Кабель АПвВнг(А) 6 кВ 70 мм
Кабель АПвВнг(А) 6 кВ 70 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвВнг(А) 6 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6 кВ. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в современных энергосистемах. Данный тип кабеля является ключевым элементом при построении распределительных сетей среднего напряжения, питающих промышленные предприятия, жилые микрорайоны, объекты инфраструктуры и генерирующие мощности.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-6 кВ 70 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтина (вулканизированного).
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – исполнение по нераспространению горения 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).
- 6 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
- 70 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/6 (7,2) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 15 кВ в течение 10 минут после прокладки или 18 кВ в течение 5 минут на барабане.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при коротком замыкании, не более 5 сек).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Допустимый радиус изгиба при прокладке: Не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 диаметров для многожильных кабелей.
- Стойкость к распространению горения: Категория А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Групповая прокладка.
- Стойкость оболочки к воздействию температур: От -50°C до +70°C.
- Строительная длина: Не менее 250 метров для сечений от 70 мм² (может быть оговорена с заказчиком).
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределение энергии по цехам, подключение трансформаторных подстанций.
- Городские распределительные сети: Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, по эстакадам и в блоках для питания жилых и общественных зданий.
- Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы.
- Нефтегазовая отрасль: Прокладка на открытых площадках с учетом агрессивных сред (при условии защиты от прямого воздействия).
- В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, этажах, галереях).
- В помещениях, включая производственные цеха.
- На открытом воздухе (при условии защиты от прямых солнечных лучей и механических повреждений).
- В земле (траншее) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой, кирпичом). Важно: Кабель АПвВнг(А) не имеет брони, поэтому при прокладке в земле в местах с повышенными механическими нагрузками требуется дополнительная защита.
- Высокая пропускная способность: Благодаря высокой допустимой температуре (+90°C) может передавать большие мощности по сравнению с кабелями с бумажной или ПВХ изоляцией того же сечения.
- Надежность и долговечность: СПЭ-изоляция не стареет под воздействием тепловых циклов, не подвержена водному деревлению (при правильной конструкции экранов).
- Безопасность: Исполнение «нг(А)» гарантирует нераспространение горения при групповой прокладке, что критически важно для объектов с массовой прокладкой кабелей.
- Удобство монтажа: Отсутствие ограничений по разности уровней прокладки (в отличие от кабелей с бумажной пропиткой), возможность прокладки при отрицательных температурах.
- Отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с подпиткой: В отличие от кабелей с бумажной изоляцией, не требует систем постоянного подпитывания маслом или мастикой.
- Радиус изгиба: Должен строго соблюдаться. Для многожильных кабелей на 6 кВ минимальный радиус изгиба составляет 10-15 наружных диаметров. Нарушение ведет к необратимой деформации изоляции и экранов.
- Раскатка: Запрещается сбрасывание кабеля с барабана, использование механизмов, захватывающих кабель непосредственно за оболочку. Необходимо использовать кабельные чулки или транспортерные ленты.
- Защита от повреждений: При прокладке в земле (траншее) на глубине менее 1 м и в местах, где вероятны механические нагрузки, кабель должен быть защищен плитами или кирпичом. При прокладке по конструкциям – защищен от вибрации и истирания.
- Заземление экранов: Экраны (полупроводящие слои и поясная изоляция) на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и нормальной работы релейной защиты. Заземление выполняется через концевые или соединительные муфты.
- Монтаж концевых заделок: Требует применения специализированных муфт для кабелей с СПЭ-изоляцией на 6 кВ. Процесс включает ступенчатую зачистку изоляции, наложение полупроводящих и изолирующих слоев, установку герметизирующего корпуса. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием инструмента, рекомендованного производителем муфт.
- cosφ). Для 6 кВ при токе ~215А (для прокладки в земле) это примерно 2.2 МВт при cosφ=0.95. Однако расчет должен включать:
- Поправочные коэффициенты на температуру земли, групповую прокладку.
- Потерю напряжения.
- Ток короткого замыкания и его термическое действие.
- Экономическую плотность тока.
- Режимов нагрузки (недопущение длительных перегрузок).
- Качества монтажа (соблюдение радиусов изгиба, отсутствие повреждений при укладке).
- Корректности монтажа концевых и соединительных муфт.
- Условий окружающей среды (отсутствие постоянного воздействия агрессивных химикатов, УФ-излучения для кабелей на открытом воздухе).
- Регулярности и качества проведения профилактических испытаний (измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением).
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 6 кВ 70 мм² является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для удобства транспортировки и монтажа. Жила может быть как круглой, так и секторной (сегментной) формы, что позволяет оптимизировать диаметр готового кабеля при трехжильном исполнении.
2. Экран на жиле (полупроводящий слой)
Поверх жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях поверхности жилы, что критически важно для изоляции на 6 кВ.
3. Изоляция
Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтина (СПЭ, XLPE). Этот материал получают путем вулканизации (сшивки молекул) обычного полиэтина, что придает ему выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C), отличные диэлектрические характеристики, высокую стойкость к тепловому старению и механическую прочность. Толщина изоляции нормируется стандартом и для 6 кВ составляет, как правило, 3,0 мм.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, но уже на внешней поверхности изоляции.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из полупроводящей или медной ленты, которая служит поясным экраном. Этот элемент обеспечивает симметричность электрического поля вокруг каждой жилы и защищает от внешних электромагнитных влияний.
6. Заполнитель и разделительный слой
Пространство между жилами заполняется невулканизированной резиновой смесью или ПВХ-компаундом, что придает кабелю круглую форму и дополнительную механическую стабильность. Поверх заполнителя может накладываться разделительный слой из полимерной пленки или талька.
7. Оболочка
Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной пожарной опасности. Именно этот материал обеспечивает исполнение «нг(А)» – нераспространение горения при групповой прокладке. Оболочка защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и обеспечивает необходимую стойкость к распространению пламени.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)
Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки. Приведенные ниже данные являются справочными, окончательный расчет должен производиться по ПУЭ 7-го издания с учетом всех поправочных коэффициентов.
| Способ прокладки | Количество кабелей в одной траншее/лотке | Допустимый ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C) |
|---|---|---|
| В земле (в траншее) | 1 | 215 |
| В земле (в траншее) | 2 | 190 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | 1 | 205 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | 2 | 180 |
Механические и климатические характеристики
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВнг(А) 6 кВ 70 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.
Способы прокладки:
Сравнение с аналогами и преимущества
| Параметр / Тип кабеля | АПвВнг(А) 6 кВ (СПЭ-изоляция) | ААБл 6 кВ (бумажная изоляция, броня) | АВВБ-6 кВ (ПВХ-изоляция) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтиен (СПЭ) | Пропитанная бумага | Поливинилхлорид (ПВХ) |
| Допустимая температура жилы | +90°C | +70°C (для ААБл) | +70°C |
| Допустимая температура при КЗ | +250°C | +200°C | +160°C |
| Гигроскопичность изоляции | Отсутствует | Высокая (требует герметизации) | Отсутствует |
| Монтаж при низких температурах | До -15°C без подогрева | Требует подогрева при низких температурах | До -15°C без подогрева |
| Вес и габариты | Меньше, чем у ААБл | Наибольшие | Сопоставимы с АПвВнг |
| Стойкость к горению | нг(А) — не распространяет горение | Распространяет горение (требует спецмер) | нг — не распространяет горение |
| Основное преимущество | Высокие токовые нагрузки, современная, надежная изоляция | Наличие брони, традиционность | Более низкая стоимость |
Ключевые преимущества кабеля АПвВнг(А) 6 кВ 70 мм²:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвВнг(А) должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» и инструкциями завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвВнг(А) принципиально отличается от АПвВнг?
Индекс «(А)» в маркировке указывает на высшую категорию по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Кабель без индекса (А) может соответствовать более низким категориям (В, С, D) или не иметь сертификации по групповому горению. Для ответственных объектов, где требуется прокладка пучков кабелей, использование кабеля с индексом «нг(А)» является обязательным требованием ПУЭ и противопожарных норм.
Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А) 6 кВ 70 мм² в земле без защиты?
Не рекомендуется. Кабель не имеет бронепокрова (буква «Б» в маркировке) или металлической оболочки. Для прокладки в земле (траншее) необходимо обеспечить его защиту от механических повреждений по всей длине. Это может быть выполено с помощью защитных плит, кирпича, керамических или полимерных кабельных каналов. Прямая засыпка грунтом, особенно в местах возможных земляных работ в будущем, недопустима.
Как правильно выбрать сечение 70 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?
Выбор сечения – это инженерный расчет, который должен учитывать не только передаваемую активную мощность (P = √3 U I
Окончательный выбор сечения должен быть сделан на основе проекта, соответствующего ПУЭ.
Требуется ли подогрев кабеля перед прокладкой зимой?
Согласно техническим условиям, минимальная температура прокладки кабеля АПвВнг(А) без предварительного подогрева составляет -15°C. При температуре окружающего воздуха ниже -15°C, а также если кабель хранился при более низких температурах, его необходимо выдержать в теплом помещении (не ниже 0°C) не менее 24 часов или прогревать специальными трансформаторами. Прокладка на морозе без подогрева приведет к растрескиванию изоляции и оболочки.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Заявленный производителем срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от соблюдения условий:
Чем заземление экрана отличается от заземления брони?
Экран (полупроводящие слои и медная лента) в кабелях на 6 кВ является частью электрической схемы. Его заземление с двух сторон необходимо для обеспечения симметрии электрического поля, стекания емкостных токов и безопасного срабатывания устройств защиты при однофазных замыканиях на землю. Броня (если бы она была) выполняет в первую очередь механическую защитную функцию, и ее заземление требуется для электробезопасности (защита от поражения током при пробое изоляции на броню). В кабеле АПвВнг(А) броня отсутствует.