ 31996-2012 (или ТУ 16.К71-310-2001) и должны соответствовать следующим ключевым значениям для сечения 150 мм² на напряжение 10 кВ.
Таблица 1. Электрические параметры кабеля АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм²
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | 90 | Длительный режим работы |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек), °C | 250 | Кратковременный режим |
| Допустимый нагрев при перегрузке, °C | 130 | Цикличность и длительность регламентированы |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева, °C | -15 | При более низкой температуре требуется прогрев |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре 20°C |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 22,5 | Продолжительность 10 мин. после прокладки |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~320 | Зависит от условий прокладки (см. таблицу 2) |
Таблица 2. Допустимые длительные токи нагрузки для кабеля АПвВнг(А) 150 мм² (ориентировочно)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее), один кабель | 320 | Глубина 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт, температура грунта +15°C |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале), один кабель | 305 | Температура воздуха +25°C, солнечная радиация не учтена |
| В воздухе, группа из 4-х кабелей вплотную | ~230 | Требуется применение понижающих коэффициентов |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 10 кВ с частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Особенности прокладки и монтажа: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку и засыпку, исключающую контакт с острыми предметами. Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с поясной изоляцией и броней. При групповой прокладке в лотках или каналах необходимо применять коэффициенты снижения токовой нагрузки, указанные в ПУЭ Глава 1.3. Для монтажа муфт и оконцеваний требуется специальный инструмент и квалифицированный персонал, прошедший обучение работе с кабелями с изоляцией из СПЭ.
Сравнение с аналогами и преимущества
Кабель АПвВнг(А) занимает нишу между устаревшими кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) и более дорогими медными аналогами (ПвПнг(А)).
Ключевые преимущества АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм²:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвВнг(А) и АПвПнг(А)?
Разница в материале наружной оболочки. У АПвВнг(А) оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести. У АПвПнг(А) – оболочка из полиэтилена. Кабель с полиэтиленовой оболочкой (П) обычно применяется для прокладки в земле, так как полиэтилен более устойчив к влаге и агрессивным средам, но хуже сопротивляется горению. Кабель с ПВХ оболочкой (В) чаще используется для прокладки в помещениях, коллекторах, тоннелях из-за лучших показателей нераспространения горения и самозатухания.
Можно ли прокладывать данный кабель в земле без дополнительной защиты?
Да, можно, так как кабель имеет броню из стальных оцинкованных лент, которая предназначена для защиты от механических повреждений. Однако ПУЭ рекомендуют для кабелей напряжением выше 1 кВ дополнительную защиту в виде сигнальной ленты или кирпича, уложенного над кабелем в траншее, особенно на участках с повышенной вероятностью раскопок.
Какой минимальный радиус изгиба для этого кабеля?
Для одножильных бронированных кабелей с изоляцией из СПЭ минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для кабеля 150 мм² 10 кВ наружный диаметр примерно 50-55 мм, следовательно, радиус изгиба – не менее 825 мм.
Требуется ли специальный инструмент для разделки и монтажа муфт?
Да, для качественного монтажа соединительных и концевых муфт на кабелях с изоляцией из СПЭ необходим специальный инструмент: кабельные ножи для снятия оболочек, фаскосниматели для обработки края изоляции, римеры для снятия полупроводящего слоя. Нарушение технологии разделки является основной причиной пробоев в местах установки муфт.
Какой срок службы у кабеля АПвВнг(А) 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (наличие перегрузок), качества монтажа и воздействия внешних факторов.
Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На что ориентироваться?
Выбор сечения 150 мм² производится на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом условий прокладки и группировки) и проверки на потерю напряжения. Для воздушных линий 10 кВ сечение 150 мм² часто является стандартным для фидеров средней мощности. Расчет должен быть выполнен в соответствии с ПУЭ Глава 1.3.
Заключение
Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 150 мм² является современным, надежным и экономически обоснованным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая алюминиевую жилу, изоляцию из сшитого полиэтилена, стальную броню и негорючую оболочку, обеспечивает оптимальный баланс между стоимостью, безопасностью и эксплуатационными характеристиками. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с требованиями ПУЭ и технической документации гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетического объекта.