Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм

Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в алюминиевой оболочке, с защитным покровом, не распространяющим горение по категории А. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Он является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для распределения электроэнергии в сетях энергоснабжения промышленных предприятий, городов, а также в качестве магистральных линий и вводов на подстанции.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм²

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» и другими нормативными документами, распространяющимися на кабели на напряжение до 35 кВ. Расшифровка по буквам:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
• в – оболочка из алюминия.
• Внг(А) – виниловый покров (шланг) пониженной горючести, не распространяющий горение по категории А (наибольшая пожарная безопасность при групповой прокладке).
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт (класс напряжения 6/10 кВ).
• 50 мм² – номинальное сечение основной жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и пожарную безопасность.

1. Токопроводящая жила

Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электрической проводимости) или аналогичной, соответствует ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной) класса 1 по гибкости. Возможно исполнение и многопроволочным, но для данного сечения и напряжения чаще применяется монолитная конструкция, обеспечивающая жесткость и удобство монтажа концевых заделок.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов (коронных), которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция жилы

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии с последующим радиационным или пероксидным сшиванием. Этот процесс превращает термопластичный полиэтилен в термореактивный материал, обладающий высокой температурной стойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C, перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранной системы кабеля.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных и экранированных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полупроводящей бумаги или ленты. Она обеспечивает равномерное заполнение межжильного пространства и цилиндрическую форму для последующего наложения металлического экрана.

6. Металлический экран/оболочка

В кабеле марки АПвВнг(А) эту функцию выполняет алюминиевая оболочка. Она изготавливается в виде гофрированной ленты, герметично наложенной поверх поясной изоляции. Функции:

• Защитный заземляющий экран для замыкания емкостных токов и обеспечения безопасности при касании.
• Защита от внешних электромагнитных влияний.
• Герметизирующий барьер, предотвращающий проникновение влаги и агрессивных сред внутрь кабеля.
• Механическая защита.

7. Защитный покров (шланг)

Поверх алюминиевой оболочки накладывается защитный покров типа Внг(А). Он состоит из двух слоев:

• Буферный слой (подушка): Из битумного состава или крепированной бумаги, наложенной с перекрытием. Защищает алюминиевую оболочку от коррозии и механических повреждений от внешнего покрова.
• Внешняя оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных сред (химических, биологических). Индекс (А) указывает, что кабель при групповой прокладке не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм² (3-жильного)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Число и сечение жил, мм²	3 x 50
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90
Максимальная температура при перегрузке, °C	+130 (не более 100 ч/год)
Максимальная температура при КЗ, °C	+250 (не более 5 с)
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба	15 x D (наружного диаметра кабеля)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл)*	~200 А (при прокладке в земле, +25°C грунта)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.641 (ГОСТ 22483)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/мин	18/5
Строительная длина, м, не менее	150-200

• Точное значение I_дл зависит от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество кабелей в траншее и их взаимное расположение). Расчет ведется по ПУЭ гл. 1.3 и методикам ГОСТ Р МЭК 60287.

Таблица 2. Габаритные и весовые показатели (ориентировочные)

Параметр	Значение
Наружный диаметр кабеля, мм	55 — 65
Масса 1 км кабеля, кг	3500 — 4500

Область применения и условия прокладки

Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах и коллекторах.
• Прокладка в помещениях, включая производственные цеха с высокой пожароопасностью.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Требуется защита от блуждающих токов и коррозии.
• Не рекомендуется для прокладки в воде (вброд) и в условиях значительных растягивающих нагрузок.

Благодаря исполнению Внг(А) кабель допускается к групповой прокладке (в пучках, на лотках, в коробах) без ограничения по этажности, что критически важно для современных энергораспределительных систем на промышленных объектах и в зданиях.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм²:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержена термическому старению, как бумажно-пропитанная изоляция, не требует контроля уровня пропитки.
• Большая допустимая температура: +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи нагрузки при том же сечении.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям.
• Удобство монтажа: Меньший радиус изгиба и меньший вес по сравнению с АСБл аналогичного сечения и напряжения. Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с фарфоровыми изоляторами.
• Пожарная безопасность: Исполнение Внг(А) обеспечивает нераспространение горения.
• Герметичность: Алюминиевая оболочка обеспечивает абсолютную защиту от проникновения влаги и агрессивных веществ.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к механическим повреждениям острыми предметами: При монтаже в траншеях требуется песчаная подушка, защита плитами или сигнальной лентой.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ на 10 кВ (в ПВХ изоляции), но сопоставима или ниже, чем у АСБ с медными жилами.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима тщательная заделка концов и заземление экранов, требуется квалифицированный персонал.

Особенности монтажа и эксплуатации

1. Прокладка: Допускается прокладка при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля.

2. Заземление: Алюминиевая оболочка и экраны жил подлежат обязательному двустороннему заземлению. Это необходимо для безопасности персонала, защиты от поражения электрическим током при пробое изоляции и для нормальной работы релейной защиты (при использовании токов нулевой последовательности).

3. Монтаж концевых и соединительных муфт: Для кабелей 10 кВ с изоляцией из СПЭ и алюминиевой оболочкой применяются специальные муфты (типа КНТп, СТп). Процесс включает разделку кабеля, монтаж изоляционного корпуса, установку контактных наконечников с опрессовкой и герметизацию. Качество монтажа муфт напрямую влияет на надежность всей линии.

4. Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (постоянным током) величиной 60 кВ в течение 10 минут или переменным напряжением 18 кВ частотой 50 Гц в течение 5 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между АПвВнг(А) и АПвПуг?

Основное отличие – в материале внешнего защитного покрова. У АПвПуг – это полиэтиленовый шланг повышенной прочности, не поддерживающий горение. Кабель АПвПуг предназначен в первую очередь для прокладки в земле (траншеях) и в воде, так как полиэтилен более стоек к влаге и агрессивным грунтам. Кабель АПвВнг(А) с ПВХ-шлангом чаще применяется для прокладки внутри помещений, в туннелях, на эстакадах, где важен критерий нераспространения горения по категории А.

Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм² в земле (траншее)?

Да, можно. Однако при прокладке в земле необходимо выполнить ряд условий: обеспечить песчаную подсыпку и засыпку, защиту от механических повреждений (кирпичом, бетонными плитами, сигнальной лентой), учесть коррозионную активность грунта и наличие блуждающих токов. Для агрессивных грунтов рекомендуется применение кабеля с внешней оболочкой из полиэтилена (АПвПуг).

Как правильно выбрать сечение 50 мм²? Достаточно ли его для мощности 5 МВт?

Сечение выбирается не только по мощности, но и по допустимому току нагрузки с учетом условий прокладки и экономической плотности тока. Для трехфазной линии 10 кВ примерный ток при мощности 5 МВт составляет около 290 А. Допустимый длительный ток для кабеля 3х50 мм², проложенного в земле, составляет примерно 200 А (зависит от условий). Следовательно, для такой мощности сечения 50 мм² будет недостаточно. Потребуется сечение, как минимум, 95 или 120 мм². Выбор сечения должен производиться на основе точного расчета по ПУЭ гл. 1.3.

Обязательно ли заземлять алюминиевую оболочку с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.32, 2.3.75). Двустороннее заземление металлических оболочек и экранов силовых кабелей выше 1 кВ выполняется для обеспечения безопасности, снижения напряжения прикосновения на оболочке в аварийном режиме и для обеспечения нормальной работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться заземление через ограничитель напряжения (поперечное заземление).

Что означает индекс «(А)» в маркировке Внг(А)?

Индекс (А) обозначает высшую категорию испытаний на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Кабель, испытанный по категории А, не распространяет горение при прокладке пучком (в несколько ярусов) с высоким удельным тепловыделением (мощность источника пламени 20,5 кВт на 1 м длины). Это самый строгий норматив пожарной безопасности для кабельной продукции.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвВнг(А) 10 кВ, изготовленного в соответствии с ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, режима работы (температурные перегрузки), качества монтажа и воздействия внешних факторов (коррозия, механические повреждения).

Заключение

Кабель АПвВнг(А) 10 кВ 50 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокие температурные и электрические характеристики, алюминиевая герметичная оболочка и защитный покров, не распространяющий горение по высшей категории (А). Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов.