Кабель АПвВнг(А) 20 кВ 300 мм

Кабель АПвВнг(А) 20 кВ 300 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвВнг(А) 20 кВ 300 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 кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Он является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется в электросетевом строительстве.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-20 кВ 1х300/35-1

    • А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
    • Пв – материал изоляции: сшитый полиэтилен (вулканизированный).
    • В – материал оболочки: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
    • нг(А) – исполнение по нераспространению горения: не распространяющий горение по категории А (наивысшая категория по ГОСТ 53315-2009, означающая, что при групповой прокладке горение не распространяется).
    • 20 кВ – номинальное напряжение 20 000 Вольт.
    • 1х300/35 – количество и сечение основных жил (1 жила сечением 300 мм²) и сечение жилы заземления (35 мм²) для кабелей с тремя основными жилами. Для одножильного кабеля обозначение будет 1х300.

    Конструкция кабеля АПвВнг(А) 20 кВ 1х300

    Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую надежность и безопасность.

    • 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электрической проводимости) по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей) для компактности, либо круглой (одножильные). Может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн), что зависит от требований к гибкости.
    • 2. Экран по жиле (полупроводящей слой). Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
    • 3. Изоляция. Основной диэлектрический слой из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Толщина изоляции нормирована и для 20 кВ составляет, как правило, 8.0-9.0 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), стойкостью к тепловым ударам и влаге.
    • 4. Экран по изоляции. Состоит из двух элементов:
      • Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
      • Медных проволок (или гофрированной ленты), наложенных поверх полупроводящего слоя. Эти проволоки обеспечивают capacitive current и служат в качестве проводника для токов короткого замыкания. Сечение экрана нормируется.
    • 5. Разделительный слой. Как правило, выполнен из бронеленты или полимерной ленты, наложенной поверх экрана. Предотвращает повреждение внутренних слоев при наложении брони.
    • 6. Броня. Выполнена в виде гофрированной алюминиевой ленты или оболочки (символ «А» в начале маркировки). Алюминиевая броня выполняет несколько функций: механическая защита от внешних воздействий, экран от электромагнитных помех, а также служит нулевой жилой (заземляющим проводником) в трехжильных кабелях. В одножильных кабелях ее применение требует специальных мер из-за возникновения вихревых токов.
    • 7. Защитный шланг (внешняя оболочка). Изготовлен из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Обозначение «нг(А)» указывает, что данный материал не распространяет горение при групповой прокладке. Оболочка защищает броню от коррозии и механических повреждений, а также обеспечивает стойкость к агрессивным средам.

    Основные технические и электрические параметры

    Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(А) 20 кВ 1х300 мм²

    ПараметрЗначение / ХарактеристикаНормативный документ
    Номинальное напряжение U0/U, кВ12/20ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60502-1:2009)
    Максимальное рабочее напряжение Um, кВ24
    Частота, Гц50
    Допустимая длительная температура жилы, °C+90ГОСТ 31996-2012
    Максимальная температура при КЗ (до 5 с), °C+250
    Допустимая температура нагрева жилы при перегрузке, °C+130
    Минимальный радиус изгиба при монтажеНе менее 20 наружных диаметров кабеляТехнические условия
    Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·кмНе менее 1000ГОСТ 3345-76
    Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа, кВ/время40 кВ / 60 минПУЭ 7-е изд.
    Климатическое исполнениеУХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на открытом воздухе)ГОСТ 15150-69
    Срок службыНе менее 30 летТехнические условия

    Таблица 2. Электрические характеристики жилы сечением 300 мм²

    ПараметрЗначениеПримечание
    Активное сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более0.0601ГОСТ 22483-2012
    Индуктивное сопротивление, Ом/км (приблизительно)0.11 — 0.13Зависит от конструкции и расстояния между жилами
    Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп), А~ 550 — 650 АЗависит от способа прокладки (в земле, воздухе, трубе), температуры грунта, количества рабочих кабелей в траншее. Точный расчет ведется по ПУЭ гл. 1.3.
    Ток короткого замыкания (Iкз), кАДо 25-30 кА (за 1 с)Рассчитывается для конкретных условий сети

    Область применения и способы прокладки

    Кабель АПвВнг(А) 20 кВ 300 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на класс напряжения 20 кВ. Основные сферы применения:

    • Магистральные линии распределительных сетей 6-20 кВ от подстанций к городским и промышленным распределительным пунктам.
    • Питание мощных промышленных потребителей: заводы, фабрики, крупные цеха.
    • Устройство вводов и ответвлений в силовых трансформаторных подстанциях (ТП, КТП).
    • Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
    • Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия механических повреждений (растяжения, удары). Для защиты от механических воздействий при прокладке в земле рекомендуется использование защитных плит или кирпича.
    • Прокладка в помещениях, включая производственные цеха с высокой категорией пожарной опасности, благодаря исполнению «нг(А)».

    Важно: Прокладка одножильных кабелей в алюминиевой оболочке требует особого внимания из-за возникновения в оболочке вихревых токов, приводящих к дополнительным потерям и нагреву. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей фазы рекомендуется располагать в «треугольник» или «смежно» с перевязкой, а также выполнять перекрестные соединения оболочек и их заземление с двух сторон для прерывания контуров наведенного тока. Для трехжильных кабелей эта проблема снимается, так как магнитные потоки фаз компенсируют друг друга.

    Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

    Преимущества кабеля АПвВнг(А) перед кабелями с бумажной изоляцией (АСБл, АСБ2л):

    • Высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70°C у бумажно-пропитанных, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
    • Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке, так как изоляция СПЭ не содержит масел и не стекает.
    • Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам. Не требуется сложная система осушения и контроля изоляции.
    • Меньший вес и внешний диаметр при аналогичных параметрах.
    • Большая стойкость к тепловым ударам и перегрузкам.
    • Упрощенный монтаж и обслуживание.

    Преимущества перед кабелями в ПВХ изоляции (АВВГ): Возможность работы на среднее напряжение (20 кВ), высокая термостойкость и надежность.

    Недостатки:

    • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
    • Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции (требует аккуратной транспортировки и монтажа).
    • Сложность ремонта локальных повреждений изоляции СПЭ в полевых условиях по сравнению с бумажной.
    • Необходимость специального инструмента и обученного персонала для разделки и монтажа концевых и соединительных муфт.

    Требования к монтажу, соединению и оконцеванию

    Монтаж кабеля АПвВнг(А) 20 кВ должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций заводов-изготовителей муфт.

    • Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов.
    • Радиус изгиба: Не менее 20 наружных диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и оболочек.
    • Соединение и оконцевание: Требуют применения специальных кабельных арматуры – соединительных и концевых муфт (заливных или термоусаживаемых) на напряжение 20 кВ. Процесс включает ступенчатую разделку кабеля с удалением слоев, монтаж изоляционных элементов, экранирование и герметизацию. Для заземления алюминиевой брони/оболочки используются медные проволочные бандажи или специальные заземляющие накладки.
    • Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением 40 кВ промышленной частоты 50 Гц в течение 60 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвВнг(А) от АПвПу2г?

Основное отличие – в конструкции брони и внешней оболочки. АПвВнг(А) имеет гофрированную алюминиевую оболочку (броню) и поверх нее защитный шланг из ПВХнг. Кабель АПвПу2г имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (символ «Пу» – броня из стальных лент с усиленной наружной оболочкой) и внешнюю оболочку из полиэтилена. Алюминиевая броня лучше защищает от электромагнитных помех и не подвержена коррозии, как стальная, но менее стойка к механическим растягивающим усилиям.

Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А) 20 кВ в земле?

Да, можно. Однако для прямой прокладки в земле (траншее) рекомендуется дополнительная защита от механических повреждений (укладка в трубы, использование сигнальных лент, защитных плит). Алюминиевая оболочка обеспечивает хорошую защиту от влаги и коррозии, но ударные нагрузки (например, лопатой) могут ее повредить.

Как правильно выбрать сечение жилы 300 мм²? На что влияет сечение?

Сечение 300 мм² выбирается на основе расчета по следующим критериям: допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп), потери напряжения в линии, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Для напряжения 20 кВ сечение 300 мм² является стандартным для магистральных линий с токами нагрузки 500-650 А. Увеличение сечения снижает активные потери электроэнергии и нагрев кабеля, но увеличивает стоимость.

Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?

Обозначение «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А – наивысшей по ГОСТ 53315-2009. Это подтверждается испытаниями, при которых горение не распространяется на контрольный пучок кабелей в вертикальной установке при горении мощной газовой горелкой. Это критически важно для прокладки в кабельных сооружениях, туннелях, этажах, где находится множество кабелей, и локализация пожара является приоритетной задачей.

Как заземлять алюминиевую оболочку/броню этого кабеля?

Алюминиевая оболочка подлежит заземлению с обеих сторон кабельной линии для обеспечения электробезопасности и выполнения функций экрана. Заземление осуществляется с помощью медного гибкого проводника, присоединяемого к оболочке через специальный контактный лепесток или накладку (входит в комплект муфт) с помощью винтового соединения или опрессовки. Место контакта должно быть защищено от коррозии. Для трехжильных кабелей оболочка также может использоваться в качестве нулевой жилы (PEN), но это должно быть предусмотрено проектом.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на этот кабель?

Монтаж концевых муфт (КНТП, КНТп) требует точного соблюдения технологической карты. Особенности: необходимость тщательной зачистки полупроводящих слоев без повреждения основной изоляции СПЭ, обеспечение плавного перехода экрана с помощью токоотводящих проволок или лент, правильное наложение изоляции (термоусаживаемые трубки или накладки) и обязательная герметизация ввода жилы и оболочки для защиты от влаги. Работы должны проводиться в чистом помещении или под навесом для исключения попадания пыли и влаги.

Заключение

Кабель АПвВнг(А) 20 кВ 300 мм² представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, алюминиевой брони и негорючей оболочки, обеспечивает высокие электрические характеристики, длительный срок службы и безопасность при групповой прокладке. Правильный выбор, монтаж и обслуживание данного кабеля в соответствии с нормативной документацией и рекомендациями производителей являются залогом бесперебойной работы энергетических объектов на протяжении десятилетий.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.