Кабель АПвКШвнг(А)-LS 35 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 35 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок и спирально наложенной медной ленты, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в пожароопасных условиях.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)-LS 35 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (cross-linked polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- К – наличие экрана в виде медных проволок, наложенных поверх экрана из медной ленты.
- Шв – защитный шланг (внешняя оболочка) из ПВХ пластиката.
- нг(А) – исполнение пониженной пожарной опасности с индексом «А», что означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее жесткие условия испытаний).
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 35 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Точное значение Iдоп определяется по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов.
- Кабельные линии в зданиях и сооружениях классов функциональной пожарной опасности Ф1-Ф4 (жилые, общественные, административные здания, больницы, школы, торговые центры).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, этажных распределительных щитах), где требуется нераспространение горения при групповой прокладке.
- Объекты с массовым пребыванием людей, где критически важно низкое дымовыделение.
- Промышленные предприятия, где необходима защита от электромагнитных помех благодаря наличию двойного экрана.
- Электрические сети напряжением 6-35 кВ, требующие высокой надежности и долговечности изоляции.
- Высокие противопожарные свойства: Соответствие высшей категории «А» по нераспространению горения и низкое дымо- и газовыделение (LS) повышают безопасность объекта.
- Надежная изоляция из сшитого полиэтилена: Высокая стойкость к термическим перегрузкам, влаге, термостарение. По сравнению с бумажно-масляной изоляцией не требует сложных систем подпитки и допускает прокладку на вертикальных участках без ограничения по разности уровней.
- Наличие двойного экрана: Медная лента и проволоки обеспечивают отличное экранирование, возможность использования с устройствами РЗА и защиту от внешних наводок.
- Относительно низкая масса: Алюминиевая жила делает кабель значительно легче медного аналога (ПвКШвнг(А)-LS), что упрощает монтаж и снижает нагрузку на конструкции.
- Экономическая эффективность: Стоимость кабеля с алюминиевыми жилами существенно ниже, чем с медными, при сохранении высоких эксплуатационных характеристик.
- Отсутствие брони: Ограничивает применение в условиях, где возможны механические воздействия (прокладка в земле без защитных труб или коробов).
- Меньшая гибкость по сравнению с многопроволочными медными жилами: Однопроволочная алюминиевая жила требует аккуратного обращения при изгибах.
- Склонность алюминия к ползучести и окислению: Требует применения специальных мер при оконцевании и соединении (использование качественных наконечников с ингибитором окисления, правильного усилия затяжки).
- Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформатором тока перед раскаткой.
- Радиус изгиба: Не допускается изгиб с радиусом менее 15 внешних диаметров кабеля во избежание повреждения изоляции и экрана.
- Крепление: При прокладке в лотках и коробах кабель должен быть закреплен с рекомендуемым шагом. Следует избегать острых кромок, которые могут повредить оболочку.
- Оконцевание и соединение: Для разделки и монтажа концевых муфт (КНК, ПСТк) и соединительных муфт необходимо строго соблюдать технологию, обеспечивая герметичность узлов и надежный электрический контакт. Для соединения алюминиевых жил обязательны медно-алюминиевые или биметаллические наконечники.
- Заземление экрана: Экран (медные проволоки и лента) должен быть надежно заземлен с двух сторон кабельной линии для безопасности и правильной работы защит. В схемах с односторонним заземлением экрана необходимо следовать проектным решениям.
- K1 – при прокладке в земле (учитывает удельное тепловое сопротивление грунта).
- K2 – при температуре окружающей среды, отличной от +25°C.
- K3 – при количестве работающих кабелей вплотную более одного.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А)-LS 35 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АЕ (алюминий электротехнический) или аналогичной, сечением 35 мм². По ГОСТ 22483-2012 жила может быть однопроволочной (класс 1) для сечений до 50 мм² включительно, либо многопроволочной (класс 2) для улучшения гибкости. Для 35 мм² чаще применяется однопроволочная жила. Алюминий обладает высокой электропроводностью при меньшей, по сравнению с медью, массе и стоимости.
2. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (образования поперечных связей между молекулами полимера) придает материалу повышенные термические и механические характеристики. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а температура в режиме перегрузки может достигать +130°C. Кратковременно (не более 8 ч) кабель может выдерживать температуру жилы до +250°C в режиме короткого замыкания. Изоляция наносится методом экструзии, обеспечивая равномерный, беспористый слой.
3. Экран по жилам
Поверх изолированной жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты, который выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
4. Поясная изоляция
Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков для придания кабелю круглой формы. Поверх скрутки может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов.
5. Экранирующая оболочка (экран)
Основной экран выполнен в виде медной ленты, спирально наложенной с перекрытием. Его функция – замыкание электрического поля внутри кабеля и защита от внешних электромагнитных помех. Также он используется в системах защиты (например, для подключения устройств релейной защиты).
6. Экран из медных проволок (обозначение «К»)
Поверх экрана из медной ленты накладываются медные проволоки малого диаметра. Они выполняют две основные функции: служат дренажными проводниками для замыкания емкостных токов и являются элементом, увеличивающим механическую прочность экрана, а также его стойкость к токам короткого замыкания.
7. Внутренняя оболочка (подшланг)
Из ПВХ пластиката. Предназначена для скрепления конструкции, защиты экрана от механических повреждений и влаги, а также для придания дополнительной круглой формы перед наложением брони.
8. Броня
В данной марке кабеля броня отсутствует. Буква «К» в маркировке относится к экрану из проволок, а не к броне. Для защиты от механических воздействий используется прочный защитный шланг.
9. Защитный шланг (внешняя оболочка)
Внешняя оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности (нг-LS). Этот материал обеспечивает стойкость к распространению горения при групповой прокладке, а также выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при пожаре, что критически важно для безопасности людей и сохранности электронного оборудования в тоннелях, шахтах, метро, зданиях с массовым пребыванием людей.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20; 21/35 |
| Количество и сечение жил | 1×35, 3×35, 3×35+1×16 (с нулевой жилой) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы) |
| Температура при коротком замыкании | +250°C (максимальная продолжительность 5 с) |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений до 50 мм² |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | Для кабеля на 10 кВ: 25 кВ |
| Параметр | Значение для 35 мм² |
|---|---|
| Электрическое сопротивление жилы постоянному току, не более (Ом/км) | 0.868 (для однопроволочной) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп)*, А | ~150-180 (зависит от условий прокладки, числа кабелей в траншее и т.д.) |
| Емкость, мкФ/км | ~0.25-0.35 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11-0.13 |
Область применения и условия прокладки
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 35 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Благодаря своим характеристикам пожарной безопасности (нг(А)-LS) он нашел широкое применение в следующих объектах:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, так как не имеет брони. Для прокладки в земле следует использовать кабели с броней, например, АПвБШв или АПвПг. Допускается прокладка в кабельных лотках, коробах, по эстакадам, в помещениях и тоннелях.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки/Ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКШвнг(А)-LS 35 мм² должен производиться в соответствии с требованиями ПУЭ, СП, ГОСТ Р 50571 и технической документации завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие АПвКШвнг(А)-LS от АПвБШв?
Основное отличие – в конструкции защиты. АПвКШвнг(А)-LS имеет экран из медных проволок («К») и шланг ПВХ, но не имеет брони («Б» в маркировке означает броню из стальных лент). АПвБШв имеет броню из стальных лент, но может не иметь экрана из проволок и не всегда соответствует высшему классу пожарной опасности «нг(А)-LS». Первый кабель – для помещений и коллекторов с высокими требованиями к пожаробезопасности, второй – для прокладки в земле (траншеях).
2. Можно ли прокладывать данный кабель в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется, так как отсутствие брони делает его уязвимым к механическим повреждениям (лопатами, камнями, грунтовыми подвижками). Допускается прокладка в земле только при условии защиты его прочными трубами (ПНД, асбестоцементными) или коробами на всем протяжении.
3. Как правильно выбрать сечение 35 мм² для проекта? Каков его длительно допустимый ток?
Выбор сечения – комплексная задача, регламентированная ПУЭ Глава 1.3. Для кабеля 35 мм² на 10 кВ ориентировочный длительно допустимый ток (Iдоп) при прокладке в воздухе составляет около 160-180 А. Однако это значение необходимо корректировать на коэффициенты:
Точный расчет должен производить проектировщик на основе конкретных условий.
4. Почему в маркировке указано «нг(А)», а не просто «нг»?
Индекс «(А)» указывает на высшую категорию испытаний кабеля на нераспространение горения при групповой прокладке. Кабель с индексом «нг(А)» не распространяет горение при испытании в пучке с удельной пожарной нагрузкой, соответствующей категории А (наиболее суровые условия, имитирующие реальную плотность прокладки в современных сооружениях). Это обязательное требование для многих объектов согласно Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (ФЗ-123).
5. Как осуществляется заземление экрана этого кабеля?
Экран (совокупность медной ленты и проволок) на обоих концах кабельной линии собирается в медную оплетку и заземляется на контуре заземления распределительного устройства через специальные заземляющие зажимы. Заземление должно быть надежным, с переходным сопротивлением, соответствующим нормам ПУЭ. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться одностороннее или поперечное заземление через защитные аппараты для ограничения циркулирующих токов, но это требует специального обоснования в проекте.
6. Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатации (номинальные токи нагрузки, отсутствие перегрузок, правильная работа защит, отсутствие механических повреждений). Критически важным для долговечности является качество монтажа муфт и концевых заделок.
7. Существует ли медный аналог данного кабеля?
Да, прямым медным аналогом по конструкции и характеристикам является кабель ПвКШвнг(А)-LS 35 мм². В его маркировке вместо «А» (алюминий) стоит «П» (первая буква, обозначающая материал жилы, для меди не ставится, поэтому маркировка начинается с изоляции «Пв…»). Он имеет все те же преимущества, но большую стойкость к коррозии, лучшую гибкость и более высокую пропускную способность по току (при том же сечении Iдоп выше примерно на 30%), но при этом значительно дороже и тяжелее.
Комментарии