Кабель АПвБВнг(В)-LS 10 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена АПвБВнг(В)-LS на напряжение 10 кВ: конструкция, характеристики и область применения

Кабель марки АПвБВнг(В)-LS 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в броне из стальных оцинкованных проволок, с пониженным дымо- и газовыделением. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в кабельных сооружениях (туннелях, каналах, шахтах), на открытом воздухе и в земле (траншеях), в том числе в условиях возможных механических воздействий, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки АПвБВнг(В)-LS

• А – материал жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен.
• Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
• В – материал наружного защитного шланга (оболочки): поливинилхлорид.
• нг(В) – исполнение по пожарной опасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка).
• LS – Low Smoke: с пониженным дымо- и газовыделением при горении и тлении.
• 10 кВ – номинальное напряжение.

Конструкция кабеля АПвБВнг(В)-LS 10 кВ

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

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ, АВЕФ по ГОСТ 22483). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочной (круглой) для всех сечений. Для кабелей на 10 кВ стандартными являются трехжильные исполнения. Все жилы имеют одинаковое сечение.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.

3. Изоляция жилы

Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Это ключевой элемент, определяющий электрическую прочность кабеля. Процесс сшивки (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу высокие температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы повышается до +90°C, а кратковременно допустимая – до +250°C. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (10 кВ) и стандартизирована.

4. Экран на изоляции (полупроводящий экран)

Наносится поверх изоляции каждой жилы. Аналогичен экрану на жиле, служит для симметризации электрического поля и является частью коаксиальной системы «жила-изоляция-экран».

5. Поясная изоляция

Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Объединяет три экранированные изолированные жилы в общий пучок, обеспечивая его круглую форму и дополнительное выравнивание поля.

6. Заполнитель

Промежутки между жилами заполняются жгутами из невулканизированной резиновой смеси или аналогичным материалом для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

7. Разделительный слой

Поверх поясной изоляции накладывается слой из полимерной пленки или талька, предотвращающий адгезию брони к внутренним элементам и облегчающий разделку кабеля.

8. Броня

Выполнена из стальных оцинкованных проволок круглого сечения, наложенных поверх разделительного слоя с определенным шагом. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растягивающие нагрузки) и от грызунов. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.

9. Наружная оболочка

Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-пластикатнг-LS). Оболочка защищает броню от коррозии, выполняет функцию внешнего изоляционного покрова и обеспечивает выполнение требований «нг(В)-LS»: нераспространение горения при групповой прокладке, низкое дымо- и газовыделение.

Основные технические и электрические характеристики

Электрические параметры (при температуре +20°C)

Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км для кабелей на 10 кВ.

Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после монтажа: 30 кВ продолжительностью 10 мин.

Длительно допустимая температура токопроводящей жилы

• В нормальном режиме работы: +90°C.
• В режиме перегрузки: +130°C (допустимая продолжительность не более 8 ч в сутки, но не более 1000 ч за срок службы).
• В режиме короткого замыкания (до 4 с): +250°C.

Минимальный радиус изгиба при прокладке

Радиус изгиба для многожильных кабелей в алюминиевой оболочке или с броней из проволок составляет 15 наружных диаметров кабеля.

Требования пожарной безопасности (соответствие ГОСТ 31565-2012, ГОСТ 53315-2009)

• Категория исполнения «нг(В)»: кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка).
• Исполнение «LS»: пониженное дымо- и газовыделение. Удельная оптическая плотность дыма при горении (D₀^m) не более 50 ед./м.
• Кислотность газовыделений (pH) не менее 4,0, проводимость раствора не более 10,0 мкСм/мм.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АПвБВнг(В)-LS 10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные области применения:

• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, эстакадах, по стенам зданий (внутри и снаружи).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих нагрузок и при условии, что броня защищена от коррозии наружной оболочкой.
• Прокладка на специальных кабельных конструкциях в производственных помещениях, в том числе с массовым пребыванием людей.
• Использование на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности: метрополитен, вокзалы, аэропорты, торговые центры, многоэтажные здания, предприятия.

Условия эксплуатации:

• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C: до 98%.
• Прокладка и монтаж без предварительного подогрева возможны при температуре не ниже -15°C.
• Кабель рассчитан на длительный срок службы – не менее 30 лет.

Сравнительная таблица: АПвБВнг(В)-LS 10 кВ vs. АПвПгнг(В)-LS 10 кВ

Параметр	АПвБВнг(В)-LS 10 кВ	АПвПгнг(В)-LS 10 кВ
Тип брони	Броня из стальных оцинкованных проволок (Б)	Броня из стальной оцинкованной профилированной ленты (П) + герметизирующий слой (г)
Защита от механических воздействий	Высокая защита от растяжения, ударов.	Защита в основном от сдавливания, порезов.
Защита от продольного проникновения влаги	Отсутствует (только общее уплотнение).	Есть (за счет герметизации подушки под броней).
Гибкость	Меньшая (из-за жестких проволок).	Большая (броня из ленты более гибкая).
Радиус изгиба	15 диаметров кабеля.	10 диаметров кабеля.
Типичное применение	Участки с риском растяжения, вертикальные трассы, грунт с подвижками.	Кабельные сооружения, туннели, трассы со сложной геометрией, где важна гибкость.

Особенности монтажа и разделки

При монтаже кабеля АПвБВнг(В)-LS 10 кВ необходимо соблюдать следующие ключевые правила:

• Соблюдение минимального радиуса изгиба (15D).
• Использование специальных инструментов для резки брони и разделки концов. Бронепроволоки требуют аккуратной разборки.
• Обязательное заземление брони с двух сторон кабельной линии. Броня из стальных проволок является отличным экраном для электромагнитных помех и должна быть надежно заземлена для безопасности персонала.
• При прокладке в земле (траншее) необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту кирпичом или сигнальной лентой. Следует избегать участков с высокой коррозионной активностью грунта.
• При вводе в здание или переходе из земли в воздушную трассу необходимо обеспечить герметизацию конца кабеля для предотвращения подсоса влаги.
• Для оконцевания и соединения жил используются специальные кабельные муфты (концевые и соединительные), рассчитанные на работу с кабелями 10 кВ с изоляцией из СПЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие изоляции СПЭ (АПв…) от бумажно-пропитанной (АСБл…)?

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) не содержит жидкого диэлектрика (масла), что исключает риск утечек и необходимость в сложных системах давления масла. Он имеет более высокую допустимую рабочую температуру жилы (+90°C против +70-80°C), меньший вес и радиус изгиба, допускает прокладку на вертикальных участках без ограничения по высоте. Монтаж и разделка проще, однако требуют высокой чистоты и использования специальных муфт для СПЭ.

Почему в маркировке указано «нг(В)», а не просто «нг»?

Обозначение «нг(В)» указывает на конкретную категорию испытаний по нераспространению горения. Категория В – наиболее строгая для силовых кабелей, предполагающая групповую прокладку с самой высокой удельной пожарной нагрузкой (более 3,5 л/м на один метр трассы). Кабель, испытанный по категории В, гарантированно не распространяет горение в любых реальных условиях групповой прокладки, в то время как просто «нг» может подразумевать менее строгие категории (А, B, C, D).

Можно ли прокладывать кабель АПвБВнг(В)-LS 10 кВ в земле (траншее) без дополнительной защиты?

Да, можно. Наличие брони из оцинкованных проволок и наружной ПВХ-оболочки, стойкой к влаге и агрессивным средам, позволяет осуществлять непосредственную прокладку в траншеях. Однако обязательно соблюдение требований ПУЭ: глубина прокладки не менее 0,7 м, песчаная подсыпка и засыпка, защита сверху кирпичом или плитами в местах с риском механических повреждений.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля АПвБВнг(В)-LS 10 кВ?

Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее) и проверки на потерю напряжения. Исходными данными являются мощность и конфигурация питаемой нагрузки. Для предварительной оценки можно использовать таблицы ПУЭ (Глава 1.3) или данные производителей кабеля, но окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

Требуется ли для данного кабеля система постоянного контроля изоляции?

Для кабельных линий 10 кВ с изоляцией из СПЭ, работающих в сетях с изолированной нейтралью или компенсированных сетях, рекомендуется применение устройств постоянного контроля изоляции (УПКИ). Это позволяет оперативно выявлять развивающиеся дефекты изоляции (однофазные замыкания на землю) и предотвращать переход в междуфазное КЗ, повышая надежность всей системы.

Чем обусловлена необходимость заземления брони с двух сторон?

Заземление брони (и экранов, если они есть) с обоих концов линии выполняет две основные функции: безопасность и электромагнитная совместимость. Во-первых, оно исключает опасный потенциал на броне при пробое изоляции. Во-вторых, оно создает замкнутый контур для токов, наведенных магнитными полями от фазных токов, что снижает индуктивность линии и уровень внешних электромагнитных помех. В случае очень длинных линий (более 1-2 км) для предотвращения циркулирующих токов может применяться одностороннее заземление, но это требует специального расчета и обоснования в проекте.

Заключение

Кабель АПвБВнг(В)-LS 10 кВ является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (высокая пропускная способность, стойкость к термическим нагрузкам), механическую защиту проволочной броней и высокие показатели пожарной безопасности (нг(В)-LS), делает его универсальным выбором для ответственных объектов. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителей обеспечивают длительный и безотказный срок службы кабельной линии.