Кабель АПвВнг(А)-LS 1-х жильный 15 кВ

Кабель АПвВнг(А)-LS представляет собой современное высоковольтное кабельное изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное напряжение до 15 кВ. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, безопасности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации.

1. Детальная расшифровка маркировки

Маркировка кабеля строится по отечественной системе и точно описывает его ключевые характеристики:

• А — Алюминиевая токопроводящая жила. Это определяет его основное преимущество — экономичность по сравнению с медными аналогами.
• Пв — Полиэтилен вулканизированный (сшитый). Это материал изоляции жилы, который является стандартом для кабелей среднего напряжения. Он обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами, а также высокой термостойкостью.
• В — Виниловая (ПВХ) оболочка. Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги и агрессивных сред.
• нг(А) — Не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А. Это наивысшая категория, означающая, что кабель не поддерживает горение даже при самом строгом испытании с максимальной тепловой нагрузкой.
• LS — Low Smoke — с пониженным дымовыделением. При возгорании кабель выделяет минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью, что критически важно для эвакуации людей и работы пожарных.
• 1х жильный — Конструкция с одной токопроводящей жилой. Для трехфазных систем требуется прокладка трех таких одножильных кабелей.
• 15 кВ — Номинальное напряжение 15000 Вольт. Это напряжение между фазой и землей. Как правило, такое исполнение предназначено для работы в сетях с междуфазным напряжением 10 кВ (U₀/U = 8.7/15 кВ).

2. Конструкция кабеля (согласно ГОСТ 31996-2012)

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет критически важную функцию, особенно при работе под высоким напряжением.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности).
• Строение: Как правило, однопроволочная (монолитная), круглой формы, класс гибкости 1. Для больших сечений может использоваться многопроволочная жила (класс 2).
• Сечение: Определяется проектом по токовой нагрузке. Стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм² и т.д.

2. Экранирующая (полупроводящая) оболочка по жиле

• Назначение: Обязательный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и пробой изоляции. Изготавливается из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена.

3. Изоляция

• Материал: Сшитый полиэтилен (СПЭ/XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высоковольтные характеристики.
• Свойства:
  • Высокие диэлектрические свойства.
  • Термостойкость: длительно допустимая температура жилы +90°C (против +70°C у кабелей с ПВХ-изоляцией).
  • Стойкость к токам короткого замыкания: до +250°C.
  • Механическая прочность и стойкость к старению.
• Толщина: Рассчитывается и стандартизирована в зависимости от номинального напряжения кабеля.

4. Экранирующая (полупроводящая) оболочка по изоляции

• Аналогична экрану по жиле, завершает формирование коаксиальной структуры «жила-изоляция-экран», что является залогом равномерного распределения электрического поля.

5. Медный экран

• Конструкция: Поверх полупроводящего экрана накладывается экран из медных проволок или медной ленты.
• Назначение:
  • Замыкает на себя токи утечки и емкостные токи.
  • Защищает от внешних электромагнитных помех.
  • Обеспечивает симметрию электрического поля.
  • Является элементом системы защиты при коротком замыкании (ток КЗ может стекать по экрану).
  • Подлежит обязательному заземлению с обеих сторон!

6. Оболочка

• Материал: ПВХ-пластикат пониженной пожарной опасности, обеспечивающий свойства нг(A) и LS.
• Цвет: Как правило, черный.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение (U₀/U): 8.7/15 кВ.
  • U₀ = 8.7 кВ — напряжение между жилой и землей (экраном).
  • U = 15 кВ — напряжение между жилами разных кабелей.
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура жилы: +90°C.
  • Максимальная температура при коротком замыкании (до 5 сек): +250°C.
  • Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
• Минимальный радиус изгиба: Обычно не менее 15-20 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого правила ведет к необратимому повреждению изоляции и экранов.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

4. Области применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х15 кВ широко используется для создания стационарных силовых линий в различных отраслях:

1. Городские кабельные сети 10 кВ: Питание районных трансформаторных подстанций (ТП) от главных понизительных подстанций (ГПП).
2. Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных сооружениях (лотках, туннелях, эстакадах) для питания цеховых ТП и мощного оборудования.
3. Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, больницы.
4. Нефтегазовая отрасль: Электроснабжение объектов добычи и переработки (с учетом агрессивности среды).

Важное ограничение: Кабель предназначен для прокладки в помещениях, кабельных сооружениях и на специальных эстакадах. Не предназначен для прямой прокладки в земле (траншеях). Для этих целей используются бронированные модификации (например, АПвБбШв-нг(А)-LS).

5. Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Экономичность: Алюминиевая жила значительно дешевле медной.
• Высокая надежность и долговечность: Изоляция из сшитого полиэтилена обеспечивает превосходные эксплуатационные характеристики.
• Пожарная безопасность: Сочетание нераспространения горения (нг(А)) и пониженного дымовыделения (LS) делает кабель безопасным для групповой прокладки в местах с массовым пребыванием людей.
• Высокая пропускная способность: Допустимая температура +90°C позволяет пропускать большие токи по сравнению с кабелями на ПВХ-изоляции.

Недостатки:

• Жесткость: Одножильный кабель большого сечения сложно гнуть, требуется строгое соблюдение радиуса изгиба.
• Необходимость заземления экрана: Требует квалифицированного монтажа и обслуживания.
• Потери в экране: В трехфазных цепях при неравномерной нагрузке в экранах наводятся токи, вызывающие дополнительные потери.
• Свойства алюминия: Жила требует специальных мер при соединении (использование антиоксидантной пасты, биметаллических гильз) для обеспечения надежного контакта.

6. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Заземление экрана: Медный экран обязательно должен быть заземлен с обеих сторон кабельной линии. Это требование электробезопасности и условие нормальной работы кабеля.
2. Прокладка: Допускается групповая прокладка в лотках, коробах, на полках. Необходимо избегать механических повреждений.
3. Концевые заделки: Для подключения кабеля к оборудованию (шинам РУ, трансформаторам) используются специальные концевые муфты (заделки) — термоусаживаемые или холодноусаживаемые, которые обеспечивают плавный вывод электрического поля и герметизацию.
4. Соединение: Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты.

Заключение

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х жильный 15 кВ — это современное, технологичное и экономически обоснованное решение для построения и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 10 кВ. Его выбор оправдан в проектах, где приоритетами являются:

• Надежность (благодаря изоляции из СПЭ).
• Пожарная безопасность (инг(A)-LS).
• Экономическая эффективность (алюминиевая жила).

Он успешно заменяет устаревшие кабели с бумажно-масляной изоляцией и является достойной альтернативой более дорогим медным кабелям в большинстве стационарных применений. Однако его монтаж и эксплуатация требуют строгого соблюдения правил и применения квалифицированного персонала.