Кабель АПвБВнг(В)-LS 3-х жильный 10 кВ

Кабель силовой АПвБВнг(В)-LS на напряжение 10 кВ: полный технический анализ

Кабель АПвБВнг(В)-LS 3-х жильный 10 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, пожарной безопасности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция жил из сшитого полиэтина; Б – броня из двух стальных оцинкованных лент; В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката; нг(В) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории В; LS (Low Smoke) – с пониженным дымо- и газовыделением.

Конструкция кабеля АПвБВнг(В)-LS 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка АВЕ, АВЕТ или аналоги) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (для сечений от 300 мм² и выше).
• Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтина. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/изоляция.
• Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтина (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает высокой нагревостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), отличными диэлектрическими и механическими свойствами. Толщина изоляции нормируется стандартами в зависимости от номинального напряжения (10 кВ).
• Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции жилы. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции. Обычно выполняется в виде экструдированного слоя.
• Поясная изоляция. Представляет собой обмотку из полупроводящей ленты, которая объединяет экраны всех трех жил в общий узел.
• Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из невулканизированной резиновой смеси или ПВХ-пластиката для придания кабелю круглой формы.
• Разделительный слой (подброневой). Выполняется в виде обмотки из ПЭТ-ленты или крепированной бумаги. Защищает внутренние элементы кабеля от коррозии и механического повреждения стальными лентами брони.
• Броня. Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения и грызунов.
• Оболочка. Наружный защитный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) пониженной пожарной опасности. Пластикат имеет специальные добавки, обеспечивающие нераспространение горения, низкое дымо- и газовыделение (индексы нг(В)-LS). Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Кабель АПвБВнг(В)-LS 10 кВ соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 10 кВ) и технических условий производителей.

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение, U_m – максимальное длительно допустимое напряжение.
• Частота: 50 Гц.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц (продолжительность 10 мин.): 25 кВ для кабелей на U₀/U = 8,7/10 кВ.
• Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний после монтажа): 37 кВ (продолжительность 15 мин.).
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек.): +250°C.
• Допустимая температура нагрева жилы в режиме перегрузки: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.

Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ 31565-2012 и ГОСТ 53315-2009)

Благодаря материалам оболочки и заполнения, кабель соответствует высоким требованиям пожарной безопасности:

• Нераспространение горения при групповой прокладке (нг(В)): Кабель не распространяет горение при прокладке пучками (категория В по ГОСТ 53315).
• Пониженное дымо- и газовыделение (LS): При горении и тлении выделяет дым низкой плотности (коэффициент дымогенерации не более 50 м²/кг) и коррозионно-активные газы в минимальном количестве.
• Огнестойкость: Кабель не является огнестойким по умолчанию. При необходимости обеспечения работы цепи в условиях пожара требуется применение специальных исполнений с индексом FR (Fire Resistance).

Механические и конструктивные параметры (пример для сечений 50-120 мм²)

Количество и номинальное сечение жил, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Максимальный наружный диаметр, мм (по ГОСТ)
3х50	48-52	2800-3200	55.0
3х70	52-56	3500-3900	59.5
3х95	57-61	4400-4800	65.0
3х120	61-65	5200-5600	68.5

Примечание: Фактические значения диаметра и массы зависят от производителя и конкретной конструкции. Данные приведены для ориентировочного расчета.

Области применения и способы прокладки

Кабель АПвБВнг(В)-LS 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6/10 кВ (воздушные линии, переустройство сетей).
• Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, насосные станции, промышленные предприятия).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
• Прокладка в производственных помещениях, в том числе с высокой плотностью кабелей.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений. Броня обеспечивает защиту от случайных повреждений лопатой, давления грунта, грызунов.

Важно: Прокладка в земле (траншеях) должна осуществляться с соблюдением ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Кабель укладывается на подготовленную подушку (песок), сверху защищается кирпичом или сигнальной лентой, после чего производится обратная засыпка. При высокой коррозионной активности грунтов или наличии блуждающих токов требуется дополнительная защита брони (например, внешний полиэтиленовый шланг).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение целесообразно проводить с кабелями старого типа с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл) и с кабелями в ПВХ изоляции (АВБбШв).

Преимущества АПвБВнг(В)-LS:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержена старению из-за гигроскопичности, не требует ограничения по перепаду высот при прокладке, в отличие от бумажно-пропитанной изоляции.
• Большая допустимая температура: Длительно +90°C против +70°C для кабелей с ПВХ-изоляцией, что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
• Пожарная безопасность: Исполнение нг(В)-LS существенно безопаснее при групповой прокладке, чем обычные исполнения без этих индексов.
• Простота монтажа и соединения: Отсутствие необходимости в герметизации концов, как у АСБл. Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с бумажными кабелями аналогичного сечения.
• Долгий срок службы: Заявленный срок службы не менее 30 лет.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: Броня из стальных лент защищает от распределенных нагрузок, но может быть повреждена острым предметом. При прокладке в каменистых грунтах рекомендуется дополнительная защита.
• Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с ПВХ-изоляцией (АВВГ), но сопоставима или ниже, чем у современных аналогов с медными жилами.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима тщательная зачистка и подготовка изоляции, использование специального инструмента и комплектующих для СПЭ-изоляции.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10 диаметров для многожильных кабелей.
• Заземление: Броня и экраны всех трех жил должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защит.
• Соединение и ответвление: Производятся с помощью специальных кабельных муфт: соединительных, концевых, стопорных. Для изоляции СПЭ применяются муфты с термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми компонентами.
• Прокладка: При прокладке в туннелях, помещениях и т.д. кабель должен крепиться с помощью поддерживающих или удерживающих конструкций. Не допускается провисание.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие АПвБВнг(В)-LS от кабеля АПвБбШп?

Основное отличие в материале внешней оболочки. У АПвБбШп оболочка из полиэтилена, что обеспечивает высокую стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Кабель АПвБВнг(В)-LS имеет оболочку из ПВХ пластиката нг(В)-LS, что делает его приоритетным для прокладки внутри зданий, сооружений и в коллекторах из-за нераспространения горения и низкого дымообразования.

Можно ли прокладывать данный кабель в земле без дополнительной защиты?

Да, можно, так как кабель имеет броню из стальных оцинкованных лент, которая предназначена для защиты от механических повреждений в грунте. Однако, если грунт обладает высокой коррозионной активностью (кислые, щелочные почвы, наличие блуждающих токов), рекомендуется применение кабеля с дополнительным защитным шлангом из полиэтилена (исполнение АПвБ2бШвнг(В)-LS) или прокладка в трубах.

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

Выбор сечения осуществляется по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Основной расчет ведется по таблицам ПУЭ (Глава 1.3) или по данным производителя, учитывая способ прокладки (в земле, в воздухе), температуру окружающей среды, количество параллельно проложенных кабелей. Для предварительной оценки можно ориентироваться на токи для прокладки в земле (траншее): 3х70 – 200-210А; 3х95 – 240-250А; 3х120 – 275-285А.

Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель использовать заземляющий проводник?

Да, обязательно. Конструкция кабеля включает в себя экран (полупроводящий слой поверх изоляции каждой жилы), который должен быть заземлен для снятия емкостных зарядов и обеспечения безопасности. В комплекте концевых муфт предусмотрен заземляющий проводник (косичка), который соединяет экраны всех трех жил, броню и заземляющий контур.

Что означает индекс (В) в маркировке нг(В)?

Индекс (В) указывает на категорию по испытанию на нераспространение горения согласно ГОСТ 53315. Категория В – наиболее жесткая для силовых кабелей общего назначения. Она означает, что кабель испытывается в условиях, моделирующих наиболее тяжелый режим пожара (высокая тепловая мощность пламени), и при этом не распространяет горение. Это позволяет прокладывать его пучками (группами) без ограничений по пожарной безопасности внутри помещений.

Допускается ли прокладка кабеля АПвБВнг(В)-LS в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0,4 кВ?

Да, допускается, но с соблюдением требований ПУЭ (п. 2.1.16, 2.3.86). Силовые кабели напряжением до 10 кВ могут прокладываться вместе с кабелями до 1 кВ. При этом все кабели в общем лотке или коробе должны иметь исполнение, не распространяющее горение (нг). Рекомендуется разделять кабели разных напряжений перегородками или располагать их в разных слоях лотка. Совместная прокладка с кабелями цепей управления и связи требует дополнительной оценки влияния электромагнитных помех.