Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 300 мм

Кабель силовой АПвВнг(А)-LS 35 кВ 300 мм²: полный технический анализ

Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 300 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля оптимизирована для эксплуатации в электрических сетях высокого напряжения с повышенными требованиями к пожарной безопасности, экологической безопасности при горении и стойкости к внешним воздействиям. Данный кабель является современной модификацией традиционных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, сочетая преимущества сшитого полиэтилена и комплексной защиты.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-LS 35 кВ 300 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ для вулканизированного полиэтилена).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• Внг(А) – исполнение по пожарной опасности: кабель имеет пониженную горючесть с индексом (А), что указывает на нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования).
• LS (Low Smoke) – низкое дымо- и газовыделение при горении и тлении.
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ.
• 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ 300 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила выполнена из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) сечением 300 мм². Как правило, для данного сечения жила имеет многопроволочную круглую конструкцию, что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Жила может быть как однопроволочной, так и многопроволочной в зависимости от требований стандарта и технических условий (ТУ).

2. Экранирование жилы

Поверх токопроводящей жилы наложен экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных перенапряжений и микроразрядов, что критически важно для кабелей на напряжение 35 кВ.

3. Изоляция

Основная изоляция жилы выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке молекул), обладает высокой диэлектрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допускает нагрев жилы до +90°C в длительном режиме и до +130°C в режиме перегрузки), стойкостью к тепловому старению и влаге.

4. Поясная изоляция

Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из электропроводящих материалов, которая дополнительно выравнивает электрическое поле в кабеле.

5. Экран

Медный или алюминиевый экран в виде оплетки из проволок или ленты. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех, является нулевой точкой в схеме подключения и обеспечивает безопасность при повреждении изоляции, отводя токи короткого замыкания на землю.

6. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию, часто с применением нетканых материалов, для защиты экрана от контакта с внешней оболочкой.

7. Внешняя оболочка

Выполнена из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (LS). Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту внутренних элементов кабеля, а также отвечает за выполнение требований пожарной безопасности.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ 1х300 мм²

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20,8/35
Максимальное рабочее напряжение Um, кВ	40,5
Частота, Гц	50
Количество и сечение жил, мм²	1х300, 3х300
Допустимая температура жилы (длительно), °C	+90
Допустимая температура при перегрузке, °C	+130
Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с), °C	+250
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность	65 кВ / 10 мин.
Стойкость к распространению горения	Категория А по ГОСТ 53315-2009
Кислотность газовыделения, pH, не менее	4,0 (показатель LS)
Дымовыделение, % затемнения, не более	40 (показатель LS)

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля 3х300 мм² (ориентировочно)

Условия прокладки	В земле (в траншее), А	В воздухе, А
Один кабель	~520-560	~480-520
Несколько кабелей (с учетом взаимного нагрева)	~450-500*	~420-460*

• Точные значения определяются расчетом согласно ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом конкретных условий: температуры земли/воздуха, глубины прокладки, расстояния между кабелями, удельного теплового сопротивления грунта.

Области применения

• Питающие линии распределительных сетей 35 кВ от подстанций к мощным потребителям.
• Вводы и выводы на трансформаторы 35/6(10) кВ.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и производственных помещениях, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности.
• Прокладка в земле (траншеях) с обязательной защитой от механических повреждений (броневыми лентами или плитами) при отсутствии в маркировке символа «Б». Для подземной прокладки чаще применяется модификация АПвБШвнг(А)-LS.
• Объекты с массовым пребыванием людей, метрополитен, промышленные предприятия.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие пожаробезопасные характеристики: Соответствие категории А по нераспространению горения, низкое дымо- и газовыделение (LS) минимизирует риски для людей и оборудования при пожаре.
• Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен не подвержен тепловому старению в той же степени, как бумажно-масляная изоляция, не требует сложных систем подпитки маслом.
• Упрощенный монтаж и эксплуатация: Отсутствие ограничений по перепаду уровней при прокладке, характерных для маслонаполненных кабелей.
• Высокая допустимая температура: Возможность длительной работы при +90°C и перегрузки.
• Экологическая безопасность: Отсутствие масла в конструкции, низкая токсичность продуктов горения оболочки.

Недостатки/Ограничения:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям: По сравнению с бронированными модификациями требует аккуратного монтажа и защиты при подземной прокладке без кабельных сооружений.
• Относительно высокая стоимость: Цена выше, чем у кабелей с бумажной изоляцией на то же напряжение, но ниже, чем у бронированных версий.
• Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходимость абсолютной чистоты и герметичности при монтаже соединительных и концевых муфт, так как влага, попавшая под изоляцию, может вызвать рост водяных древ.

Требования к прокладке и монтажу

• Прокладка осуществляется при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
• Минимальный радиус изгиба составляет 20 диаметров кабеля для одножильных исполнений и 15 диаметров для трехжильных во избежание повреждения изоляции и оболочки.
• При прокладке в земле (траншее) необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, защиту кирпичом или сигнальной лентой, а в зонах с риском механических повреждений – защитными плитами или гофрированными трубами.
• При групповой прокладке в лотках, коробах или на эстакадах необходимо соблюдать расстояния между пучками кабелей, регламентируемые ПУЭ, для обеспечения теплоотвода.
• Обязательно применение специальных муфт (соединительных, концевых) и арматуры, предназначенных именно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 35 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвВнг(А)-LS и АПвБШвнг(А)-LS на 35 кВ?

Буква «Б» в маркировке АПвБШвнг(А)-LS означает «броня». Броня выполняется из стальных оцинкованных лент и защищает кабель от механических повреждений (раскапывание, грызуны, давление грунта). Кабель АПвВнг(А)-LS не имеет такой защиты, поэтому его прокладка в земле без дополнительных защитных конструкций (плит, труб) не рекомендуется. Кабель с броней дороже и тяжелее.

Можно ли использовать кабель АПвВнг(А)-LS для прокладки в земле (траншее)?

Да, но с обязательным выполнением мер по механической защите согласно ПУЭ и проектной документации. Это устройство песчаной подушки и присыпки, укладка защитных плит или кирпича над кабелем, либо прокладка в асбоцементных или ПНД трубах. Прямая укладка в траншею без защиты недопустима.

Какой экран используется в данном кабеле и как его правильно заземлять?

В кабелях на 35 кВ применяется экран из медных проволок или лент с высоким сечением, рассчитанным на токи короткого замыкания. Заземление экрана должно выполняться с двух сторон (на обоих концах линии) для снятия электростатического заряда и обеспечения селективности релейной защиты. Технология заземления (прямое, через ограничитель перенапряжений) определяется проектом.

Каков срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ?

Номинальный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и зависит от режимов работы (температурных нагрузок, перегрузок), отсутствия повреждений и качества обслуживания.

Чем обусловлено требование по низкому дымо- и газовыделению (LS)?

Требование LS критично для прокладки в закрытых помещениях, тоннелях, метро, на объектах с массовым пребыванием людей. При пожаре такой кабель выделяет на 40-50% меньше дыма, а выделяемые газы обладают пониженной коррозионной активностью и токсичностью, что облегчает эвакуацию людей и снижает ущерб для электронного оборудования.

Как правильно выбрать сечение жилы 300 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?

Выбор сечения является результатом комплексного расчета по допустимому току нагрузки (нагрев), потере напряжения, экономической плотности тока и току короткого замыкания (термическая стойкость). Для ориентира: кабель 35 кВ 3х300 мм², проложенный в земле, может передавать мощность около 30-32 МВА. Окончательное решение должно быть закреплено в проектной документации, выполненной квалифицированными инженерами.

Какие существуют альтернативы данному кабелю?

Основными альтернативами являются:

1. Кабели с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, АСБ2л) – более дешевые, но устаревшие, с ограничениями по перепадам уровней и пожарной опасности.
2. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена в свинцовой оболочке (АПвПуг) – для агрессивных грунтов или подводной прокладки.
3. Бронированные модификации (АПвБШвнг(А)-LS) – для прокладки в земле без дополнительных защит.

Выбор зависит от условий прокладки, бюджета и требований технического задания.