Кабель АПвЭВнгд 3-х жильный 35 кВ

Кабель АПвЭВнгд 3-х жильный на напряжение 35 кВ: полный технический анализ

Кабель марки АПвЭВнгд является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на номинальное переменное напряжение 35 кВ. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31565-2012 и ТУ 16.К71-304-2001: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена с применением технологии пероксидного сшивания, Э – экран по изоляции жилы (отдельно экранированный), В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, нгд – нераспространяющий горение, пониженное дымо- и газовыделение. Конструкция кабеля трехжильная, что является стандартным исполнением для сетей среднего напряжения.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля АПвЭВнгд является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.

Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АЕ (Ал99,7Э) по ГОСТ 22483. Для сечения 35 кв.мм и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть однопроволочной (сечения до 50-70 кв.мм) или многопроволочной (большие сечения).

Экран по жиле (проводящий слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой (полупроводящая экранирующая термопластичная композиция). Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила-изоляция.

Изоляция

Основной изолирующий слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом пероксидного сшивания. Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм (зависит от конкретных ТУ). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и отличными диэлектрическими характеристиками при рабочих температурах до 90°C.

Экран по изоляции

Состоит из двух элементов: полупроводящего и металлического. Сначала на изоляцию накладывается экструдированный полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Затем поверх него накладывается металлический экран в виде медных лент или проволок, спирально наложенных повивом. Этот экран служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, является нулевым проводником при коротком замыкании и обеспечивает безопасность при обслуживании.

Поясная изоляция и заполнитель

Поверх скрученных экранированных жил накладывается поясная изоляция, часто в виде обмотки из ПЭТ-ленты или аналогичного материала. Пространство между жилами заполняется жгутами из невулканизированной резиновой смеси или другим эластичным материалом для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

Оболочка

Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (индекс нгд). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и соответствует требованиям пожарной безопасности для прокладки в коллекторах, туннелях и зданиях.

Основные технические и электрические характеристики

Электрические параметры (для сечения жилы 35 кв.мм, ориентировочно)

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров кабеля при прокладке. Критически важно для сохранения целостности изоляции и экранов.
• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C для монтажа и работы. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Допустимая температура монтажа: не ниже -15°C. При более низких температурах требуется подогрев.
• Стойкость к распространению горения: кабель соответствует категории П1б.8.2.2.2 по ГОСТ 31565-2012 (нераспространяющий горение при одиночной и групповой прокладке).
• Дымо- и газовыделение: индекс нгд гарантирует низкий уровень выделения дыма и коррозионно-активных газов при пожаре.
• Длительно допустимый ток нагрузки: зависит от условий прокладки. Пример для кабеля 3х(сеч.) 35 кВ, проложенного в земле (траншее):

Сечение жилы, кв.мм	Допустимый ток, А (в земле)	Допустимый ток, А (в воздухе)
3х50	165	145
3х95	235	210
3х150	295	265
3х240	375	340

Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, гл. 1.3, с учетом конкретных условий: температуры земли/воздуха, глубины прокладки, количества кабелей в траншее и т.д.

Области применения и условия прокладки

Кабель АПвЭВнгд 35 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:

• Магистральные линии распределительных сетей 35 кВ от подстанций к центрам питания городов и крупных предприятий.
• Вводы и межсекционные связи на подстанциях и распределительных пунктах.
• Питание мощного промышленного оборудования (электролизные установки, крупные двигатели).
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий – благодаря индексу нгд.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой). Важно: кабель АПвЭВнгд не имеет брони, поэтому при прямом заглублении в грунты с высокой активностью грызунов или риском механических повреждений требуется защита в виде асбоцементных плит, керамического кирпича или гофрированных труб.
• Не рекомендуется для прокладки в воде (вброд) без дополнительных защитных мероприятий.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с другими типами кабелей на 35 кВ, например, с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) или кабелем в свинцовой оболочке.

Преимущества АПвЭВнгд:

• Высокая надежность и долговечность: СПЭ-изоляция не подвержена старению из-за миграции пропитки, не боится перепадов уровней прокладки.
• Большая допустимая температура перегрузки: до +130°C в аварийном режиме (против +80-85°C у маслонаполненных).
• Меньший вес и радиус изгиба: облегчает транспортировку и монтаж.
• Простота монтажа и соединения: не требует сложной герметизации концевых муфт, как маслонаполненные кабели.
• Пожарная безопасность: соответствие нормам нгд позволяет прокладку в зданиях и коллекторах.
• Отсутствие риска утечки масла и, как следствие, загрязнения окружающей среды.

Недостатки / Особенности:

• Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: необходимо строго соблюдать радиус изгиба и использовать ролики.
• Чувствительность к точечным воздействиям (удары, защемления): может привести к локальным дефектам изоляции.
• Отсутствие брони: требует дополнительных мер защиты при прокладке в земле.
• Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажно-масляной изоляцией, но часто более низкая общая стоимость жизненного цикла.

Монтаж, соединение и эксплуатационный контроль

Монтаж кабеля АПвЭВнгд требует профессионального подхода. Ключевые этапы:

1. Раскатка: Запрещается волочение кабеля по земле или острым поверхностям. Используются кабельные ролики с шагом 1.5-3 метра.
2. Изгиб: Радиус изгиба должен быть не менее 15-20 диаметров кабеля.
3. Установка муфт: Применяются специальные концевые и соединительные муфты для кабелей с СПЭ-изоляцией на 35 кВ. Технология включает ступенчатую зачистку изоляции, монтаж полупроводящих и изолирующих элементов, термоусадку или холодную усадку компонентов, заземление экранов.
4. Заземление: Металлические экраны всех трех жил на концах кабеля должны быть надежно заземлены. При большой длине линии может применяться заземление экранов в одной точке с использованием изолирующих муфт для分段рования и защиты от циркулирующих токов.
5. Испытания после монтажа: Обязательным является проведение высоковольтных испытаний переменным напряжением 65 кВ частотой 0.1 Гц или постоянным напряжением 105 кВ в течение 15 минут для проверки целостности изоляции.

В процессе эксплуатации рекомендуется проводить диагностику методом частичных разрядов и мониторинг состояния изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвЭВнгд от АПвПуг?

Основное отличие – в материале внешней оболочки. У АПвПуг оболочка из полиэтилена, что обеспечивает повышенную стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Кабель АПвЭВнгд имеет оболочку из ПВХ пластиката нгд, что делает его нераспространяющим горение с низким дымо- и газовыделением, но несколько менее стойким к химическим воздействиям. Выбор зависит от условий прокладки: для тоннелей и зданий – АПвЭВнгд, для агрессивных грунтов – АПвПуг.

Можно ли прокладывать АПвЭВнгд в земле без защиты?

Не рекомендуется. Отсутствие брони (индекс «Б» в маркировке) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при засыпке грунтом с камнями, давлению при усадке, деятельности грызунов. Обязательна защита с помощью плит, кирпича или труб согласно ПУЭ и СП 186.13130.2014.

Как правильно выбрать сечение жилы для проекта?

Сечение выбирается по допустимому току нагрузки с учетом условий прокладки (в земле, в воздухе, температура окружающей среды, количество параллельных кабелей) и по экономической плотности тока. Окончательный расчет должен проводиться в соответствии с гл. 1.3 ПУЭ 7-го издания с использованием поправочных коэффициентов. Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токов из приложения к ТУ или ПУЭ.

Требуется ли подогрев кабеля при прокладке зимой?

Да, если температура окружающего воздуха ниже -15°C. ПВХ-оболочка и изоляция из СПЭ при низких температурах теряют эластичность, что может привести к растрескиванию материалов при изгибе или ударе. Прокладка должна производиться с предварительным подогревом в тепляках или с помощью трансформаторов подогрева.

Какой срок службы у кабеля АПвЭВнгд 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатационных токовых нагрузок и отсутствии внешних повреждений.

Чем обоснован выбор алюминиевой жилы вместо медной?

Алюминиевая жила существенно снижает стоимость кабеля и его вес, что критически важно для линий большой длины. Для напряжения 35 кВ, где основным требованием является электрическая прочность изоляции, а не проводимость жилы, алюминий является экономически оптимальным решением. Медные кабели (например, ПвПг) применяются при необходимости максимального снижения потерь или при жестких ограничениях по сечению.

Заключение

Кабель АПвЭВнгд 3-х жильный на 35 кВ представляет собой современное, надежное и безопасное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а оболочка с индексом нгд позволяет прокладку в местах с повышенными требованиями пожарной безопасности. Успешное применение данного кабеля напрямую зависит от корректного выбора сечения, соблюдения всех норм монтажа, включая защиту при подземной прокладке, и использования квалифицированного оборудования для оконцевания и соединения. Понимание его технических особенностей и областей применения является необходимым условием для проектировщиков, монтажников и эксплуатационного персонала.