Кабель АПвВнг(А) 3х150: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвВнг(А) 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и огнезащитным исполнением. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов современных распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция и характеристики строго регламентированы межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ».
Расшифровка маркировки АПвВнг(А) 3х150
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- В – оболочка из поливинилхлорида (ПВХ).
- нг(А) – исполнение, не распространяющее горение по категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель обеспечивает сохранение работоспособности в случае пожара и не способствует распространению пламени.
- 3х150 – три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), круглой формы, однопроволочная (монолитная) для сечений до 185 мм² включительно. Жила имеет компактную форму для оптимизации диаметра кабеля.
- Экран поверх жилы (полупроводящий экран): Наносится непосредственно на изоляцию в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ составляет 3,0 мм. СПЭ обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
- Экран поверх изоляции (полупроводящий слой): Также выполнен из сшитого полупроводящего полиэтилена. Вместе с экраном на жиле формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное распределение электрического поля.
- Поясная изоляция: Выполняется в виде медных или алюминиевых лент, наложенных спирально с перекрытием. Предназначена для выравнивания потенциала, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасности при касании в случае повреждения.
- Заполнение: Пространство между поясной изоляцией и оболочкой заполняется жгутами из ПВХ-пластиката или аналогичного материала для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки рассчитывается в зависимости от диаметра кабеля под ней и обеспечивает механическую и химическую защиту.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Электроснабжение крупных промышленных предприятий, цехов с мощным оборудованием.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах и по стенам зданий, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория нг(А)).
- Укладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми плитами, сигнальной лентой).
- Экономическая эффективность: Использование алюминия вместо меди снижает стоимость кабеля и монтажа на 40-60%, что критически важно для протяженных магистралей.
- Высокие эксплуатационные характеристики изоляции СПЭ: Большая допустимая рабочая температура (+90°C) и стойкость к токам КЗ по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБ) или изоляцией из ПВХ (АВВГ).
- Пожарная безопасность: Исполнение нг(А) позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени.
- Простота монтажа и обслуживания: Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с системой маслоподпитки, как для АСБ. Меньший вес и радиус изгиба облегчают укладку.
- Высокая стойкость к влаге и коррозии: Полностью герметичная конструкция.
- Отсутствие брони: Базовая модификация АПвВнг(А) требует дополнительной защиты при прокладке в земле в местах с риском механических повреждений.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и надрезов изоляции.
- Сравнительно большие радиусы изгиба: По сравнению с гибкими кабелями или кабелями с ПВХ-изоляцией.
- По допустимому длительному току нагрузки (нагрев).
- По потере напряжения (для протяженных линий).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).
Отсутствие в маркировке буквы «Г» указывает на то, что кабель не является гибким, его жилы однопроволочные (класс 1 по ГОСТ 22483).
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 3х150
Конструкция кабеля многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию.
Основные технические характеристики
Кабель АПвВнг(А) 3х150 рассчитан на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ (между жилой и землей/фазное напряжение) с частотой 50 Гц. Климатическое исполнение УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для эксплуатации на открытом воздухе, в земле, тоннелях, каналах, помещениях).
Таблица 1. Электрические и механические параметры
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное сечение жилы, мм² | 150 | Фактическое сечение соответствует ГОСТ 22483 |
| Максимальное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км | 0,206 | ГОСТ 31996-2012 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 15 (для 6 кВ) / 25 (для 10 кВ) | Продолжительность 10 мин. |
| Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C | +90 | |
| Допустимая температура при коротком замыкании, °C | +250 | Продолжительность не более 5 сек. |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | Для одножильных кабелей с поясной изоляцией |
| Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно | 4500 — 4800 | Зависит от производителя |
| Наружный диаметр кабеля, мм, приблизительно | 55 — 60 | Зависит от производителя |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке
Условия: температура земли +25°C, температура воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт. Данные ориентировочные, окончательный расчет ведется по ПУЭ гл. 1.3.
| Способ прокладки | Iдл, А |
|---|---|
| В земле (в траншее), один кабель | 320 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении), один кабель | 305 |
| В воздухе (в туннеле, канале), при групповой прокладке с учетом коэффициента снижения | Снижается на 10-30% |
Сфера применения кабеля АПвВнг(А) 3х150
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях на номинальное напряжение до 10 кВ включительно. Основные области применения:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных жидкостью, а также в условиях постоянного давления воды на оболочку (подводная прокладка). Для агрессивных условий и риска механических повреждений следует применять бронированные модификации (АПвБбШв, АПвПуг).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка кабеля АПвВнг(А) 3х150 должна осуществляться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев. При подвесной прокладке необходимо использовать специальные кабельные держатели, исключающие повреждение оболочки и передачу механических напряжений на жилы.
Обязательным этапом является монтаж концевых и соединительных муфт, предназначенных специально для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Муфты обеспечивают электрическую прочность, герметизацию и контроль заземления экранов. Сечение заземляющего проводника, присоединяемого к экранам кабеля, должно быть не менее 16 мм² по меди.
При прокладке в земле глубина траншеи должна быть не менее 0,7 м для сетей 6-10 кВ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, после засыпается тем же материалом и защищается сигнальной лентой или плитами.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвВнг(А) отличается от АПвВГ?
Кабель АПвВГ не имеет индекса «нг», что означает отсутствие стойкости к распространению горения при групповой прокладке. Его применение в пучках, пакетах или коробах строго ограничено ПУЭ. АПвВнг(А) лишен этого недостатка.
Почему в маркировке указано «(А)» в индексе нг(А)?
Категория «А» — наиболее строгая по требованиям пожарной безопасности для кабелей. Она означает, что при испытании горение не распространяется на длину более 1,5 м, а тепловыделение (кислородный индекс) соответствует самым высоким нормам. Это позволяет прокладывать кабель в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, на объектах транспортной инфраструктуры.
Можно ли использовать кабель АПвВнг(А) 3х150 для сети 0,4 кВ?
Технически — да, электрическая прочность изоляции это позволяет. Однако это экономически нецелесообразно. Для сетей 0,4 кВ применяются кабели на напряжение 0,66/1 кВ (например, АВВГнг(А)), которые имеют меньшую толщину изоляции и, как следствие, меньший диаметр, вес и стоимость.
Какой аналог существует у данного кабеля с медными жилами?
Прямым функциональным аналогом является кабель ПвВнг(А)-10 3х150. Буква «А» (алюминий) в начале маркировки заменена на обозначение медной жилы (отсутствие буквы «А» или иногда «М»). Все остальные элементы конструкции идентичны. Медный аналог имеет меньшее электрическое сопротивление жилы (около 0,124 Ом/км), больший допустимый ток нагрузки (около 380 А в земле) и существенно более высокую стоимость.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Да, обязательно. В соответствии с ПУЭ (Глава 2.3), кабели на напряжение 6-10 кВ, не имеющие брони, при прокладке в земле (траншее) должны быть защищены от механических повреждений. Защита осуществляется путем укладки сверху на расстоянии 250 мм от оболочки кабеля железобетонных плит или полнотелого глиняного кирпича. Допускается использование сигнальной пластиковой ленты только при глубине заложения более 1 м и отсутствии риска раскопок механизированным способом.
Как правильно выбрать сечение для конкретного объекта?
Выбор сечения 150 мм² или любого другого производится на основе расчета по следующим критериям:
Окончательный расчет должен быть выполнен проектной организацией в соответствии с требованиями ПУЭ гл. 1.3.
Каков срок службы кабеля АПвВнг(А) 3х150?
Номинальный срок службы, установленный ГОСТ 31996-2012 и гарантируемый производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и отсутствии внешних дестабилизирующих факторов.
Заключение
Кабель АПвВнг(А) 3х150 представляет собой современное, экономически обоснованное и технически совершенное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ. Его ключевые преимущества — сочетание алюминиевых жил, обеспечивающих экономию средств, и изоляции из сшитого полиэтилена, гарантирующей высокую надежность и долговечность. Исполнение с пониженной пожарной опасностью категории «нг(А)” расширяет область его применения до объектов с повышенными требованиями безопасности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя являются залогом бесперебойного электроснабжения на протяжении всего срока службы.