Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных лент, защитным шлангом из поливинилхлорида пониженной горючести с низким дымовыделением и газовыделением. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность при эксплуатации в широком спектре условий, включая объекты с массовым пребыванием людей.
Расшифровка маркировки АПвБбШвнг(А)-LS
Маркировка кабеля выполнена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВ-изоляция в старой маркировке, современный аналог – изоляция из сшитого полиэтилена, часто обозначается как XLPE).
- Б – тип брони: броня из двух стальных оцинкованных лент.
- б – наличие подушки под броней. Отсутствие дополнительной буквы означает, что под броней имеется подушка, состоящая из битумного состава и/или слоя ПВХ-пластиката, иногда с дополнительной обмоткой.
- Шв – тип защитного шланга (оболочки): выпрессованный шланг из поливинилхлоридного пластиката.
- нг(А) – показатель пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие требования по нераспространению горения).
- LS (Low Smoke) – низкое дымовыделение и газовыделение при горении и тлении.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (как правило, для сечений от 300 мм² и выше).
- Изоляция жил: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C, а в режиме перегрузки до +130°C), стойкостью к термоциклированию и влаге.
- Скрутка изолированных жил: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между жилами негорючим уплотняющим материалом (например, жгутами из мелонаполненной резины или ПВХ-пластиката). Это придает кабелю круглую форму и повышает его устойчивость к возгоранию.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из ПЭТ-ленты или аналогичного материала.
- Подушка под броню: Представляет собой слой из битумного состава и/или крепированной ПЭТ-ленты, поверх которого может накладываться экран из медных лент или проволок (в кабелях на 1 кВ это не всегда предусмотрено стандартом, но может быть выполнено по спецзаказу для симметрирования электрического поля). Основная функция подушки – защита изоляции жил от коррозии и механических повреждений стальной броней.
- Броня: Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты защищают кабель от механических воздействий (растяжения, сдавливания, грызунов).
- Защитный шланг (наружная оболочка): Выпрессован из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-пластикат нг). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии и агрессивных сред, а также отвечает за показатели нераспространения горения и низкого дымовыделения (нг-LS).
- Прокладка в земле (траншеях): Броня из стальных лент надежно защищает кабель от механических повреждений грунтом, камнями, а также от грызунов. Прокладка в земле является одним из основных способов монтажа данного кабеля. При этом обязательно использование сигнальной ленты, а в зонах повышенной опасности – защитных плит.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, эстакадах и галереях: Показатели нераспространения горения (нг(А)) и низкого дымовыделения (LS) делают кабель пригодным для групповой прокладки в этих сооружениях, включая объекты с массовым пребыванием людей.
- Прокладка в производственных помещениях, в том числе с повышенной взрывопожароопасностью (классов В-I, В-Iа, В-II по ПУЭ): При условии, что кабель не подвержен растягивающим усилиям.
- Прокладка в помещениях и кабельных сооружениях атомных электростанций (АЭС): В зонах, где требуется кабель с огнестойкой изоляцией и пониженным дымовыделением.
- Запрещается прокладка: В блоках, по воздуху (без дополнительной защиты от УФ-излучения и атмосферных воздействий), а также в местах с возможными значительными растягивающими усилиями (например, для подвижного подключения).
- От АВБбШвнг(А)-LS: Основное отличие – материал изоляции. У АВБбШвнг изоляция из ПВХ-пластиката, что ограничивает допустимую температуру жилы до +70°C. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПвБбШвнг) имеет более высокую пропускную способность по току и лучшую стойкость к термоциклированию.
- От АПвБбШпнг(А)-LS: Буква «п» вместо «в» в обозначении оболочки указывает на материал – полиэтилен. Кабель с полиэтиленовой оболочкой (Шп) более стоек к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. Поэтому кабель с оболочкой Шп не может иметь индекс «нг» в чистом виде, для обеспечения нераспространения горения требуются дополнительные конструктивные меры.
- От кабеля с медными жилами (ПвБбШвнг(А)-LS): Медный аналог имеет меньший диаметр при том же сечении, более высокую проводимость и гибкость, но существенно более высокую стоимость. Алюминиевый кабель является экономически эффективным решением для проектов, где не предъявляются требования к минимальному сечению или гибкости.
- Радиус изгиба: При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба (не менее 15 наружных диаметров кабеля). Превышение радиуса изгиба может привести к повреждению изоляции и брони.
- Подготовка концов кабеля: При разделке необходимо обеспечить качественную герметизацию конца кабеля для предотвращения попадания влаги в скрутку жил. Броня должна быть заземлена.
- Соединение и ответвление жил: Соединение алюминиевых жил должно производиться с помощью специальных сжимов, гильз или сварки, с учетом всех требований к контакту алюминия (склонность к окислению, ползучесть).
- Учет климатических условий: Прокладка при температуре ниже -15°C требует предварительного подогрева кабеля. Кабель предназначен для эксплуатации в широком диапазоне климатических условий (от -50°C до +50°C).
- LS (Low Smoke) – низкое дымовыделение и пониженная коррозийная активность газов. Основная цель – обеспечить видимость при эвакуации и снизить повреждение оборудования коррозией от продуктов горения.
- HF (Halogen Free) – безгалогенный. Оболочка и изоляция таких кабелей не содержат галогенов (хлор, фтор и др.), которые при горении образуют едкие и токсичные кислотные пары. Кабели HF, как правило, также имеют низкое дымовыделение. Кабель АПвБбШвнг-LS не является безгалогенным, так как его оболочка содержит ПВХ (в состав которого входит хлор). Для особо ответственных объектов (метро, тоннели, АЭС) могут потребоваться кабели в исполнении «нг-HF».
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБбШвнг(А)-LS является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-310-2001 (или более поздних редакций). Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Основные электрические и температурные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Максимально допустимая длительная температура жилы при эксплуатации | +90°C |
| Допустимая температура жилы в режиме перегрузки (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч в год) | +130°C |
| Допустимая температура жилы при коротком замыкании (до 5 с) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля (для многожильных сечений) |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 50 мм²), не менее 125 м (для сечений 70 мм² и выше) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Показатели пожарной безопасности (соответствие ГОСТ 53315-2009, ГОСТ 31565-2012)
| Показатель | Категория / Значение | Комментарий |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | Категория А (нг(А)) | Не распространяет горение при испытании в пучке с высокой удельной тепловой нагрузкой. Наиболее строгий критерий. |
| Коррозийная активность продуктов дымо- и газовыделения | Пониженная | Значение pH ≥ 4,3; проводимость ≤ 10 мкСм/мм. |
| Дымообразование | Пониженное (LS) | Коэффициент светопропускания при горении ≥ 50%. |
| Выделение токсичных газов при горении и тлении | Пониженное (LS) | Показатель токсичности продуктов горения более 120 г/м³. |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря броне и оболочке нг-LS, он имеет широкую, но строго регламентированную область применения.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS часто сравнивают с другими марками. Ключевые отличия:
При выборе сечения жил необходимо руководствоваться ПУЭ (глава 1.3), учитывая длительно допустимый ток, потери напряжения, термическую стойкость к токам короткого замыкания и способ прокладки.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ в кабеле на 1 кВ?
Изоляция из сшитого полиэтилена обладает значительно более высокой термостойкостью: +90°C против +70°C у ПВХ. Это позволяет либо увеличить пропускную способность кабеля при том же сечении, либо выбрать меньшее сечение при той же токовой нагрузке. Кроме того, XLPE имеет лучшие диэлектрические характеристики, стойкость к тепловым ударам и влаге, что повышает надежность и срок службы кабельной линии.
Что означает индекс «нг(А)» и почему он важен?
Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Это наивысший уровень требований по нераспространению горения по ГОСТ. Испытания проводятся в пучке кабелей с самой высокой удельной тепловой нагрузкой. Использование кабеля с индексом «нг(А)» критически важно для безопасности при прокладке в кабельных сооружениях, тоннелях, на эстакадах и в зданиях, так как оно предотвращает распространение пожара по трассе.
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШвнг(А)-LS в одном лотке с кабелями других марок?
Да, можно, но с важным условием. Все кабели, прокладываемые в одном пучке (лотке, коробе, на полке), должны иметь не менее строгие показатели пожарной опасности. То есть, если в группе есть хотя бы один кабель с индексом «нг(А)», то все остальные кабели в этой группе также должны иметь индекс не ниже «нг(А)». Прокладка с кабелями, имеющими обычное исполнение (без «нг»), не допускается, так как это нивелирует свойство нераспространения горения.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня из стальных лент сама по себе является отличной механической защитой. Однако, согласно ПУЭ и СП, для защиты от случайных повреждений при земляных работах и для обозначения трассы, над кабелем необходимо укладывать сигнальную ленту из полимерного материала. В местах пересечения с дорогами, вводами в здания или в зонах с высокой вероятностью раскопок (например, на территории частных домовладений) рекомендуется дополнительная защита в виде кирпича, асбоцементных или бетонных плит.
Как правильно заземлить броню кабеля АПвБбШвнг(А)-LS?
Броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения электробезопасности и нормальной работы защит. Для этого бронеленты раскручиваются, обрезаются и разделяются. На них с помощью болтовых соединений или пайки крепится медный проводник-перемычка (сечением, как правило, не менее 6 мм²), который затем присоединяется к контуру заземления или заземляющей шине. В муфтах и концевой арматуре предусмотрены специальные лепестки или клеммы для подключения заземления брони.
В чем разница между кабелем с индексом «LS» и «HF»?
Оба индекса относятся к снижению опасных факторов пожара, но акценты разные:
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет. Однако расчетный срок службы кабеля АПвБбШвнг(А)-LS при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и токовой нагрузки, установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет и определяется агрессивностью среды, качеством монтажа и режимом работы электроустановки.
Заключение
Кабель АПвБбШвнг(А)-LS 1 кВ является современным, надежным и безопасным решением для построения кабельных линий распределения электроэнергии среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, механическую защиту стальной броней и высокие показатели пожарной безопасности (нг(А)-LS), делает его универсальным выбором для прокладки в земле и в кабельных сооружениях, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации обеспечивают долговечную и бесперебойную работу энергетической системы.