Кабель АПвКШвнг(А)-LS 2-х жильный 1 кВ: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 2-х жильный на напряжение 1 кВ представляет собой современное кабельное изделие, предназначенное для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, безопасности при возгорании и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция из сшитого полиэтилена (ПЭ), К – контрольный кабель, Шв – защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката, нг(А) – нераспространяющий горение по категории А, LS – Low Smoke, с пониженным дымовыделением.
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А)-LS
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельной продукции) по ГОСТ 22483. Для сечений от 16 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Жила может быть как однопроволочной (для определенных сечений), так и многопроволочной, что обеспечивает необходимую гибкость для монтажа.
Изоляция жилы
Применяется сшитый полиэтилен (XLPE). Этот материал получается в результате химической или радиационной сшивки молекул полиэтилена, что кардинально улучшает его свойства: повышается температурная стойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), механическая прочность, стойкость к растрескиванию и воздействию агрессивных сред. По сравнению с ПВХ-изоляцией, Пв изоляция имеет меньшие диэлектрические потери и более высокую допустимую температуру перегрузки.
Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из полимерного материала. Ее функция – дополнительная механическая защита и фиксация конструкции перед экранированием.
Экран
Кабель является экранированным. Экран выполняется из медных проволок или медной ленты (фольги) и служит для выравнивания электрического поля вокруг жил, защиты от внешних электромагнитных помех, а также в качестве элемента системы защиты (путь для тока короткого замыкания). Наличие экрана является обязательным требованием для кабелей на напряжение 1 кВ и выше при прокладке в помещениях с повышенными требованиями к электромагнитной совместимости.
Оболочка
Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Материал имеет специальные добавки, которые обеспечивают свойства «нг(А)» – нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие условия испытаний) и «LS» – низкое дымовыделение и газовыделение при пожаре. Это критически важно для прокладки в метро, тоннелях, высотных зданиях, торговых центрах и других объектах с массовым пребыванием людей.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 0.66/1 кВ | ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60502-1:2009) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C | То же |
| Максимальная температура при КЗ (до 5 сек) | +250°C | То же |
| Допустимый нагрев при перегрузке | +130°C | То же |
| Минимальная температура монтажа (без предварительного прогрева) | -15°C | — |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 10 МОм·км | ГОСТ 3345-76 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц (5 мин.) | 3.5 кВ | ГОСТ 31565-2012 |
Пожаробезопасные характеристики
| Характеристика | Категория / Значение | Пояснение |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | нг(А) | Не распространяет горение при испытаниях по категории А (наиболее жесткой), что подразумевает прокладку пучками с большим объемом горючей массы на 1 м кабеля. |
| Коррозийная активность продуктов дымо- и газовыделения | Пониженная | Обусловлена индексом «LS». Кислотность выделяющихся газов снижена, что минимизирует ущерб электронному оборудованию. |
| Дымообразование | Пониженное | Коэффициент светопропускания при дымовыделении не менее 50% (для LS). Обеспечивает лучшую видимость при эвакуации. |
| Огнестойкость | Не огнестойкий | Кабель не предназначен для работы в условиях открытого пламени в течение заданного времени. Для этого существуют кабели с маркировкой FR (огнестойкие). |
Механические и климатические характеристики
- Радиус изгиба: Не менее 7.5 наружных диаметров кабеля при монтаже. Для одножильных кабелей с сечением жилы более 50 мм² – не менее 10 диаметров.
- Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C. Оболочка сохраняет эластичность в холоде.
- Стойкость к УФ-излучению: Оболочка устойчива к солнечному излучению, что допускает прокладку на открытом воздухе (за исключением прямого воздействия солнечных лучей в течение длительного срока). Для постоянной наружной прокладки рекомендуется использование кабелей в оболочке из полиэтилена (П) или сшитого полиэтилена (Пв).
- Допустимая температура монтажа: Не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев кабеля.
- Распределительные сети 0.4/1 кВ: Прокладка в кабельных сооружениях (лотках, коробах, этажерках) промышленных предприятий, электростанций и подстанций.
- Объекты инфраструктуры: Обязателен к применению в метрополитенах, железнодорожных тоннелях, аэропортах, портах.
- Гражданское строительство: Прокладка в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей (торгово-развлекательные центры, бизнес-центры, больницы, школы, гостиницы) по стоякам, шахтам и техническим коридорам. Соответствует требованиям Свода Правил СП 256.1325800.2016.
- Промышленные предприятия: Для питания силового и осветительного оборудования в помещениях с высокой плотностью кабельной проводки.
- Системы АСУ ТП: Благодаря наличию экрана, может использоваться для подключения ответственного оборудования, чувствительного к помехам.
- Более низкая длительно допустимая температура жилы: +70°C.
- Меньшая стойкость изоляции к тепловому старению и растрескиванию.
- Как правило, отсутствие экрана в стандартном исполнении.
- Более низкая стоимость.
- Более высокую проводимость: при одинаковом сечении медный кабель имеет меньшие потери и может пропускать больший ток.
- Меньший радиус изгиба и лучшая гибкость.
- Значительно более высокая стоимость (в 3-5 раз).
- При необходимости соблюдения категории пожарной опасности П1б.1.2.2.2 (по ГОСТ 53316-2009) – нераспространение горения при групповой прокладке, пониженное дымовыделение.
- При проектировании сетей 1 кВ с расчетом на возможность перегрузок и повышенный тепловой режим.
- При необходимости экранирования цепи.
- При работе с ограниченным бюджетом, где использование медных аналогов экономически нецелесообразно.
- Подготовка к прокладке: Необходимо проверить целостность оболочки и изоляции, измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В.
- Прокладка: Допускается групповая прокладка в пучках, кабельных конструкциях без дополнительных ограничений по пожарной безопасности. При пересечении с силовыми кабелями на напряжение выше 1 кВ необходимо использовать разделительные перегородки.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба для предотвращения повреждения изоляции и экрана.
- Оконцевание: При разделке кабеля необходимо обеспечить качественную заделку экрана. Экран должен быть заземлен с обеих сторон для эффективного выравнивания потенциалов и защиты от помех. Для соединения алюминиевых жил необходимо использовать специальные наконечники с переходным слоем или пасту, предотвращающую окисление.
- Маркировка: Обязательна маркировка концов кабеля после прокладки.
Области применения кабеля АПвКШвнг(А)-LS 2х…
Благодаря сочетанию алюминиевой жилы (экономичность) и высоких показателей пожарной безопасности, кабель нашел широкое применение в следующих сферах:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных мер (например, в трубах или кабельных блоках), так как поливинилхлоридная оболочка не обладает достаточной стойкостью к длительному воздействию грунтовых вод и механическим нагрузкам от грунта.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Выбор кабельной продукции всегда определяется проектом, условиями прокладки и экономическими факторами. Рассмотрим ключевые отличия от других марок.
АПвКШвнг(А)-LS vs. АВВГнг(А)-LS
Кабель АВВГ имеет изоляцию и оболочку из ПВХ пластиката. Его ключевые отличия:
АПвКШвнг(А)-LS является продуктом более высокого класса, рассчитанным на повышенные нагрузки и строгие требования к надежности и безопасности.
АПвКШвнг(А)-LS vs. ПвКШвнг(А)-LS
Единственное, но существенное отличие – материал токопроводящей жилы. В марке «П» используется медь. Это влечет за собой:
Выбор в пользу алюминия оправдан при ограниченном бюджете и при сечениях, где разница в токовой нагрузке не является критической.
Когда выбирать АПвКШвнг(А)-LS?
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКШвнг(А)-LS требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: В чем принципиальная разница между «нг(А)» и просто «нг» в маркировке?
Ответ: Категория «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Категория «нг(А)» подтверждается более жесткими испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А) и означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке в пучках с высоким удельным содержанием горючей массы (7 л/м). Для общественных и промышленных зданий по современным нормам (СП 256.1325800.2016) требуется применение кабелей именно с категорией «нг(А)».
Вопрос: Можно ли проложить кабель АПвКШвнг(А)-LS в земле?
Ответ: Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется. ПВХ-пластикат оболочки «Шв» не является стойким к длительному воздействию влаги и агрессивных сред, присутствующих в грунте. Для подземной прокладки следует выбирать кабели с оболочкой из полиэтилена (например, АПвБШп) или прокладывать АПвКШвнг(А)-LS в трубах, кабельных каналах или блоках, обеспечивающих защиту от механических повреждений и влаги.
Вопрос: Как правильно заземлить экран этого кабеля? Нужно ли заземлять с двух сторон?
Ответ: Экран контрольного кабеля должен быть надежно заземлен. В целях обеспечения электробезопасности и эффективного подавления электромагнитных помех рекомендуется заземление экрана с обеих сторон. Однако в некоторых случаях, для предотвращения протекания циркулирующих токов по экрану, проектом может быть предусмотрено заземление только с одной стороны. Это решение требует тщательного анализа и должно быть закреплено в проектной документации.
Вопрос: Какое сечение жил выбрать для тока 100А?
Ответ: Выбор сечения зависит не только от тока, но и от способа прокладки, количества рядом проложенных кабелей, температуры окружающей среды. Для предварительной оценки можно использовать таблицы ПУЭ (Глава 1.3). Для двухжильного кабеля АПвКШвнг(А)-LS, проложенного в воздухе (в кабельном лотке) при температуре +25°C, сечение алюминиевой жилы для тока 100А составит примерно 35-50 мм². Точный расчет должен выполнять проектировщик с учетом всех поправочных коэффициентов.
Вопрос: Допустимо ли использовать этот кабель для подключения двигателей 380В?
Ответ: Да, полностью допустимо. Кабель рассчитан на номинальное напряжение 0.66/1 кВ, что полностью покрывает напряжение сети 380/660В. Он подходит как для питания двигателей (силовая цепь), так и для подключения цепей управления и контроля к этим двигателям (благодаря наличию контрольных жил и экрана).
Вопрос: Что означает индекс «К» в маркировке? Это силовой или контрольный кабель?
Ответ: Индекс «К» традиционно указывает на принадлежность к контрольным кабелям. Однако в современной трактовке, согласно ГОСТ 31565-2012, кабели на напряжение 0.66/1 кВ, независимо от количества жил, относятся к силовым. Таким образом, АПвКШвнг(А)-LS является силовым кабелем с конструктивными особенностями, исторически присущими контрольным кабелям (такими как скрутка изолированных жил, наличие экрана). Он сочетает функции силового питания и передачи сигналов управления.
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 2-х жильный 1 кВ представляет собой оптимальное техническое решение для создания распределительных сетей среднего напряжения, где одновременно предъявляются требования к экономической эффективности (за счет алюминиевых жил), высокой пропускной способности и термической стойкости (за счет изоляции из сшитого полиэтилена), а также к максимальному уровню пожарной безопасности (нг(А), LS). Его применение регламентировано для ответственных объектов инфраструктуры и массовой застройки. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации обеспечивают долговечную и безотказную работу кабельных линий на протяжении всего срока службы, который составляет не менее 30 лет.