Кабель АПвВнг(А) 500 мм
Кабель АПвВнг(А) 500 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвВнг(А) 500 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Сечение 500 мм² относится к крупным и применяется для передачи больших мощностей, что обуславливает его использование в ответственных узлах энергосистем.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-500
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(А) – показатель пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшие требования по нераспространению горения).
- 500 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Полупроводящий экран (наложен поверх изоляции): Выполнен из электропроводящего сшитого полиэтилена или полимерной ленты. Выравнивает поверхностные электрические поля, устраняя микроскопические зазоры между изоляцией и металлическим экраном.
- Металлический экран: Выполнен в виде медных лент, наложенных спирально или продольно, или в виде медных проволок, наложенных поверх лент. Основная функция – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и нулевой последовательности.
- Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих кабелей в группе.
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, главные распределительные шины цехов.
- Энергетика: Соединения в распределительных устройствах (РУ) подстанций, выводы мощности.
- Городская инфраструктура: Кабельные линии в коллекторах, туннелях, по эстакадам для питания районов и крупных объектов.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности (при условии стойкости оболочки к конкретным агрессивным средам).
- В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, этажах, галереях).
- В производственных помещениях.
- В блоках и по эстакадам.
- В земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Важно: стандартная модификация АПвВнг(А) не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле рекомендуется кабель с броней, например, АПвБбШп или АПвПуг.
- ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Хотя в названии указано до 3 кВ, стандарт распространяется и на кабели на 6-35 кВ, что закреплено в его области применения.
- ТУ 16.К71-335-2004 (или более поздние редакции). Конкретные технические условия производителя.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ) – определяют условия выбора, прокладки и эксплуатации.
- Своды правил по противопожарным требованиям (СП) – регламентируют применение кабелей с индексом «нг».
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 500 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, круглой формы, сечением 500 мм². Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная конструкция для обеспечения необходимой гибкости. Жила соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.
2. Фазная изоляция
Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это значительно повышает стойкость к тепловой деформации, позволяя кабелю работать при температуре жилы до +90°C в длительном режиме и до +250°C в режиме короткого замыкания (в течение 5 секунд). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения.
3. Поясная изоляция
Экструдированный слой из того же сшитого полиэтилена или совмещенный с фазной изоляцией. Служит для выравнивания электрического поля и механической защиты фазных изоляций.
4. Экран по изоляции
Состоит из двух элементов:
5. Оболочка
Наружная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Материал оболочки обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, влага, химикаты) и соответствует высшей категории пожарной безопасности «нг(А)». Это означает, что кабель при групповой прокладке не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22.
Основные технические и электрические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 (12) кВ; 8,7/15 (17,5) кВ; 12/20 (24) кВ |
| Количество и сечение жил | 1×500 мм², 3×500 мм² |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (5 с) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Длительно допустимый ток нагрузки (Iдоп)* | ~500-600 А (зависит от условий прокладки) |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C | Не более 0,0601 Ом/км |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВнг(А) 500 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи и распределения электроэнергии в стационарных установках.
Способы прокладки:
Сравнение с аналогами и выбор модификации
Выбор конкретной модификации кабеля зависит от условий прокладки и требований к пожарной безопасности.
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|
| АПвВнг(А) 500 мм² | Алюминиевая жила, СПЭ-изоляция, ПВХ-оболочка нг(А). Без брони. | Групповая прокладка внутри помещений, в кабельных сооружениях с высокой плотностью трасс. Там, где требуется нераспространение горения по категории А. |
| АПвБбШп 500 мм² | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент и защитного шланга из ПВХ поверх брони. | Прокладка в земле (траншеях), в местах с риском механических повреждений, в агрессивных грунтах. |
| АПвПуг 500 мм² | Защита в виде гофрированной водонепроницаемой ленты из полимера и брони из гофрированной стальной ленты. Герметизирован. | Прокладка в земле, в условиях высокой коррозионной активности, в затопляемых коллекторах. |
| АПвВГЭ 500 мм² | Экранированный, но с обычной ПВХ-оболочкой без индекса «нг». | Одиночная прокладка, где требования по нераспространению горения в группе не являются критичными. |
| ПвВнг(А) 500 мм² | Медная токопроводящая жила. Все остальные параметры аналогичны. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке и надежности, где важен меньший диаметр и вес при том же сечении, но с учетом более высокой стоимости. |
Требования нормативной документации
Производство и испытания кабеля АПвВнг(А) регламентируются следующими основными документами:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие изоляции СПЭ (АПвВнг) от бумажно-пропитанной (АСБ) или ПВХ (АВВГ)?
СПЭ-изоляция является безмасляной и негигроскопичной, что исключает течение изоляции и зависимость dielectric properties от влажности. Она имеет более высокие диэлектрические характеристики, меньший вес и толщину изоляционного слоя, а также допускает большую рабочую температуру жилы (+90°C против +70°C для ПВХ). По сравнению с бумажно-пропитанной, СПЭ-кабель не требует сложных концевых муфт с вертикальной прокладкой и экологически безопасен.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А) 500 мм² в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле базовой модификации АПвВнг(А) не рекомендуется. Отсутствие брони делает его уязвимым к механическим воздействиям (камни, строительный мусор, раскопки), грызунам и коррозии. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные модификации (АПвБбШп, АПвПуг) или применять защитные конструкции (бетонные плиты, трубы), что экономически и технически менее целесообразно.
3. Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель и как он рассчитывается?
Термическая стойкость к току короткого замыкания (Iкз) определяется по формуле, учитывающей сечение жилы (S), допустимую температуру при КЗ (Tкз = +250°C), начальную температуру (Tн, обычно +90°C) и время действия защиты (t, обычно 0,1-1 с). Упрощенно, для алюминиевой жилы 500 мм² при t=1 с, Iкз может достигать ~15-18 кА. Точный расчет должен проводиться проектировщиком для конкретных условий сети.
4. Что означает индекс «нг(А)» и в чем его отличие от «нг»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» – более строгий, он означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Категория А предполагает наиболее жесткие условия испытания: общее суммарное сечение горючей массы изоляции и оболочки испытуемых образцов кабеля на 1 метр длины составляет 7 литров на один метр длины. Это высший уровень пожарной безопасности для кабельной продукции.
5. Как осуществляется монтаж концевых и соединительных муфт на кабель АПвВнг(А) 500 мм²?
Для кабелей с СПЭ-изоляцией применяются специальные термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. Ключевые этапы: разделка кабеля с ступенчатым удалением слоев, заземление экрана, установка изоляционных трубок и перчаток, которые под воздействием тепла или механического растяжения плотно обжимают кабель, обеспечивая герметичность и требуемые диэлектрические характеристики. Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.
6. Каковы основные преимущества алюминиевой жилы по сравнению с медной в кабелях такого сечения?
Основное преимущество – существенно более низкая стоимость при сопоставимой пропускной способности по току для сечений от 240 мм² и выше. Алюминий легче, что облегчает транспортировку и монтаж. К недостаткам относят меньшую механическую прочность, большую склонность к ползучести (требуется качественное обжатие контактов), а также необходимость большего сечения для обеспечения той же проводимости, что у меди. Однако для сечения 500 мм² алюминиевый кабель является экономически оптимальным решением для многих проектов.
Заключение
Кабель АПвВнг(А) 500 мм² является современным, надежным и технически совершенным решением для построения высоковольтных распределительных сетей 6-20 кВ. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и термические характеристики, а оболочка с индексом «нг(А)» гарантирует безопасность при групповой прокладке в условиях высокой плотности кабельных трасс. Правильный выбор данной модификации, с учетом необходимости бронирования для подземной прокладки, позволяет создать экономически эффективную и долговечную кабельную линию, отвечающую всем требованиям современных нормативных документов в области энергетики и пожарной безопасности.