Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 1-х жильный 6 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 1х… 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевой токопроводящей жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, исполнения холодостойкого (ХЛ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения надежной и долговечной работы в специфических условиях.

Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(А)-ХЛ

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена.
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Внг(А) – исполнение пониженной горючести. Индекс (А) указывает, что кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 12176-2015 (испытание на пламя в 3-кратной обмотке).
• ХЛ – климатическое исполнение, холодостойкое. Оболочка сохраняет эластичность при низких температурах, что допускает прокладку и монтаж при температуре не ниже -25°C (стандартные кабели – не ниже -15°C).
• 1-х жильный – количество токопроводящих жил в кабеле.
• 6 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-ХЛ является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная). Для сечений от 300 мм² и выше – многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Жила имеет круглую форму.

2. Экран по жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе жила/изоляция, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения и пробоя изоляции на среднее напряжение.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получают путем химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что придает ему высокие термические и механические свойства. Рабочая температура жилы повышается до +90°C (против +70°C для ПВХ), а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C. Изоляция наносится методом экструзии с строгим контролем толщины и отсутствия дефектов.

4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)

Поверх основной изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является внутренней частью общего экранирующего комплекса.

5. Поясная изоляция

В одножильных кабелях среднего напряжения экраны жил должны быть изолированы друг от друга и от земли. Для этого поверх экрана по изоляции накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Она обеспечивает необходимую электрическую прочность между экраном и металлическими элементами.

6. Экранирующая оплетка (медная)

Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной проволоки или ленты. Его функции:

• Защита от электромагнитных помех.
• Создание симметричного электрического поля внутри кабеля.
• Обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки.

Для кабелей на 6 кВ, как правило, применяется оплетка из медных проволок.

7. Оболочка

Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг(А)). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масла, химикаты, УФ-излучение), а также выполняет функцию барьера от влаги. Индекс «ХЛ» означает, что в состав композиции введены специальные пластификаторы, предотвращающие растрескивание при низких температурах.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное длительно допустимое.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 12 кВ в течение 10 минут.
• Испытательное постоянное напряжение: 24 кВ в течение 15 минут (альтернативный метод приемо-сдаточных испытаний).
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (продолжительность не более 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -25°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля.

Таблица 1. Весовые и габаритные параметры (пример для отдельных сечений)

Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм
50	30.5	1150	32.0
95	36.5	1650	38.5
150	41.5	2250	43.5
240	48.0	3200	50.5
400	58.0	4850	61.0

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, +25°C, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)

Сечение жилы, мм²	Токовая нагрузка, А	Сечение жилы, мм²	Токовая нагрузка, А
50	185	185	380
70	225	240	435
95	275	300	495
120	315	400	585
150	350	500	670

Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (температура грунта, группировка, способ прокладки).

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6 кВ: питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, ответвления к крупным потребителям.
• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования (двигатели, печи, насосные станции) внутри и снаружи зданий.
• Нефтегазовая и химическая промышленность: благодаря стойкости оболочки к агрессивным средам.
• Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен.
• Условия холодного климата: регионы с низкими зимними температурами, где требуется монтаж в холодное время года.

Способы прокладки:

• В кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, этажах, галереях.
• В кабельных помещениях и производственных цехах.
• На кабельных эстакадах и в лотках. Индекс «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без снижения токовой нагрузки (при соблюдении условий).
• В земле (траншеях): при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, кирпичом, гофротрубами). Важно: кабель не имеет брони, поэтому при прямом заглублении в грунт с камнями или риском повреждения требуется дополнительная защита.
• На открытом воздухе: при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-стабилизированная оболочка в данной марке не предусмотрена, рекомендуется прокладка в лотках или трубах).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ:

• Высокие электрические и термические характеристики изоляции СПЭ: большая пропускная способность, стойкость к тепловым перегрузкам и токам КЗ.
• Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, АСБл) того же напряжения и сечения.
• Отсутствие ограничений по перепаду высот при прокладке, так как в СПЭ-изоляции нет миграции пропиточного состава.
• Повышенная стойкость к влаге и агрессивным средам благодаря герметичной конструкции.
• Холодостойкость (ХЛ): возможность монтажа в зимний период.
• Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А): повышает пожарную безопасность объектов.

Недостатки и ограничения:

• Отсутствие брони: требует дополнительных мер механической защиты при прокладке в земле в сложных условиях.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) на этапе монтажа, которые могут привести к локальным концентрациям напряжений.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на базе ПВХ-изоляции (например, АВВГ), но ниже, чем у медных аналогов (ПвВнг(А)-ХЛ).
• Требовательность к качеству монтажа концевых и соединительных муфт, необходимость строгого соблюдения технологии разделки и герметизации.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвВнг(А)-ХЛ требует профессионального подхода. При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба. Разделка концов кабеля для установки муфт должна проводиться с использованием специального инструмента, обеспечивающего ровный срез изоляции и экранов без заусенцев. Обязательным является применение для данного класса напряжения термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, рассчитанных на работу с экранированными кабелями с изоляцией из СПЭ. При прокладке в земле рекомендуется использовать сигнальную ленту, а на участках с повышенным риском повреждения – защитные плиты или трубы. В процессе эксплуатации необходимо проводить плановые замеры сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвВнг(А)-ХЛ от кабеля АПвПу?

Кабель АПвПу имеет усиленную защитную оболочку из полиэтилена, которая обладает более высокой механической прочностью и абсолютной стойкостью к влаге. Он предназначен для прокладки непосредственно в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций. АПвВнг(А)-ХЛ с ПВХ-оболочкой для прокладки в земле, как правило, требует дополнительной механической защиты.

Можно ли использовать этот кабель для прокладки по фасаду здания?

Да, можно, но с оговорками. ПВХ-оболочка не имеет встроенной УФ-стабилизации, поэтому при длительном воздействии прямых солнечных лучей возможна деградация полимера (потеря эластичности, растрескивание). Рекомендуется прокладка в кабельных лотках с крышкой, гофрированных трубах или использование кабеля с индексом «П» (полиэтиленовая оболочка, стойкая к УФ).

Как правильно выбрать сечение жилы для проекта?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагрев) и по потере напряжения. Основной является методика по ПУЭ гл.1.3. Необходимо рассчитать рабочий ток линии, определить способ прокладки (в земле, в воздухе, в лотке), учесть поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды и группировку с другими кабелями. Результирующая допустимая токовая нагрузка для выбранного сечения и условий должна превышать расчетный рабочий ток с запасом.

Требуется ли заземление экрана одножильного кабеля на 6 кВ?

Да, и это критически важно. Медный экран (оплетка) одножильного кабеля должен быть заземлен с двух сторон (на обоих концах линии). Это обеспечивает путь для тока короткого замыкания, позволяет корректно работать устройствам релейной защиты, а также устраняет опасное напряжение на экране. При большой длине линии (обычно более 1 км) может потребоваться дополнительное заземление в промежуточных точках или применение специальных схем (кросс-соединение экранов) для снижения токов циркуляции.

Что означает индекс «А» в скобках в маркировке Внг(А)?

Индекс «А» означает, что кабель прошел испытания на нераспространение горения при групповой прокладке по самой строгой категории – категории А. Испытание проводится в соответствии с ГОСТ 12176-2015: пучок кабелей, смонтированный в 3 слоя (общая условная высота пучка 1.5 м), подвергается воздействию пламени газовой горелки в течение 40 минут. Кабель считается выдержавшим испытание, если горение не распространилось выше верхней отметки, а длина обугленной части не превышает установленных норм. Это высший уровень пожарной безопасности для кабельной продукции.

Допустима ли совместная прокладка в одном лотке с кабелями на 0.4 кВ?

Совместная прокладка силовых кабелей разных напряжений регламентируется ПУЭ (п.2.1.16, 2.3.86). Кабели до 1 кВ и выше 1 кВ, как правило, рекомендуется прокладывать раздельно. Однако допускается их совместная прокладка в общих лотках, коробах и т.п. при условии, что кабели на напряжение выше 1 кВ будут защищены от случайных механических повреждений (например, расположены в верхней части лотка и отделены перегородкой). Для кабелей 6 кВ и 0.4 кВ такое разделение обязательно. Также необходимо учитывать, что при КЗ на линии 6 кВ может возникнуть опасное наведенное напряжение в линиях 0.4 кВ.