Кабель АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, напряжением 6 кВ, сечением 150 мм², в исполнении, снижающем распространение пламени и выделение дыма и коррозионно-активных газов при групповой прокладке. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения в промышленных энергосистемах.
Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(А)-LS
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: вулканизированный (сшитый) полиэтилен.
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(А) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования по нераспространению пламени).
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.
- 6 кВ – номинальное напряжение 6000 Вольт.
- 150 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от требований гибкости), круглой формы, сечением 150 мм². Соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле: Полупроводящий сшитый полиэтилен. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (СПЭ). Толщина изоляции нормирована для напряжения 6 кВ. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C) и стойкостью к трекингу.
- Экран по изоляции: Полупроводящий сшитый полиэтилен. В сочетании с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор, обеспечивая радиальное электрическое поле.
- Поясная изоляция: Наложение медных или алюминиевых лент, либо медной проволоки поверх экрана. Предназначена для протекания токов короткого замыкания и обеспечения безопасности при повреждении.
- Разделительный слой: Обмотка из полимерной пленки или аналогичного материала для защиты поясной изоляции от контакта с оболочкой.
- Оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам и выполняет основную функцию по нераспространению горения и низкому дымообразованию.
- Нераспространение горения при групповой прокладке: Кабель проходит испытания по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А), что означает нераспространение горения при прокладке пучком кабелей с высоким удельным тепловыделением (7 л/м на один образец).
- Пониженное дымо- и газовыделение: При горении и тлении выделение дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) минимально. Критический показатель – удельная оптическая плотность дыма не более 50% (по ГОСТ 12176). Это обеспечивает видимость в тоннелях и помещениях при эвакуации.
- Кислотность газовыделений: Значение pH (кислотность) продуктов сгорания не менее 4,3, а проводимость водного раствора не более 10 мкСм/мм. Это минимизирует коррозионное воздействие на металлические конструкции и оборудование.
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры, трансформаторы собственных нужд), магистрали в системах электроснабжения цехов.
- Объекты инфраструктуры: Кабельные линии в тоннелях, коллекторах, на эстакадах, в кабельных полуэтажах и двойных полах, где требуется групповая прокладка.
- Объекты с массовым пребыванием людей и ответственные сооружения: Аэропорты, вокзалы, торговые центры, метрополитен, спортивные комплексы. Использование кабеля с индексом «нг(А)-LS» здесь часто является обязательным требованием противопожарных норм (СП 6.13130).
- Энергетика: Распределительные сети 6 кВ на территории электростанций и подстанций, соединения между распредустройствами.
- Преимущества: Более высокая допустимая температура работы (+90°C против +70-80°C), отсутствие риска протекания пропиточного состава, меньший вес и радиус изгиба, простота монтажа и обслуживания, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
- Недостатки: Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции, требование к квалификации персонала при монтаже муфт.
- Преимущества: Применение на среднее напряжение (6 кВ), в то время как АВВГ обычно до 1 кВ. Более высокая термостойкость и стойкость изоляции СПЭ к трекингу.
- Преимущества: Возможность групповой прокладки, повышенная пожарная безопасность, что является критичным для большинства современных проектов.
- Недостатки: Несколько более высокая стоимость и, как правило, больший наружный диаметр.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с сечением жилы до 50 мм² и 20 диаметров для сечений от 70 мм² и выше. Для кабеля 150 мм² это критически важный параметр, который необходимо соблюдать для предотвращения повреждения экранов и изоляции.
- Заземление: Медные экраны (пояса) всех трех жил кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон. Это требование безопасности, обеспечивающее отключение защиты при пробое изоляции, а также устранение электромагнитного влияния на смежные цепи.
- Установка соединительных и концевых муфт: Требует специального инструмента и навыков для работы с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Обязательна тщательная зачистка полупроводящих экранов, контроль чистоты изоляции и герметичность соединения.
- Условия хранения: Барабаны с кабелем должны храниться под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Срок хранения – до 2 лет с даты изготовления. При более длительном хранении требуется проведение испытаний перед монтажом.
- Безопасность персонала при пробое изоляции (срабатывание защит).
- Отвод емкостных токов.
- Снижение электромагнитного влияния на смежные цепи и коммуникации.
- Предотвращение возникновения наведенного напряжения на экране.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012, ТУ 16.К71-310-2001 и другими нормативными документами.
Электрические характеристики
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Частота, Гц | 50 | Стандартная промышленная частота |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительный режим работы |
| Допустимая температура при КЗ, °C | +250 | Продолжительность не более 5 сек |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 | Без предварительного прогрева |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 100 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 15 | Продолжительность 10 мин после прокладки |
Токовые нагрузки (справочно, согласно ПУЭ 7 изд.)
| Условие прокладки | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| В земле (в траншее) | 265 |
| В воздухе | 215 |
Примечание: Фактические значения могут корректироваться в зависимости от конкретных условий (глубина прокладки, температура грунта, количество работающих кабелей в пучке и т.д.).
Пожаробезопасные характеристики
Категория исполнения «нг(А)-LS» подразумевает соответствие следующим ключевым требованиям:
Область применения
Кабель АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (кабельные блоки, трубы, тоннели), так как оболочка из ПВХнг-LS не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям грунта и может быть повреждена грызунами. Для прокладки в земле рекомендуется бронированная модификация – АПвБбШвнг(А)-LS.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
По сравнению с кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл):
По сравнению с кабелем в ПВХ изоляции (АВВГ):
По сравнению с кабелем АПвВГ (без индексов «нг-LS»):
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АПвВнг(А)-LS от АПвВГ?
Основное отличие – в пожаробезопасных характеристиках. АПвВГ – кабель общего назначения, при групповой прокладке может распространять горение. АПвВнг(А)-LS имеет оболочку из ПВХнг-LS, что гарантирует нераспространение горения при прокладке пучком (категория А) и низкое дымо- и газовыделение. Для современных объектов, подпадающих под действие строгих противопожарных норм, применение АПвВГ в групповых прокладках недопустимо.
Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм² в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется и, как правило, запрещена проектом. Его оболочка не является бронированной и не защищена от механических повреждений (лопата, камни, грызуны). Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные модификации, например, АПвБбШвнг(А)-LS, либо защищать кабель в трубах (гофротрубах, ПНД трубах) или кабельных блоках.
Как правильно выбрать сечение 150 мм²? Достаточно ли его для конкретной нагрузки?
Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки, току короткого замыкания, потере напряжения и экономической плотности тока (ПУЭ гл. 1.3). Для ориентира: при прокладке в земле (в траншее) один кабель АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм² может длительно передавать мощность около 2.7 МВт (при cos φ=0.9). Однако окончательный выбор должен производиться проектировщиком с учетом всех конкретных условий (количество параллельных кабелей, температура грунта, способ прокладки).
Обязательно ли заземлять экраны кабеля с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.72) и правил эксплуатации кабелей 6-10 кВ. Двустороннее заземление металлических экранов (поясов) обеспечивает:
В некоторых специфических схемах (например, очень длинные линии) может применяться заземление через ограничители напряжения, но классическая схема – прямое заземление с обоих концов.
Что означает индекс (А) в маркировке «нг(А)»?
Индекс (А) обозначает высшую категорию испытаний кабеля на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3. Категория А предъявляет самые строгие требования: испытание проводится на пучке кабелей с самым высоким удельным тепловыделением (7 л/м на один метр образца). Кабель, прошедший испытания по категории А, гарантированно не распространяет горение в самых тяжелых условиях групповой прокладки, например, в многоярусных лотках с большой суммарной мощностью.
Каков срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS 6 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный ГОСТ 31996-2012, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режима работы (постоянные перегрузки сокращают срок), качества монтажа соединительных муфт и соблюдения правил технической эксплуатации.
Заключение
Кабель АПвВнг(А)-LS 6 кВ 150 мм² является современным, надежным и безопасным решением для распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – применение изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивающей высокие электрические и температурные характеристики, и исполнение «нг(А)-LS», соответствующее самым строгим требованиям пожарной безопасности при групповой прокладке. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и техническими условиями производителя гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических систем промышленных предприятий, объектов инфраструктуры и ответственных сооружений.