Кабель АПвБВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм²: полный технический анализ
Кабель АПвБВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель на напряжение 10 кВ с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и броней из стальных оцинкованных проволок. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6/10 кВ частоты 50 Гц. Основная сфера применения – распределительные сети, питание мощного оборудования на промышленных предприятиях, в шахтах, на нефтегазовых объектах, а также в городских кабельных линиях, включая туннели, коллекторы и кабельные этажи, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвБВнг(А)-LS
Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровому коду, регламентированному ГОСТ и ТУ.
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: изоляция из сшитого полиэтина (СПЭ) методом пероксидной вулканизации.
- Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
- В – материал наружной оболочки: оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – индекс пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка).
- LS – Low Smoke: пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 10 кВ – номинальное напряжение 10 кВ (фактически класс напряжения 6/10 кВ).
- 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей) по ГОСТ 22483. Жила сечением 240 мм², как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Может быть однопроволочной (ож) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (мн) по согласованию с заказчиком.
- 2. Экран по жиле (полупроводящей слой). Наносится поверх жилы экструзионным способом. Представляет собой сшитый полупроводящий слой, выравнивающий электрическое поле и предотвращающий микроскопические частичные разряды на границе жила/изоляция.
- 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтина (СПЭ, XLPE). Номинальная толщина изоляции для напряжения 10 кВ составляет 3,4 мм (по ГОСТ 18410). СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
- 4. Экран по изоляции. Состоит из двух элементов:
- Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
- Медной ленты или проволок (медные проволоки сечением не менее 16 мм²), выполняющих функцию нулевого (заземляющего) экрана и проводника для токов короткого замыкания.
- 5. Поясная изоляция. Представляет собой обмотку из электроизоляционной пленки или ленты, которая скрепляет экранированные изолированные жилы в единый сердечник.
- 6. Броня. Выполнена из стальных оцинкованных проволок (тип Б), наложенных поверх подушки. Обеспечивает механическую защиту от растягивающих усилий, ударов, грызунов.
- 7. Наружная оболочка. Изготавливается из ПВХ пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (нг-LS). Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под броней.
- АПвБВнг(А)-LS vs. АПвБбШвнг(А)-LS: Основное отличие – тип брони. БбШв – броня из двух стальных оцинкованных лент (ленточная броня). Она лучше защищает от механических повреждений (ударов, сдавливания), но хуже противостоит растягивающим усилиям. Броня из проволок (Б) применяется там, где возможны растягивающие нагрузки (вертикальные трассы, склоны).
- АПвБВнг(А)-LS vs. АВБбШвнг(А)-LS: Кабель АВБбШв имеет изоляцию из пропитанной бумаги. Уступает кабелю с СПЭ по допустимой температуре эксплуатации (+70°C против +90°C), имеет ограничения по перепаду высот при прокладке из-за стекания пропиточного состава, требует более сложных концевых муфт. Однако бумажная изоляция традиционно считается более надежной в условиях длительной эксплуатации при стабильном напряжении.
- АПвБВнг(А)-LS vs. ПвБВнг(А)-LS: Буква «П» вместо «АП» указывает на медную токопроводящую жилу. Медный кабель при том же сечении имеет большую пропускную способность по току, меньшее электрическое сопротивление, но существенно более высокую стоимость и массу. Выбор в пользу алюминия часто делается по экономическим причинам при достаточности его электрических параметров.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические и электрические характеристики
Электрические параметры (для кабеля 6/10 кВ, 240 мм²)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимально допустимая длительная температура жилы, °C | +90 | В нормальном режиме работы |
| Максимальная температура жилы при КЗ, °C | +250 | Длительность КЗ не более 5 сек |
| Допустимый нагрев жилы при перегрузке, °C | +130 | Согласно ПУЭ 7 изд. |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.125 | Для алюминиевой жилы 240 мм² (ГОСТ 22483) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 25 | Продолжительность испытания 10 мин. |
| Емкость, мкФ/км | ~0.35 — 0.40 | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 — 0.13 | При расстоянии между жилами 5-7 см |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение / Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Стойкость к растяжению | Обеспечивается броней из стальных проволок |
| Допустимое усилие тяжения при прокладке | Определяется сечением жил и конструкцией брони, регламентируется ТУ |
Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ 31565-2012, ГОСТ 53315-2009)
| Показатель | Категория / Значение | Пояснение |
|---|---|---|
| Распространение горения при групповой прокладке | Категория А (нг(А)) | Не распространяет горение при испытании в пучке с самой высокой пожарной нагрузкой |
| Коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения | Пониженная (LS) | Индекс pH > 4,3; удельная электропроводность < 10 мкСм/мм |
| Дымообразование при горении и тлении | Пониженное (LS) | Коэффициент дымопоглощения, не более 50% |
| Выделение токсичных газов (индекс HCL) | Пониженное (LS) | Содержание хлористого водорода ≤ 5% |
| Огнестойкость | Не огнестойкий | Для создания огнестойких трасс требуется дополнительная защита (огнестойкие покрытия, прокладка в коробах КЛО) |
Области применения и особенности прокладки
Кабель АПвБВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм² применяется для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Благодаря броне из стальных проволок он предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов, при условии отсутствия растягивающих нагрузок. Также допускается прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, этажах), производственных помещениях. Индексы «нг(А)» и «LS» делают его обязательным к применению на объектах с массовым пребыванием людей, в метрополитенах, на энергоемких промышленных предприятиях, где ведется групповая прокладка кабелей.
Запрещена прокладка: в блоках, трубах и других замкнутых пространствах, где возможно скопление воды, из-за гигроскопичности поясной изоляции под броней. Для таких условий применяются кабели в алюминиевой или свинцовой герметичной оболочке (например, АПвПу).
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор конкретной марки кабеля определяется проектом, условиями прокладки и экономическими соображениями.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтина (СПЭ) в этом кабеле?
СПЭ (XLPE) сохраняет механические и диэлектрические свойства при высокой температуре. Допустимая рабочая температура жилы +90°C против +70°C у кабелей с бумажной изоляцией. Это позволяет увеличить пропускную способность линии на 20-30% при тех же условиях прокладки. Кроме того, кабель с СПЭ не имеет ограничений по разности уровней при прокладке.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвБВнг(А)-LS в земле (траншее)?
Да, это одно из основных назначений данной конструкции. Броня из стальных оцинкованных проволок обеспечивает защиту от механических повреждений при укладке в траншею и от нагрузок, возникающих в грунте. Обязательно требуется устройство подушки и защитного слоя (кирпич, сигнальная лента) согласно ПУЭ и СП.
3. Что означает индекс «нг(А)» и почему он важен?
Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А. Категория А предполагает наиболее жесткие условия испытания с максимальной пожарной нагрузкой. Это критически важно при прокладке пучков кабелей в одном лотке, коробе или на одном эстакаде, так как предотвращает распространение пожара от одного кабеля на всю трассу.
4. В чем разница между броней из проволок (Б) и броней из лент (Бб)?
Броня из стальных проволок (тип Б) обеспечивает повышенную стойкость к растягивающим усилиям, поэтому такой кабель рекомендуется для прокладки на наклонных и вертикальных участках, в грунтах с возможными просадками. Ленточная броня (тип Бб) лучше защищает от продавливания и точечных ударов, но не рассчитана на значительные растягивающие нагрузки.
5. Обязательно ли заземлять экран и броню данного кабеля?
Да, это обязательное требование ПУЭ (гл. 2.3 и 1.7). Медный экран (проволоки или лента) и броня из стальных проволок должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность при обслуживании, защиту от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции, а также создает путь для токов короткого замыкания.
6. Какой срок службы у кабеля АПвБВнг(А)-LS?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и установленный стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режима работы (температурных нагрузок, перегрузок), коррозионной активности среды и качества монтажа (концевых и соединительных муфт).
7. Можно ли использовать этот кабель для реконструкции старых линий 6 кВ с бумажной изоляцией?
Да, это один из наиболее распространенных случаев применения. Кабель АПвБВнг(А)-LS напряжением 6/10 кВ полностью подходит для замены устаревших кабелей ААБл, ААШв и им подобных на напряжение 6 кВ. При этом часто удается увеличить нагрузку на линию за счет более высокой допустимой температуры жилы (+90°C). Необходимо корректно подобрать сечение по току и проверить параметры защитной аппаратуры.
Заключение
Кабель АПвБВнг(А)-LS 10 кВ 240 мм² является современным, надежным и безопасным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтина, брони для механической защиты и материалов с пониженной пожарной опасностью, делает его универсальным для широкого спектра объектов: от промышленных предприятий до общественных зданий и инфраструктурных проектов. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация в соответствии с ПУЭ, технической документацией и условиями окружающей среды являются залогом долговечной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.