Кабель АПвВнг(А) 1х630: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвВнг(А) 1х630 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном (ПВХ) шланге пониженной горючести и наружной оболочке из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А) 1х630

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен.
• в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый), что указывает на изоляцию из сшитого полиэтилена (XLPE).
• В – материал внутренней защитной оболочки (шланга): поливинилхлорид (ПВХ).
• нг(А) – показатель пожарной безопасности оболочки: не распространяющий горение по категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по самым строгим критериям (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
• 1х630 – количество и номинальное сечение токопроводящих жил: одна жила сечением 630 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А) 1х630 является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электрической проводимости) или аналогичной. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (хотя может быть и круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и облегчить монтаж. Жила может быть как однопроволочной (для жестких условий прокладки), так и многопроволочной.
• 2. Экранирующая полупроводящая лента. Накладывается поверх жилы для выравнивания электрического поля и предотвращения локальных перенапряжений на поверхности жилы.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические и термические характеристики кабеля. Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что позволяет изоляции сохранять форму и свойства при температурах до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании.
• 4. Экранирующий слой над изоляцией. Полупроводящей экструдированный слой, аналогичный наложенному на жилу. Вместе они формируют коаксиальную конструкцию, направляющую электрическое поле внутрь изоляции.
• 5. Экранирующая оплетка (экран). Выполняется из медных проволок или лент. Основная функция – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и заземления.
• 6. Разделительный слой. Как правило, поясная изоляция из полимерных лент или крепированной бумаги, накладываемая поверх экрана для защиты от взаимодействия с оболочкой.
• 7. Защитный шланг (внутренняя оболочка). Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката. Выполняет функцию механической защиты экрана и изоляции, а также служит барьером от влаги.
• 8. Наружная оболочка. Изготовлена из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Обеспечивает основную защиту от механических воздействий, агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение) и соответствует требованиям нераспространения горения по категории А.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвВнг(А) 1х630 на номинальное напряжение 10 кВ.

Параметр	Значение	Примечание
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Максимальная температура при коротком замыкании	+250°C	Длительность не более 5 сек.
Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке	+130°C	Циклический режим
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 x D	Где D – наружный диаметр кабеля
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км	При температуре +20°C
Электрическое сопротивление жилы постоянному току, не более	0.0451 Ом/км	При температуре +20°C
Емкость	~0.3 мкФ/км	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление	~0.15 Ом/км	Приблизительное значение

Токовые нагрузки (для прокладки в земле)

Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены ориентировочные значения для прокладки в траншее (в земле) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт и температуре жилы +90°C.

Условие прокладки	Допустимый длительный ток, А
Одножильный кабель, проложенный в трубе, в траншее	~580-620 А
Три одножильных кабеля в одной траншее (треугольником, с расстоянием между кабелями 0.1 м)	~480-520 А (с учетом взаимного нагрева)
Прокладка в воздухе (на лотках, в кабельных эстакадах)	~650-700 А

Важно: Точные значения токовых нагрузок должны определяться по актуальным редакциям ПУЭ (Правила устройства электроустановок), ГОСТ 31996-2012 или с помощью специализированных расчетных программ, учитывающих все конкретные условия (температура среды, количество кабелей в пучке, способ прокладки и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВнг(А) 1х630 применяется для создания магистральных линий электропередачи, питания мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные станции), в городских кабельных сетях, а также на объектах генерации электроэнергии.

• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, этажах и кабельных полуэтажах. Показатель «нг(А)» разрешает плотную групповую прокладку.
• Прокладка в земле (траншее): допускается при условии защиты от механических повреждений (бронированный вариант – АПвБбШв – предпочтительнее). При прокладке нескольких одножильных кабелей на одно напряжение необходимо учитывать взаимное влияние и правильно располагать жилы (в треугольник или плоскостью) для минимизации потерь.
• Прокладка в помещениях, включая производственные цеха и электрощитовые. Благодаря низкому дымо- и газовыделению (при наличии индекса «LS») может использоваться в местах с массовым пребыванием людей.

Ограничения: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также в условиях постоянного давления воды (затопленные трассы). Для агрессивных условий и при наличии риска механических повреждений требуется применение бронированных модификаций.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвВнг(А) 1х630:

• Высокая пропускная способность и термостойкость: Изоляция из СПЭ позволяет работать при температуре +90°C, что на 20°C выше, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией (68°C) и на 30°C выше, чем у кабелей с изоляцией из ПВХ (70°C). Это позволяет передавать большие мощности при том же сечении.
• Отличные диэлектрические свойства и стойкость к тепловому старению: СПЭ обладает высокой электрической прочностью и стабильностью параметров в течение всего срока службы.
• Пожарная безопасность: Соответствие категории «нг(А)» делает кабель безопасным при групповой прокладке. Оболочка из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности не поддерживает горение.
• Гибкость и удобство монтажа: По сравнению с бронированными кабелями, имеет меньший вес и радиус изгиба, что упрощает прокладку на сложных трассах.
• Отсутствие риска течи пропиточного состава: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией, полностью исключена проблема стекания пропиточного состава на вертикальных участках.
• Экономичность: Использование алюминия вместо меди снижает стоимость кабеля и монтажа при сохранении высоких электрических характеристик.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: Марка АПвВнг(А) не имеет бронепокрова, что делает ее уязвимой к механическим повреждениям при прокладке в земле без дополнительной защиты (трубы, лотки).
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить экран или изоляцию.
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт: Технология разделки и монтажа муфт на кабелях с изоляцией из СПЭ требует высокой квалификации персонала и соблюдения абсолютной чистоты.
• Сравнительно высокая стоимость: Кабель с изоляцией из СПЭ дороже кабеля с изоляцией из ПВХ, но дешевле медного аналога.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвВнг(А) отличается от АПвПуг?

Основное отличие – в материале наружной оболочки. У кабеля АПвПуг наружная оболочка выполнена из полиэтилена, что обеспечивает повышенную стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Кабель АПвВнг(А) имеет оболочку из ПВХ пониженной пожарной опасности, что делает его приоритетным для прокладки внутри помещений и в коллекторах, где предъявляются строгие требования к нераспространению горения.

Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А) 1х630 в земле?

Да, можно, но с обязательным учетом условий прокладки. Рекомендуется прокладка в трубах (ПНД, асбоцементных) или защитных коробах для исключения механических повреждений. При прямом заглублении в траншею необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту сигнальной лентой или кирпичом, а также отсутствие в грунте острых камней, строительного мусора и блуждающих токов. Для прокладки в земле при высоких рисках механических повреждений предпочтительнее использовать бронированный кабель АПвБбШв.

Как правильно выбрать сечение 630 мм²? На какой ток он рассчитан?

Выбор сечения 630 мм² обусловлен проектной мощностью объекта и расчетными токами нагрузки. Для точного определения необходимо выполнить электрический расчет с учетом всех факторов: мощности потребителя, напряжения, коэффициента спроса, способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельных кабелей. Ориентировочный длительно допустимый ток для одной жилы сечением 630 мм² составляет 580-700 А в зависимости от условий (см. таблицу выше). Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации и соответствовать нормам ПУЭ.

Требуется ли дополнительное заземление экрана кабеля?

Да, экран (медная оплетка) кабеля на напряжение 6 кВ и выше подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана), обеспечения симметрии электрического поля и для протекания токов короткого замыкания. Существуют различные схемы заземления экранов: двустороннее, одностороннее, поперечное, с применением устройств защиты от перенапряжений (ОПН). Выбор схемы определяется проектом и требованиями нормативных документов.

Каков срок службы кабеля АПвВнг(А) 1х630?

Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и хранения, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может быть больше и зависит от реальных нагрузочных и температурных режимов, качества монтажа соединений и воздействия внешних факторов.

В чем ключевое отличие от медного кабеля ПвВнг(А)-1х630?

Ключевые отличия:
1. Материал жилы: Алюминий (А) vs Медь (отсутствие буквы «А» или буква «М»).
2. Электрическое сопротивление: У медного кабеля сопротивление жилы примерно в 1.68 раза ниже (~0.028 Ом/км против ~0.045 Ом/км), что приводит к меньшим потерям мощности на нагрев при той же силе тока.
3. Механические свойства: Медная жила более гибкая и стойкая к механическим изгибам, особенно актуально для многопроволочных жил.
4. Стоимость и вес: Медный кабель значительно дороже и тяжелее алюминиевого аналога. Выбор между ними является технико-экономическим расчетом, учитывающим капитальные затраты, потери электроэнергии и условия монтажа.

Заключение

Кабель АПвВнг(А) 1х630 представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения силовых сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокую пропускную способность, долговечность и стабильность электрических параметров. Соответствие высшей категории пожарной безопасности «нг(А)» делает его незаменимым при групповой прокладке в кабельных сооружениях и помещениях. Применение алюминиевой жилы оптимально с точки зрения экономии средств без существенного ущерба для технических характеристик при правильном расчете сечения. Успешная эксплуатация кабеля напрямую зависит от грамотного проектирования, выбора условий прокладки, качества монтажа и соблюдения правил технической эксплуатации.