Кабель АПвВнг(А)-LS 1х300

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х300: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х300 представляет собой одножильный силовой кабель с алюминиевым проводником, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и специализированными защитными оболочками, обеспечивающими нераспространение горения с пониженным дымо- и газовыделением. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 35 кВ включительно частотой 50 Гц. Его конструкция и характеристики регламентированы серией технических стандартов, основным из которых является ГОСТ Р 53769-2010 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ).

Детальная расшифровка маркировки АПвВнг(А)-LS 1х300

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции: изоляция из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
• В – материал внутренней оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
• нг(А) – показатель нераспространения горения при групповой прокладке по категории А (наивысшая стойкость к распространению пламени).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
• 1х300 – количество и номинальное сечение основной жилы: одна жила сечением 300 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS 1х300 является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Выполнена из алюминия марки АВЕ (алюминий, вакуумная отжиг) или аналогичной, круглой формы, однопроволочной (ОЖ) или многопроволочной (МЖ), соответствующей 1 или 2 классу по ГОСТ 22483. Для сечения 300 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
• Экран по жиле (при наличии): В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх изоляции накладывается экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Он выравнивает электрическое поле вокруг изолированной жилы.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, сохраняет эластичность и механическую прочность полиэтилена, но приобретает высокую термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при КЗ). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения.
• Экран по изоляции: Состоит из двух элементов. Внутренний – полупроводящий слой (лента или экструдированный полимер). Наружный – медные проволоки или ленты, сечение которых нормировано для обеспечения тока короткого замыкания. Этот экран заземляется и является элементом безопасности.
• Разделительный слой: Гидрофобная лента или обмотка, предотвращающая адгезию экрана к внешней оболочке.
• Внутренняя оболочка (В): Выполнена из поливинилхлоридного пластиката. Заполняет пространство под броней, придает кабелю округлую форму и дополнительную защиту.
• Броня: Выполнена в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
• Наружная оболочка (нг-LS): Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с пониженным дымо- и газовыделением. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(А)-LS 1х300

Наименование параметра	Значение / Описание	Примечание, стандарт
Номинальное напряжение U0/U, кВ	0.66/1; 1/1; 6/10; 10/15; 20/35	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим работы
Допустимая температура при КЗ	+250°C	Продолжительность до 5 сек
Минимальная температура монтажа	-15°C	Без предварительного прогрева
Минимальный радиус изгиба	15 наружных диаметров кабеля	Для одножильных кабелей с броней
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.0601	Для сечения 300 мм² по ГОСТ 22483
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А	~565-605	Зависит от способа прокладки, напряжения, температуры среды. Пример для прокладки в земле.
Испытательное переменное напряжение, кВ/5 мин.	Зависит от U0/U: 3.5 (для 1/1 кВ); 25 (для 10/15 кВ)	На готовом кабеле
Стойкость к распространению горения	Категория А (нг(А))	При групповой прокладке
Критическая длина по ОЗЗ	Рассчитывается для сетей 6-35 кВ	Важный параметр для компенсированных сетей

Таблица 2. Примерные данные по току нагрузки для кабеля 1х300 мм² (напряжение до 1 кВ)

Способ прокладки	Количество кабелей в пучке	Допустимый длительный ток (Iдл), А*	Поправочные коэффициенты
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале)	1	~565	Коэффициенты на температуру воздуха, группу прокладки
В земле (в траншее, одной кабельной линии)	1	~605	Коэффициенты на температуру земли, удельное тепловое сопротивление грунта, глубину прокладки
В воздухе, групповая	4	~410	Требуется применение коэффициента снижения (Kгр ≈ 0.73)

*Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, или методом теплового расчета.

Область применения и особенности монтажа

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х300 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
• Питание мощных электроприемников (трансформаторы, крупные двигатели) на промышленных предприятиях.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (объекты транспортной инфраструктуры, метрополитен, ТЭЦ, АЭС, торговые центры).
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой коррозионной активностью, при наличии брони, защищающей от механических повреждений.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка одножильных кабелей: При протекании переменного тока вокруг жилы возникает переменное магнитное поле, наводящее ЭДС в металлических элементах (броне, оболочках). Для снижения потерь и нагрева при прокладке нескольких кабелей одной фазы необходимо их размещать вплотную друг к другу (треугольником или пучком). При прокладке в стальных трубах или на магнитных конструкциях возможны значительные дополнительные потери.
• Заземление экранов и брони: Медные экраны и стальная броня должны быть надежно заземлены с двух концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала и обеспечения нормальной работы релейной защиты.
• Учет категории нераспространения горения (нг(А)): Кабель может прокладываться в пучках (групповая прокладка) без снижения его огнестойких характеристик, что подтверждается испытаниями по категории А.
• Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока. Монтаж без прогрева приведет к растрескиванию изоляции и оболочек.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Сравнение с кабелем с ПВХ изоляцией (АВВГ):

• Преимущества АПвВнг(А)-LS: Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении. Лучшие диэлектрические свойства и стойкость к тепловому старению. Меньшие потери в изоляции.
• Недостатки: Более высокая стоимость. Специфические требования к монтажу (необходимость заземления экранов, учет магнитных полей).

Сравнение с кабелем с бумажно-масляной изоляцией:

• Преимущества АПвВнг(А)-LS: Отсутствие риска утечки пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте. Меньшие эксплуатационные затраты, простота монтажа и соединения.

Сравнение с медным аналогом (ПвВнг(А)-LS):

• Преимущества АПвВнг(А)-LS: Значительно меньшая стоимость и вес, что критично для протяженных линий.
• Недостатки: Большее удельное электрическое сопротивление алюминия, что приводит к более высоким потерям на нагрев при том же сечении. Меньшая механическая прочность и стойкость к повторным изгибам жилы. Склонность к ползучести и образованию оксидной пленки в контактных соединениях, требующая применения специальной технологии опрессовки и смазки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для сечения 300 мм² часто используется одножильное исполнение, а не трехжильное?

Одножильные кабели большого сечения применяются для снижения общей массы и габаритов кабельной линии, что облегчает монтаж, особенно на вертикальных участках и в стесненных условиях. Они также обеспечивают лучшие условия охлаждения каждой фазы. Однако их применение требует тщательного проектирования взаимного расположения фаз (для компенсации магнитных полей) и приводит к увеличению расхода металла на броню (по сравнению с одним трехжильным кабелем). Выбор между одножильными и трехжильными кабелями делается на основе технико-экономического расчета.

2. Как правильно выбрать сечение экрана по изоляции?

Сечение медного экрана нормируется стандартами (например, ГОСТ Р 53769) в зависимости от номинального сечения жилы. Для кабеля 1х300 мм² на напряжение 6-35 кВ стандартное сечение экрана обычно составляет 25 мм² или 35 мм². Это сечение обеспечивает проведение тока однофазного короткого замыкания в течение времени до срабатывания защиты без перегрева. В проекте должен быть выполнен проверочный расчет на термическую стойкость.

3. Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-LS 1х300 открыто по фасаду здания?

Да, можно, так как броня и оболочки из материалов нг-LS обеспечивают защиту от атмосферных воздействий (УХЛ1 по ГОСТ 15150) и распространения огня. Однако при этом необходимо обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), например, прокладкой в гофротрубе или лотке с крышкой, а также надежное крепление. Также следует помнить о необходимости заземления брони и экрана.

4. В чем ключевое отличие изоляции «Пв» от просто «П» в маркировке?

«П» – изоляция из термопластичного полиэтилена. Имеет максимальную рабочую температуру жилы +70°C и низкую стойкость к тепловому разрушению при перегрузках и КЗ.
«Пв» – изоляция из сшитого (вулканизированного) полиэтилена. После процесса сшивки полимер приобретает пространственную сетчатую структуру, что резко повышает его термостойкость: длительно допустимая температура +90°C, кратковременно при КЗ до +250°C. Это основной материал для изоляции современных силовых кабелей среднего напряжения.

5. Как правильно выполнять концевые заделки и соединения для этого кабеля?

Для кабелей с изоляцией из СПЭ и экранами применяются специальные комплекты концевых муфт (КВМ) и соединительных муфт (СС). Технология включает:

• Послойную разделку конца кабеля с точным соблюдением размеров.
• Монтаж полупроводящего и изоляционного слоев (чаще в виде готовых термоусаживаемых или холодноусаживаемых элементов).
• Надежное электрическое соединение жилы (с помощью опрессовки или сварки) и экранов.
• Герметизацию узла для защиты от влаги.

Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и материалов, строго по инструкции производителя муфт.

6. Каков срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS 1х300?

Номинальный срок службы, заявляемый производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режима работы (постоянные нагрузки, перегрузки), качества монтажа соединений и заделок, а также от воздействия внешних факторов (коррозия, механические повреждения). Регулярный мониторинг и диагностика (например, измерение частичных разрядов) позволяют прогнозировать остаточный ресурс.