Кабель АПвБбШнг(А)-LS 3х150: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвБбШнг(А)-LS 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с пониженным дымо- и газовыделением. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая пожароопасные помещения.
Расшифровка маркировки АПвБбШнг(А)-LS 3х150
Маркировка кабеля содержит полную информацию о его конструкции и ключевых свойствах:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВХ) с вулканизацией.
- Бб – тип брони: две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием.
- Шнг – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
- (А) – категория по нераспространению горения при одиночной прокладке. Кабель соответствует высшей категории «А» по ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22), что означает минимальное распространение горения.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 3х150 – количество и сечение основных токопроводящих жил: три жилы сечением 150 мм² каждая.
- Длительно допустимая температура жилы: +90°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
- Высокая стойкость к тепловому старению и воздействию влаги.
- Распределительные сети 6-20 кВ: питание районных и городских подстанций, промышленных предприятий.
- Промышленные объекты: прокладка в кабельных сооружениях (лотках, галереях, эстакадах), тоннелях, производственных цехах.
- Объекты инфраструктуры: вокзалы, аэропорты, метрополитен, торговые центры, многоэтажные здания.
- Взрыво- и пожароопасные зоны: кабель может прокладываться в наружных электроустановках и внутри помещений с учетом категории «нг(А)-LS».
- В земле (траншее): Броня обеспечивает защиту от механических повреждений. Рекомендуется прокладка в песчаной подушке с защитой кирпичом или сигнальной лентой.
- В кабельных сооружениях: В лотках, по эстакадам, в тоннелях и коллекторах. Категория по нераспространению горения «А» позволяет прокладку одиночным кабелем без дополнительных мер противопожарной защиты.
- В помещениях, включая пожароопасные: Благодаря оболочке с низким дымо- и газовыделением кабель может использоваться в местах с массовым пребыванием людей.
- Преимущества АПвБбШнг(А)-LS:
- Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв) имеет более высокую (на 30-40°C) допустимую температуру нагрева жилы (+90°C против +70°C у ПВХ), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Лучшие диэлектрические характеристики и стойкость к тепловому старению.
- Наличие индексов «нг(А)» и «LS» – повышенная пожарная безопасность.
- Меньший вес и наружный диаметр при равном сечении и напряжении.
- Недостатки АПвБбШнг(А)-LS:
- Более высокая стоимость.
- Требует более аккуратного обращения при монтаже (особенно при низких температурах) для избежания повреждения изоляции.
- Преимущества АПвБбШнг(А)-LS (алюминиевого):
- Значительно меньшая стоимость (алюминий дешевле меди).
- Меньший вес (примерно в 1,7 раза), что облегчает транспортировку и монтаж.
- Недостатки АПвБбШнг(А)-LS (алюминиевого):
- Большее удельное электрическое сопротивление: для обеспечения одинаковой проводимости требуется сечение алюминиевой жилы примерно на 60% больше, чем медной. Однако при фиксированном сечении 150 мм² медный кабель будет иметь более высокую пропускную способность по току.
- Склонность алюминия к окислению, что требует специальных мер при оконцевании и соединении (использование кварцевазелиновой пасты, специальных наконечников).
- Меньшая механическая прочность и стойкость к многократным изгибам.
- Зачистить изоляцию на требуемую длину.
- Тщательно зачистить жилу от оксидной пленки.
- Наложить кварцевазелиновую пасту.
- Использовать специальные кабельные наконечники для алюминиевых жил, обжатие которых выполняется гидравлическим прессом с соответствующим матричным инструментом.
- Для соединения жил использовать соединительные муфты, предназначенные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБбШнг(А)-LS 3х150 является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности), многопроволочная. Класс гибкости 1 или 2 (по ГОСТ 22483).
2. Изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками по сравнению с традиционным ПВХ:
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция из специальных полупроводящих или электроизоляционных материалов, формирующая круглую форму кабеля.
4. Броня
Броневой покров типа «Бб»: две стальные оцинкованные ленты, наложенные так, что верхняя перекрывает зазоры между витками нижней. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание), а также от грызунов.
5. Защитный шланг (наружная оболочка)
Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (нг(А)-LS). Оболочка обеспечивает защиту брони от коррозии и выполняет противопожарную функцию.
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/15; 12/20 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами |
| Максимально допустимое рабочее напряжение Umax, кВ | 12 | Для кабеля 6/10 кВ |
| Длительно допустимая температура токопроводящей жилы, °C | +90 | |
| Максимальная температура жилы при КЗ, °C | +250 | Длительность до 5 сек |
| Допустимая температура нагрева жил при перегрузке, °C | +130 | |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 | При температуре +20°C |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 30 | Продолжительность 10 мин. для кабеля 6/10 кВ |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~275 | При прокладке в земле (траншее), +25°C в земле, удельное тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур эксплуатации, °C | от -50 до +50 |
| Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C | до 98% |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБбШнг(А)-LS 3х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Запрещена прокладка: В блоках, заполненных маслом или жидкостью, а также по ненадежным, подвижным конструкциям (подвес).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Сравнение с кабелем АВБбШв:
Сравнение с кабелем ПвБбШнг(А)-LS (медным аналогом):
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Радиус изгиба: При прокладке необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба (не менее 15 наружных диаметров кабеля). Для кабеля 3х150 на 10 кВ наружный диаметр составляет примерно 50-55 мм, следовательно, минимальный радиус изгиба – 750-825 мм.
2. Температура монтажа: Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформатором.
3. Оконцевание и соединение: Для алюминиевых жил критически важно правильно выполнить оконцевание. Необходимо:
4. Заземление брони: Бронеленты кабеля в концевой и соединительной муфтах должны быть надежно соединены и заземлены для обеспечения электробезопасности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля АПвБбШнг(А)-LS от АВБбШв?
Основные отличия заключаются в материале изоляции и пожаробезопасных свойствах. АПвБбШнг(А)-LS имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (допустимый нагрев +90°C), оболочку пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением и относится к высшей категории «А» по нераспространению горения. АВБбШв имеет ПВХ изоляцию (+70°C) и обычную ПВХ оболочку без специальных противопожарных свойств.
Можно ли прокладывать кабель АПвБбШнг(А)-LS 3х150 открыто по стене в производственном цехе?
Да, можно. Благодаря индексам «нг(А)» и «LS» данный кабель разрешено прокладывать одиночно (без пучка) по конструкциям внутри помещений, включая производственные цеха, без дополнительной защиты в виде коробов или труб, так как он не распространяет горение и имеет низкое дымообразование.
Какое сечение заземляющего проводника (четвертой жилы) обычно используется с кабелем 3х150?
В марке АПвБбШнг(А)-LS четвертая жила (заземляющая) не предусмотрена конструкцией. Для систем с необходимостью отдельного защитного проводника (PE) или совмещенного (PEN) следует выбирать кабель с четырьмя жилами, например, АПвБбШнг(А)-LS 4х150, где сечение четвертой жилы нормируется. Согласно ПУЭ (п. 1.7.126), сечение PE-проводника в системе TN-S при сечении фазных 150 мм² должно быть не менее 70 мм² (обычно выбирают 95 мм² для запаса).
Какой максимальный ток нагрузки для этого кабеля при прокладке в земле?
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от многих факторов: способа прокладки (в земле/воздухе), температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Приблизительное значение для одиночного кабеля АПвБбШнг(А)-LS 3х150 на 10 кВ, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +25°C и удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт, составляет около 275-290 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ГОСТ Р 50571.5.52-2011 и ПУЭ.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле от коррозии?
Бронеленты кабеля оцинкованы, что обеспечивает защиту от коррозии. Наружная оболочка из ПВХ также защищает броню от агрессивных сред. Однако при прокладке в сильноагрессивных грунтах (с высокой кислотностью, содержанием щелочей, блуждающих токов) рекомендуется дополнительная защита, например, прокладка в асбоцементных или полиэтиленовых трубах.
Можно ли использовать этот кабель для прокладки по воздуху (по опорам)?
Конструктивно кабель АПвБбШнг(А)-LS не является самонесущим (нет несущего троса). Для воздушной прокладки по опорам его необходимо подвешивать на тросе (стальном оцинкованном или синтетическом). Также необходимо учитывать воздействие ультрафиолета: ПВХ оболочка со временем может деградировать под солнцем, поэтому рекомендуется прокладка в тени конструкций или использование кабелей с УФ-стабилизированной оболочкой.
Какой срок службы у данного кабеля?
Номинальный срок службы кабеля АПвБбШнг(А)-LS при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации, указанных в технических условиях, составляет не менее 30 лет. Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый изготовителем, обычно составляет 5 лет с момента ввода в эксплуатацию, но не более 6-7 лет с даты изготовления.
Заключение
Кабель АПвБбШнг(А)-LS 3х150 является современным, надежным и безопасным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его ключевые преимущества – изоляция из сшитого полиэтилена, обеспечивающая высокую пропускную способность и температурную стойкость, бронированная конструкция для механической защиты и оболочка с пониженной пожарной опасностью. Выбор в пользу алюминиевых жил делает его экономически эффективным для проектов, где критична стоимость материалов, при условии соблюдения правил монтажа и соединения алюминиевых проводников. Данный кабель соответствует самым строгим современным требованиям по пожарной безопасности и подходит для прокладки в широком спектре условий: от кабельных тоннелей и производственных помещений до траншей в грунте.