Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ 35 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ 35 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6000 В. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, безопасности при пожаре и долговечности в сложных условиях эксплуатации. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена, В – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, нг(В) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории В, LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение, 6 кВ – номинальное напряжение, 35 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
Конструкция кабеля АПвВнг(В)-LS 6 кВ 35 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее детально, начиная от центра.
- Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия (марка АВЕ или аналоги) круглой формы, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ), сечением 35 мм². Соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для данного сечения чаще применяется однопроволочная жила.
- Экран по жиле (полупроводящий слой): Поверх жилы наложен экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы, устранения микроскопических воздушных включений и предотвращения локальных перенапряжений в изоляции.
- Изоляция: Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (Пв, XLPE). Номинальная толщина изоляции для кабеля на 6 кВ составляет 3,0 мм. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные стойкости: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки — до +130°C.
- Экран по изоляции: Состоит из двух обязательных элементов. Первый — полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле, наложенный непосредственно на изоляцию. Второй элемент — токопроводящий экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Его основная функция — отвод емкостных токов и обеспечение симметрии электрического поля, а также защита от внешних электромагнитных помех. Для кабелей на 6 кВ часто применяется комбинированный экран: медная лента с наложением медных проволок (проводников заземления) сечением не менее 16 мм².
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между экраном и оболочкой может накладываться поясная изоляция из ПВХ-пленки или крепированной бумаги.
- Оболочка: Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Эта оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к влаге, агрессивным средам и, что критически важно, не поддерживает горение при групповой прокладке и выделяет пониженное количество дыма и галогенов при пожаре.
- Распределительные сети 6 кВ промышленных предприятий (питание мощных электродвигателей, трансформаторов собственных нужд, распределение по цехам).
- Питание насосных, компрессорных и вентиляторных установок.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в производственных помещениях, в том числе с риском распространения пожара.
- Прокладка в блоках, по мостам и в других местах с условием групповой прокладки.
- Высокие температурные показатели: Допустимая температура +90°C против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией (АВВГ) и бумажной изоляцией. Это позволяет увеличить пропускную способность или использовать меньшее сечение при той же токовой нагрузке.
- Высокая стойкость к токам КЗ: Сшитый полиэтилен сохраняет свойства при кратковременном нагреве до +250°C.
- Отличные диэлектрические свойства и стойкость к влаге: В отличие от бумажно-пропитанной изоляции, сшитый полиэтилен негигроскопичен, что упрощает монтаж и эксплуатацию, исключает необходимость ограничений по перепаду уровней прокладки.
- Пожарная безопасность: Исполнение нг(В)-LS обеспечивает безопасность при групповой прокладке, что критически важно для современных объектов энергетики и промышленности.
- Меньший вес и наружный диаметр: По сравнению с АСБл того же напряжения и сечения, кабель АПвВнг-LS легче и компактнее, что облегчает монтаж и снижает нагрузку на кабельные конструкции.
- Стоимость: Цена выше, чем у кабелей с ПВХ-изоляцией (АВВГ) и, как правило, выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией (АСБл).
- Чувствительность оболочки к УФ-излучению и механическим повреждениям: Требует защиты при наружной прокладке или в грунте.
- Требовательность к качеству монтажа: При разделке конца кабеля необходимо тщательно удалять полупроводящие слои, требуется применение специализированных концевых муфт для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- нг(В) — не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В. Категория В означает, что испытание проводится на пучке кабелей общей высотой 3,5 м, что моделирует реальные условия кабельных сооружений. Соответствие категории В — самое строгое требование в отечественной классификации.
- LS (Low Smoke) — пониженное дымо- и газовыделение. При горении или тлении оболочка выделяет минимальное количество плотного дыма и коррозионно-активных галогенов (хлора), что позволяет людям эвакуироваться и не выводит из строя электронное оборудование.
Основные технические и электрические характеристики
Параметры кабеля регламентируются техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 (или более новыми), а также межгосударственными стандартами.
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/6 (7,2) кВ | ГОСТ 31996-2012 |
| Сечение основной жилы | 35 мм² | ТУ 16.К71-310-2001 |
| Число жил | 1, 3 | ТУ 16.К71-310-2001 |
| Длительно допустимая температура жилы | +90 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Макс. температура при КЗ (допуск до 4 сек) | +250 °C | ГОСТ 31996-2012 |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей) | ГОСТ 31996-2012 |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более | 0,868 Ом/км (для ОЖ класса 1) | ГОСТ 22483-2012 |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 12 кВ (в течение 10 мин. после прокладки) | ГОСТ 31996-2012 |
Таблица 2. Пожаробезопасные характеристики оболочки (нг(В)-LS)
| Характеристика | Значение / Требование | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | Категория В (не распространяет горение) | ГОСТ 53315-2009 (IEC 60332-3) |
| Корректированная оптическая плотность дыма (показатель дымообразования) | Не более 50% (LS — Low Smoke) | ГОСТ 53314-2009 (IEC 61034-2) |
| Кислотность газовыделений (pH) | Не менее 4,0 (LS) | ГОСТ Р МЭК 60754-2-99 |
| Проводимость водного раствора газовыделений | Не более 2,5 мкСм/мм (LS) | ГОСТ Р МЭК 60754-1-99 |
Область применения и условия прокладки
Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ 35 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках с номинальным переменным напряжением до 6 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важные ограничения: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) напрямую, без дополнительной защиты, так как ПВХ оболочка не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям грунта и может быть повреждена грызунами. Для подземной прокладки требуется использование защитных конструкций (кабельных блоков, труб, тоннелей). Также кабель не рекомендуется для прокладки на открытом воздухе без защиты от прямых солнечных лучей, так как ультрафиолетовое излучение может вызвать деградацию ПВХ оболочки. Для таких целей применяются кабели с защитным шлангом из полиэтилена (АПвВП, АПвПу).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение целесообразно проводить с двумя основными типами кабелей на 6 кВ: с бумажно-пропитанной изоляцией (АСБл) и с изоляцией из ПВХ (АВВГ).
Преимущества АПвВнг(В)-LS:
Недостатки и ограничения АПвВнг(В)-LS:
Монтаж, эксплуатация и испытания
Прокладка кабеля должна производиться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев. Монтаж производится с соблюдением минимального радиуса изгиба. Для одножильных кабелей на 6 кВ особое внимание уделяется способу прокладки с целью минимизации потерь в токопроводящих экранах (медных оболочках). При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей рекомендуется треугольное или плоское расположение с переставлением фаз.
После прокладки и монтажа соединительных и концевых муфт кабель подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением переменного тока частотой 0,1 Гц или постоянного тока. Стандартное испытание для кабеля 6 кВ после монтажа — напряжение 12 кВ переменного тока промышленной частоты в течение 10 минут. В процессе эксплуатации проводятся профилактические испытания повышенным напряжением постоянного тока согласно нормам ПТЭЭП и ПУЭ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВнг(В)-LS от АВВГнг(В)-LS на 6 кВ?
Основное отличие — материал изоляции токопроводящей жилы. В АВВГ используется поливинилхлорид (ПВХ), что ограничивает длительно допустимую температуру жилы +70°C. В АПвВнг изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE) с допустимой температурой +90°C. Это дает кабелю АПвВнг большую пропускную способность и стойкость к токам короткого замыкания. Кабели АВВГ на напряжение 6 кВ по современным стандартам считаются устаревшими.
Можно ли проложить кабель АПвВнг(В)-LS в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле не рекомендуется. ПВХ оболочка (В) не обладает достаточной стойкостью к механическим воздействиям (камни, грунтовые подвижки, грызуны) и может быть повреждена. Для прокладки в земле необходимо использовать кабели с бронепокровом (например, АПвБбШв) или прокладывать данный кабель в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбоцементных) или в тоннелях/каналах.
Как расшифровать обозначение «нг(В)» и «LS»?
Каков срок службы кабеля АПвВнг(В)-LS?
Номинальный срок службы кабеля при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и нагрузок, указанных в технической документации, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от условий окружающей среды, термических циклов и отсутствия повреждений.
Как правильно выбрать сечение 35 мм² для проекта?
Выбор сечения 35 мм² для сети 6 кВ осуществляется на основе расчета по следующим критериям: допустимый длительный ток нагрузки (с учетом способа прокладки и температуры окружающей среды), потери напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Для алюминиевой жилы 35 мм² при прокладке в воздухе (+25°C) длительно допустимый ток составляет примерно 135-145 А (зависит от конкретных условий и производителя). Необходимо свериться с таблицами ПУЭ (Глава 1.3) или данными производителя кабеля.
Требуется ли специальный инструмент для разделки кабеля АПвВнг?
Да, для качественного монтажа концевых и соединительных муфт рекомендуется использовать специализированный инструмент. Критически важно аккуратно и без задиров снимать полупроводящий экран с изоляции жилы. Для этого применяются кабельные ножи с регулируемой глубиной реза или стрипперы, предназначенные specifically для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Неправильная разделка может привести к концентрации электрического поля и пробою в дальнейшем.
Комментарии