Кабель АПвБбШнг(А)-LS 1-х жильный 1 кВ
Кабель АПвБбШнг(А)-LS 1-х жильный 1 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШнг(А)-LS 1 кВ является силовым кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенным для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, длительного срока службы и безопасности при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Расшифровка маркировки позволяет точно определить его ключевые характеристики.
Детальная расшифровка маркировки АПвБбШнг(А)-LS
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жилы: изоляция из сшитого полиэтина (вулканизированного).
- Бб – тип бронепокрова: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- Шнг – тип защитного шланга (оболочки): защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
- (А) – категория по нераспространению горения. Категория (А) является высшей и означает, что при групповой прокладке кабель обеспечивает наименьшее распространение пламени.
- LS (Low Smoke) – низкое дымо- и газовыделение. Оболочка при горении и тлении выделяет сниженное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов.
- 1 – количество токопроводящих жил: одножильный.
- 1 кВ – номинальное напряжение: 1000 Вольт.
- Повышенная температурная стойкость: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C.
- Стойкость к тепловым ударам и перегрузкам: кратковременно допустим нагрев до +250°C.
- Высокие диэлектрические и механические свойства.
- Стойкость к влаге и агрессивным средам.
- Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение, грызуны).
- Защита от проникновения влаги после локального повреждения внешней оболочки.
- Повышение стойкости кабеля к вибрационным нагрузкам.
- Защиту брони от коррозии.
- Дополнительную механическую и химическую защиту.
- Выполнение требований пожарной безопасности: нераспространение горения при групповой прокладке, низкая дымность, низкая токсичность продуктов горения.
- Номинальное напряжение U0/U: 0.66/1 кВ.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3.5 кВ в течение 5 минут.
- Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
- Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
- Допустимая температура при коротком замыкании: +250°C (не более 5 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Рабочий температурный диапазон: от -50°C до +50°C.
- Строительная длина: не менее 150-200 метров, по согласованию с заказчиком возможны отрезки короче.
- Срок службы: не менее 30 лет.
- Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее и их взаимного расположения.
- Прокладка в земле (траншеях): Броня эффективно защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, активности грызунов. Изоляция из СПЭ не подвержена влагопоглощению.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, эстакадах, коллекторах: Показания нг(А)-LS позволяют производить групповую прокладку с высокой плотностью без риска распространения пламени и задымления.
- Прокладка в помещениях с повышенной пожароопасностью, в многофункциональных зданиях, на объектах с массовым пребыванием людей: Низкое дымо- и газовыделение критически важно для безопасности при эвакуации.
- Взрывоопасные зоны (класс по ПУЭ и др. нормам требует уточнения): Броня выполняет функцию заземленной оболочки для отвода токов и защиты от искрения.
- Объекты промышленной энергетики: Подстанции, распределительные пункты, заводские цеха.
- Радиус изгиба: При монтаже минимально допустимый радиус изгиба для одножильных бронированных кабелей составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля. Это предотвращает повреждение изоляции и бронелент.
- Заземление брони: Стальные бронеленты должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности и защиты от коррозии блуждающими токами.
- Установка концевых заделок: Для кабелей с изоляцией из СПЭ обязательна установка специализированных концевых муфт, предназначенных для этого типа изоляции. Они обеспечивают контроль электрического поля и герметизацию.
- Прокладка в земле: Кабель должен укладываться на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, без камней. Сверху засыпается тем же материалом и укладывается сигнальная лента. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля.
- Соединение жил: Алюминиевые жилы требуют особого подхода к соединению (опрессовка, сварка, болтовые соединения с использованием специальных паст и шайб) для предотвращения окисления и обеспечения надежного долговременного контакта.
- По допустимому длительному току: Расчетный ток нагрузки должен быть меньше допустимого тока для конкретного способа прокладки (в земле, в воздухе, в трубе). Данные берутся из ПУЭ, гл. 1.3.
- По потере напряжения: Падение напряжения на конце линии не должно превышать значений, установленных нормами (обычно 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Сечение должно выдерживать ток КЗ за время его отключения защитой без недопустимого нагрева.
- По экономической плотности тока: Для объектов с большим количеством кабелей и длительным временем использования максимальной нагрузки.
- LS (Low Smoke): Низкое дымо- и газовыделение.
- HF (Halogen Free), безгалогенный: Оболочка не содержит галогенов (хлор, фтор и др.), поэтому при горении не выделяет коррозионно-активных и токсичных галогенсодержащих газов. Кабели нг(A)-HF имеют более высокий уровень безопасности, чем LS.
- FR (Fire Resistance), огнестойкий: Кабель сохраняет работоспособность в условиях пожара в течение заданного времени (например, 60, 90, 120 минут). Конструктивно отличается наличием огнестойких барьеров (слюдосодержащие ленты). АПвБбШнг(А)-LS не является огнестойким, он только не распространяет горение и мало дымит.
Конструкция кабеля АПвБбШнг(А)-LS
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марка АВЕ, АВЕФ или аналогичная по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения внутреннего пространства и уменьшения общего диаметра кабеля. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для определенного диапазона сечений, так и многопроволочной.
2. Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтина (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) изменяет молекулярную структуру полиэтина, превращая его из термопластичного в термореактивный материал. Это придает изоляции ключевые преимущества:
Толщина изоляции нормируется стандартами (ГОСТ 31996-2012) и зависит от номинального напряжения и сечения жилы.
3. Поясная изоляция
В одножильных кабелях поясная изоляция может отсутствовать или выполняться в виде экрана. Ее основная функция – защита изоляции жилы от механических повреждений со стороны брони и создание равномерного электрического поля.
4. Броневой покров
Выполнен из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Функции брони:
Оцинковка лент предотвращает их коррозию. Между броней и внутренними слоями, а также поверх брони обязательно присутствуют подушки для предотвращения повреждения изоляции острыми кромками лент.
5. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (нг(A)-LS). Эта оболочка обеспечивает:
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Таблица 1. Весогабаритные и электрические параметры (пример для отдельных сечений)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Масса 1 км, кг (прибл.) | Допустимый длительный ток, А (при прокладке в земле*) | Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 23.5 | 1300 | 165 | 0.641 |
| 95 | 28.5 | 1950 | 235 | 0.320 |
| 150 | 32.5 | 2700 | 300 | 0.206 |
| 240 | 38.0 | 3900 | 385 | 0.125 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШнг(А)-LS предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря сочетанию брони, негорючей оболочки и изоляции из СПЭ, его применение особенно оправдано в следующих случаях:
Важное замечание: Для одножильных кабелей в цепях переменного тока необходимо учитывать явление наведения электродвижущей силы на броню и металлические элементы конструкции. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей рекомендуется их расположение в виде треугольника (треугольная formation) или с соблюдением расстояний, указанных в проектной документации. Броня каждого кабеля должна быть заземлена с двух концов для предотвращения возникновения циркулирующих токов и обеспечения электробезопасности.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Выбор между АПвБбШнг(А)-LS и другими типами кабелей зависит от условий проекта.
Таблица 2. Сравнение с основными аналогами
| Тип кабеля | Ключевые отличия | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| АВБбШв | Изоляция жил из ПВХ пластиката. Допустимая температура жилы +70°C. Не имеет индексов «нг(A)-LS». | Общие сети, где нет высоких требований к пожарной безопасности и температурному режиму. Более низкая стоимость. |
| АПвБбШп | Наружная оболочка из полиэтилена (Шп). Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. | Прокладка в земле с высокой коррозионной активностью грунта или в воде. Не для помещений и групповой прокладки. |
| АСБл | Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Требует особых условий монтажа (ограничение по разности уровней), стареющая изоляция. | Реконструкция старых сетей, где уже используется данный тип. В новых проектах применяется редко. |
| ПвБбШнг(А)-LS (медный аналог) | Медная токопроводящая жила. Меньшее сечение при той же токовой нагрузке, лучшая гибкость и стойкость к окислению, но значительно более высокая стоимость и масса. | Объекты с повышенными требованиями к токовой нагрузке при ограниченном сечении, взрывоопасные зоны (где это прямо предписано), ответственные участки сетей. |
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между изоляцией «Пв» (сшитый полиэтилен) и «В» (ПВХ)?
Изоляция из сшитого полиэтина (XLPE) является термореактивной, сохраняет форму и свойства при нагреве до +90…130°C, обладает высокой стойкостью к тепловым перегрузкам и влаге. ПВХ-изоляция – термопластична, размягчается уже при +70°C, имеет меньшую стойкость к нагреву и старению. Кабели с изоляцией СПЭ имеют больший допустимый ток нагрузки и более длительный срок службы в тяжелых условиях.
Вопрос 2: Почему для одножильного кабеля так важна категория «нг(А)»?
При групповой прокладке нескольких одножильных кабелей (например, для трехфазной системы их нужно минимум три) тепловое воздействие и риск распространения пламени возрастают. Категория «нг(А)» означает, что при испытании пучком кабелей (наиболее жесткие условия) горение не распространяется. Это высший уровень пожарной безопасности по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3).
Вопрос 3: Можно ли прокладывать АПвБбШнг(А)-LS открыто по фасаду здания?
Да, можно, но с учетом двух факторов: 1) ПВХ-оболочка категории «нг-LS» имеет ограниченную стойкость к прямым ультрафиолетовым лучам. При длительной открытой прокладке на солнце рекомендуется использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой или защита в виде коробов/лотков. 2) Необходимо обеспечить надежное крепление и соблюдение радиуса изгиба.
Вопрос 4: Обязательно ли заземлять броню с двух сторон, и что будет, если заземлить только с одной?
При заземлении брони только с одной стороны, на другом конце может возникнуть опасный потенциал относительно земли, особенно при коротком замыкании или наводках, что создает угрозу для персонала. Кроме того, незаземленная броня может стать источником искрения. Двустороннее заземление уравнивает потенциалы и обеспечивает безопасное стекание токов в землю. Исключение могут составлять очень короткие линии, где это прямо оговорено проектом и расчетами.
Вопрос 5: Как правильно выбрать сечение кабеля АПвБбШнг(А)-LS?
Выбор сечения – комплексная инженерная задача. Основные критерии:
Окончательный выбор производится по наибольшему сечению, полученному из этих условий.
Вопрос 6: В чем разница между «LS», «HF» и «FR»?
Заключение
Кабель АПвБбШнг(А)-LS 1 кВ представляет собой современное, технологичное решение для создания надежных силовых линий в условиях, где предъявляются повышенные требования к механической защите и пожарной безопасности. Сочетание алюминиевой жилы, изоляции из сшитого полиэтина, стальной брони и оболочки нг(A)-LS обеспечивает оптимальный баланс стоимости, долговечности и эксплуатационных характеристик. Его правильный выбор, монтаж с соблюдением всех нормативов (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) и последующая эксплуатация гарантируют бесперебойное электроснабжение объектов на протяжении всего заявленного срока службы. При проектировании необходимо тщательно учитывать особенности работы одножильных кабелей в сетях переменного тока, уделяя особое внимание заземлению брони и взаимному расположению фазных проводников.