Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3-х жильный 6 кВ

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3-х жильный 6 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в поливинилхлоридной оболочке пониженной горючести, исполнения для холодного климата. Данный тип кабеля является современной и надежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-ХЛ

Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции и свойствах:

А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВХ) с добавлением пероксида (в).
В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
нг(А) – показатель негорючести: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность). Это означает, что при испытании пучка кабелей пламенем горелки, горение не распространяется, а суммарная длина поврежденного участка не превышает 1.5 м.
ХЛ – климатическое исполнение: для холодного климата. Оболочка и изоляция сохраняют эластичность и не растрескиваются при низких температурах до -60°С.
3-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
6 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии:

1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм²) или многопроволочными (от 120 мм² и выше).
2. Экран на жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и ионизационных процессов.
3. Изоляция жилы. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (для 6 кВ – 3,0 мм по ГОСТ 31996-2012). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу высокую термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°С), стойкость к деформациям и старению.
4. Экран на изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции каждой жилы. Аналогичен экрану на жиле и служит для создания равномерного цилиндрического электрического поля вокруг изолированной жилы.
5. Поясная изоляция. Выполняется из полупроводящих лент или экструдированного полупроводящего слоя, объединяющего все три экранированные жилы в единый сердечник. Способствует равномерному распределению электрического поля в межжильном пространстве.
6. Медная экранирующая оплетка. Выполнена из медных луженых проволок или медной ленты. Объединяет электромагнитные поля фаз, обеспечивает симметрию токов, снижает индуктивность, а также служит для защиты от внешних электромагнитных помех и в качестве пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
7. Оболочка. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг(А)-ХЛ). Защищает кабель от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и обеспечивает требуемый класс пожарной опасности. Маркировка с данными о производителе, марке кабеля, сечении, напряжении и годе изготовления наносится рельефно или печатью.

Основные технические характеристики и условия применения

Электрические параметры

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6 (7,2) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение.
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 15 кВ в течение 10 минут после монтажа.
Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°С.
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°С.
Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°С.
Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 для многожильных кабелей.

Допустимые токовые нагрузки (таблица)

Данные приведены для кабеля, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°С, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.

Номинальное сечение жил, мм²	Допустимый длительный ток нагрузки, А	Примерный наружный диаметр кабеля, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3х50	170	45	2200
3х70	205	49	2800
3х95	245	53	3500
3х120	280	57	4200
3х150	320	62	5100
3х185	365	66	6100
3х240	425	72	7600

Примечание: Точные значения необходимо уточнять по техническому каталогу производителя. При прокладке в воздухе, в лотках или коробах токовые нагрузки могут отличаться и требуют пересчета с использованием поправочных коэффициентов.

Область применения

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ предназначен для прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение до 6 кВ в следующих условиях:

В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
В производственных помещениях, в том числе с наличием пожароопасных зон (класс ПУЭ-7).
В земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронепокровом или плитами) – важное замечание: базовая модификация АПвВнг(А)-ХЛ не имеет брони, поэтому для прямой прокладки в земле без защитных труб или лотков не рекомендуется. Для прокладки в земле следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШвнг(А)-ХЛ.
В регионах с холодным и умеренным климатом, в том числе для работы при температуре окружающей среды до -60°С.
В сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ:

Высокая термостойкость: Допустимая температура жилы +90°С против +70°С у кабелей с бумажной изоляцией, что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
Отличные диэлектрические свойства: Сшитый полиэтилен имеет низкие диэлектрические потери, высокое электрическое сопротивление.
Влагостойкость: Отсутствие гигроскопичных материалов (бумаги) в изоляции делает кабель нечувствительным к влаге, не требует герметизации концов при хранении и монтаже.
Механическая прочность и гибкость: Упрощает монтаж, особенно на сложных трассах.
Пожарная безопасность: Оболочка «нг(А)» и изоляция из XLPE не распространяют горение при групповой прокладке, обладают пониженным дымо- и газовыделением.
Холодостойкость (ХЛ): Возможность проведения монтажных работ и эксплуатации при экстремально низких температурах.
Меньший вес и наружный диаметр по сравнению с бумажно-пропитанными кабелями аналогичного напряжения и сечения.

Недостатки и ограничения:

Отсутствие брони: Базовое исполнение требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле или местах с риском механических повреждений.
Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить изоляцию.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (АСБ), однако она компенсируется долгим сроком службы и снижением эксплуатационных затрат.
Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходимо строгое соблюдение технологии термоусадки или холодной усадки для обеспечения герметичности и равномерности электрического поля.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвВнг(А)-ХЛ должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» и инструкциями производителя кабеля и кабельной арматуры.

Прокладка: Допускается прокладка в лотках, коробах, по конструкциям. При групповой прокладке необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки. При пересечении с теплотрассами и другими источниками тепла требуется применение теплозащитных экранов или увеличение сечения.
Затяжка кабеля: Запрещается прикладывать тяговое усилие к оболочке или изоляции. Усилие должно передаваться на токопроводящие жилы через специальные захваты или чулки. Максимально допустимое тяговое усилие зависит от сечения и количества жил.
Монтаж концевых и соединительных муфт: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются специальные муфты (термоусаживаемые или холодной усадки). Критически важным является качественная зачистка полупроводящих экранов, обезжиривание поверхности изоляции и герметизация мест ввода.
Заземление: Медные экраны всех трех жил должны быть надежно соединены между собой и заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения циркуляции токов нулевой последовательности и безопасности персонала.
Испытания после монтажа: Обязательным этапом ввода в эксплуатацию является проведение высоковольтных испытаний переменным напряжением 15 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвВнг(А)-ХЛ отличается от АПвВнг(А)?

Единственное отличие – климатическое исполнение. Индекс «ХЛ» означает, что материалы изоляции и оболочки адаптированы для работы при температурах до -60°С, в то время как кабель без индекса «ХЛ» предназначен для температур до -50°С. При монтаже в холодных регионах предпочтительнее «ХЛ» исполнение.

Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ в земле (траншее)?

Прямая прокладка в земле базовой модификации АПвВнг(А)-ХЛ не рекомендуется из-за отсутствия бронепокрова. Для прокладки в земле следует применять бронированные кабели, например, АПвБбШвнг(А)-ХЛ, где «Бб» – броня из двух стальных оцинкованных лент, «Шв» – защитный шланг из ПВХ. Либо необходимо защищать кабель в траншее асбоцементными или пластиковыми трубами, плитами.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (нагреву) с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов. 2) По экономической плотности тока (для сетей напряжением выше 1 кВ). Окончательный выбор должен быть проверен на соответствие условиям срабатывания защиты при коротком замыкании (термическая и динамическая стойкость) и на потерю напряжения.

Какие существуют аналоги данного кабеля?

Ближайшими функциональными аналогами являются:

АПвПнг(А)-ХЛ: С внешней оболочкой из полиэтилена (П) вместо ПВХ (В). Обладает лучшей стойкостью к влаге и агрессивным средам, но менее стойка к распространению горения в группе (требует подтверждения по «нг»).
АПвБбШвнг(А)-ХЛ: Бронированный кабель для прокладки в земле.
СИП-3 6 кВ: Самонесущий изолированный провод для воздушных линий, не является полным аналогом для стационарной прокладки.
АСБ 6 кВ: Устаревший кабель с бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Тяжелее, требует специальной технологии монтажа муфт и герметизации.

Какой срок службы у кабеля АПвВнг(А)-ХЛ 6 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок.

Нужно ли заземлять экраны жил, и если да, то как?

Да, заземление экранов (медных оплеток) обязательно. Экраны всех трех жил соединяются между собой и заземляются с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для обеспечения безопасности, снижения электромагнитных помех, симметрирования электрического поля и прохождения тока короткого замыкания. В муфтах для этого предусмотрены специальные контактные лепестки или клеммы.

Заключение

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3-х жильный 6 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях умеренного и холодного климата. Его ключевые преимущества – высокая термостойкость, влагостойкость, пожарная безопасность и удобство монтажа – делают его предпочтительным выбором для прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях. Корректный подбор сечения, соблюдение правил монтажа и применение соответствующей кабельной арматуры гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетической линии на протяжении всего срока службы.

Кабель АПвВнг(А)-ХЛ 3-х жильный 6 кВ