Кабель АПвЭВнгд 35 кВ

Кабель АПвЭВнгд 35 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель АПвЭВнгд 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасную эксплуатацию в условиях повышенных требований к пожарной безопасности и стойкости к внешним воздействиям.

Расшифровка маркировки АПвЭВнгд

Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровой системе и точно описывает его конструктивные особенности:

А – токопроводящая жила из алюминия.
П – изоляция жил из полиэтилена сшитого (СПЭ).
в – внутренняя влагостойкая оболочка поверх экрана (часто из полиэтилена).
Э – наличие экрана поверх изолированных жил в виде медной ленты или проводящего полимера.
В – наружная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
нгд – исполнение с негорючим покрытием, с газо- и дымовыделением пониженным. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке.
35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.

Конструкция кабеля АПвЭВнгд 35 кВ

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию для обеспечения электрической прочности, механической защиты и долговечности.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (круглой) для больших сечений. Алюминий обеспечивает легкость и снижает стоимость кабеля по сравнению с медным аналогом.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Выравнивает электрическое поле у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (35 кВ) и сечения жилы. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C), отличными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к тепловому старению.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Наносится поверх изоляции. Вместе с экраном на жиле формирует цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем. Обычно выполняется в виде экструдированного слоя.

5. Поясная изоляция и экран

Поверх экрана на изоляции накладывается поясная изоляция, часто в виде медных или полупроводящих лент. Основной экран кабеля – это медные ленты или оплетка из медных проволок, которые обеспечивают путь для токов короткого замыкания и являются элементом системы заземления. Для трехжильных кабелей экран, как правило, общий.

6. Разделительный слой

Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) ленты или аналогичного материала, который защищает экран от повреждения и обеспечивает скольжение при монтаже.

7. Внутренняя оболочка (под оболочка)

Выполняется из полиэтилена или ПВХ-пластиката. Герметизирует сердечник, обеспечивает дополнительную защиту от влаги и механических воздействий, а также служит основой для наложения брони.

8. Броня

Выполняется в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Обеспечивает защиту от механических повреждений (растяжения, сдавливания, грызунов).

9. Наружная оболочка

Наружный защитный слой из ПВХ-пластиката пониженной горючести (нгд). Обладает стойкостью к атмосферным воздействиям, ультрафиолету, агрессивным средам. Индекс «нгд» гарантирует, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке и имеет пониженное дымо- и газовыделение.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20,6/35 кВ (40,5 кВ).
Максимальная длительно допустимая температура жилы: +90°C.
Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°C.
Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
Минимальная температура эксплуатации: -50°C.
Сопротивление изоляции: не менее 1000 МОм·км.
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа: 65 кВ в течение 1 часа.

Механические и эксплуатационные параметры

Срок службы: не менее 30 лет.
Гарантийный срок эксплуатации: обычно 5 лет.
Радиус изгиба при монтаже: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 12 для многожильных.
Стойкость к распространению горения: соответствует категории «нг(А)-HF» или «нгд(А)-HF» по ГОСТ 53315, IEC 60332-3.
Коррозионная стойкость: оцинкованная броня и наружная оболочка обеспечивают защиту в грунтах со средней и высокой коррозионной активностью.

Области применения кабеля АПвЭВнгд 35 кВ

Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, частично затапливаемых помещениях, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря исполнению «нгд» он рекомендован для групповой прокладки на электростанциях, подстанциях, в промышленных зданиях и общественных сооружениях с массовым пребыванием людей, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.

Сравнительная таблица аналогов кабеля АПвЭВнгд 35 кВ

Марка кабеля	Материал жилы	Изоляция	Броня/Защита	Особенности и отличия
АПвЭВнгд	Алюминий	СПЭ	Стальные ленты, ПВХ-нгд	Базовая модель, нераспространяющая горение, с пониженным дымовыделением.
АПвПуг	Алюминий	СПЭ	Гидроизоляция, броня, ПЭ-оболочка	Имеет герметизированную конструкцию (заполнитель в виде гидрофобного геля), повышенную стойкость к влаге. «уг» – усиленная.
ПвПнгд	Медь	СПЭ	Стальные ленты, ПВХ-нгд	Медная жила, более высокая проводимость, стойкость к окислению, большая стоимость.
ААБл	Алюминий	Бумажная, пропитанная	Броня, лавсановая лента, ПВХ	Устаревшая конструкция с бумажно-масляной изоляцией. Требует особого внимания к перепадам высот, менее термостойка.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля АПвЭВнгд 35 кВ должна осуществляться с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя. Важные аспекты:

Подготовка трассы: Дно траншеи должно быть уплотнено, очищено от острых камней и мусора. Рекомендуется подсыпка и верхняя засыпка слоем песка.
Радиус изгиба: Строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба во избежание повреждения изоляции и экранов.
Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) на 35 кВ, предназначенных для кабелей с СПЭ-изоляцией. Необходима качественная заделка экранов с их надежным заземлением.
Заземление: Броня и экраны должны быть заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением (65 кВ, 50 Гц, 1 час) и измерение сопротивления изоляции.

Преимущества и недостатки кабеля АПвЭВнгд 35 кВ

Преимущества:

Высокая пропускная способность благодаря допустимой температуре +90°C.
Отличные диэлектрические и механические свойства изоляции из СПЭ.
Устойчивость к тепловому старению и перегрузкам.
Не требует ограничений по перепадам уровней при прокладке (в отличие от кабелей с бумажной изоляцией).
Исполнение «нгд» повышает пожарную безопасность объекта.
Наличие брони обеспечивает механическую защиту.
Относительно малый вес и удобство монтажа по сравнению с маслонаполненными кабелями.

Недостатки:

Чувствительность к точечным механическим воздействиям (удары, надрезы) на этапе монтажа, которые могут привести к развитию «древовидных» разрядов в изоляции.
Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (ААБл), но более низкая стоимость жизненного цикла.
Требовательность к квалификации персонала при монтаже муфт и оконцеваний.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвЭВнгд от АПвПуг?

Кабель АПвПуг имеет усиленную конструкцию («уг») с обязательным применением гидрофобного заполнителя в поясной изоляции и под броней, что обеспечивает повышенную стойкость к проникновению влаги даже при повреждении наружных оболочек. АПвЭВнгд такой заполнитель, как правило, не имеет. АПвПуг чаще применяется на ответственных трассах с высоким уровнем грунтовых вод.

Можно ли прокладывать кабель АПвЭВнгд 35 кВ в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, можно, но с учетом двух важных ограничений: необходимо обеспечить защиту от прямого солнечного излучения (например, в лотках с крышками, гофротрубах), так как ПВХ-оболочка подвержена УФ-старению, и учитывать механические нагрузки (ветер, гололед). Для открытой прокладки на солнце существуют кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, АПвЭВнг-ХЛ).

Как правильно выбрать сечение жилы кабеля АПвЭВнгд 35 кВ?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (ПУЭ, гл. 1.3) с учетом способа прокладки (в земле, воздухе), количества работающих кабелей в траншее, температуры грунта или воздуха, а также по условиям срабатывания защиты при коротком замыкании (термическая стойкость). Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

Обязательно ли заземлять экраны кабеля с двух сторон?

Для кабелей на напряжение 35 кВ это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 3.4.23). Заземление экранов с двух концов обеспечивает безопасность персонала, снижает электромагнитные помехи, а также создает путь для токов короткого замыкания, что необходимо для корректной работы релейной защиты. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться поперечное заземление экрана в промежуточных точках для ограничения наведенного напряжения.

Что означает индекс «HF» в пожарных характеристиках?

Индекс «HF» (Halogen Free) означает, что материал оболочки и изоляции при горении не выделяет галогенсодержащие коррозионно-активные газы (хлористый водород и др.). Однако в маркировке АПвЭВнгд используется ПВХ-пластикат, который содержит галогены. Поэтому такие кабели обычно классифицируются как «нгд» (пониженное дымовыделение), но не как «безгалогенные». Для объектов с особыми требованиями (метро, атомные станции) следует применять кабели с индексом «нг(A)-HF» или «ПвПнг(А)-HF», где изоляция и оболочка выполнены из безгалогенных материалов (полиолефины).

Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Заявленный срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, коррозионной агрессивности среды, механических повреждений, качества монтажа (особенно муфт) и регулярности проведения профилактических испытаний и осмотров.

Можно ли соединять кабель АПвЭВнгд с кабелем другой марки (например, старой бумажной изоляции ААБл)?

Технически это возможно через специальную переходную муфту, которая обеспечивает электрическое соединение жил, переделку экранов и герметизацию стыка. Однако такое решение требует тщательного инженерного расчета и должно выполняться высококвалифицированными специалистами. Предпочтительным является полная замена участка линии на кабель с однородной изоляцией.