Кабель АПвБВнг(А)-LS 20 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвБВнг(А)-LS 20 кВ представляет собой силовой кабель на напряжение 20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), алюминиевыми жилами, броней из стальных оцинкованных проволок и пониженным дымо- и газовыделением. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных для строительства магистральных и распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих высокой механической защиты и соблюдения современных противопожарных норм.
Расшифровка маркировки АПвБВнг(А)-LS 20 кВ
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции: изоляция из сшитого полиэтина (СПЭ) вулканизированного.
- Б – тип брони: броня из стальных оцинкованных проволок.
- В – материал наружного защитного шланга (оболочки): поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(А) – исполнение по пожарной безопасности: не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка).
- LS – Low Smoke: пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 20 кВ – номинальное напряжение: 20 000 Вольт (класс напряжения 20 кВ).
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 12/20 (24) кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное рабочее напряжение.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 45 кВ (в течение 10 минут после монтажа муфт).
- Испытательное постоянное напряжение: 67.5 кВ (в течение 15 минут на готовом кабеле в барабане).
- Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
- Допустимая температура жилы при коротком замыкании: +250°C (продолжительность до 5 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с броней из проволок.
- Пониженное дымообразование: коэффициент дымогенерации не более 50 м²/кг (по ГОСТ 12176).
- Низкую коррозионную активность продуктов газовыделения: значение pH не менее 4.0, проводимость водного раствора газов не более 10 мкСм/мм.
- Распределительные сети 6-10/20 кВ (воздушные линии, переустройство ВЛ в КЛ).
- Питание мощных потребителей: трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия, насосные и компрессорные станции.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) с высокой плотностью размещения кабелей.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов и риска механических повреждений.
- Объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: метрополитен, вокзалы, аэропорты, торгово-развлекательные комплексы, многофункциональные высотные здания.
- В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требует устройства песчаной подушки и засыпки, защиты кирпичом или плитами в местах с повышенной нагрузкой. Броня из стальных проволок эффективно защищает от механических воздействий при раскопках.
- В кабельных сооружениях: Благодаря исполнению нг(А)-LS кабель разрешен к групповой прокладке на лотках и в коробах. Оболочка из ПВХнг-LS обеспечивает низкое дымообразование в случае пожара.
- В производственных помещениях: Допускается открытая прокладка по конструкциям, стенам, с обязательной защитой от прямого механического воздействия.
- Высокая механическая прочность: Броня из стальных проволок обеспечивает защиту от растяжения, сдавливания и ударов.
- Соответствие современным нормам пожарной безопасности: Исполнение нг(А)-LS делает кабель пригодным для прокладки на объектах с массовым пребыванием людей и в сложных инженерных сооружениях.
- Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и наружная ПВХ оболочка защищают от влаги и агрессивных сред.
- Надежная электрическая изоляция: СПЭ изоляция не подвержена водному деревованию, имеет высокие диэлектрические характеристики и термостойкость.
- Экономичность: Использование алюминиевой жилы делает кабель значительно более выгодным по сравнению с медными аналогами при больших сечениях и длинах трасс.
- Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с небронированными кабелями, имеет большую массу и требует соблюдения минимального радиуса изгиба, что усложняет монтаж на сложных трассах.
- Более высокая стоимость: По сравнению с кабелями без брони и без исполнения LS.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Как и все кабели с СПЭ изоляцией, требует высокой культуры монтажа концевых и соединительных муфт для обеспечения надежности.
Конструкция кабеля АПвБВнг(А)-LS 20 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность в эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для кабелей большого сечения (как правило, от 120 мм²) для уменьшения общего диаметра и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (сечения до 240-300 мм²) или многопроволочными (все сечения).
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Представляет собой слой экструдированного полупроводящего сшитого полиэтина, наложенный поверх токопроводящей жилы. Выравнивает распределение электрического поля у поверхности жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
3. Изоляция
Основной диэлектрический слой, выполненный из сшитого полиэтина (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (20 кВ). Для данного класса напряжения она составляет, как правило, 5.5-8.0 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая длительная температура жилы +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)
Второй экран, также из полупроводящего сшитого полиэтина, наложенный поверх изоляции. Вместе с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, ограничивающий зону действия электрического поля только изоляцией.
5. Поясная изоляция
Выполняется из полупроводящих или электроизоляционных лент. Служит для выравнивания поля и механической защиты экрана по изоляции.
6. Медная экранирующая оплетка
Выполнена из медных проволок малого сечения, наложенных спирально по всей длине кабеля. Предназначена для выравнивания потенциала, обеспечения симметрии электрического поля, а также служит в качестве проводника для токов утечки и токов короткого замыкания. Сечение экранирующей оплетки нормируется.
7. Броня
Выполнена из стальных оцинкованных проволок (обозначение «Б» в маркировке), наложенных поверх подушки. Предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.
8. Наружная оболочка
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг(А)-LS). Оболочка защищает броню от коррозии и внешних воздействий, а также обеспечивает выполнение требований по нераспространению горения и низкому дымообразованию.
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Пожарная безопасность (нг(А)-LS)
Кабель соответствует высшей категории «А» по нераспространению горения при групповой прокладке. Это означает, что при испытании пучка кабелей с установленной пожарной нагрузкой (7 л/м) кабель не распространяет горение. Исполнение LS гарантирует:
Таблица основных сечений и весовых параметров (пример для одножильного кабеля)
| Номинальное сечение жилы, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Максимальный наружный диаметр под оболочкой, мм |
|---|---|---|---|
| 50 | 45-50 | 2500-2800 | 40-45 |
| 70 | 48-53 | 2900-3200 | 43-48 |
| 95 | 52-57 | 3400-3800 | 47-52 |
| 120 | 55-60 | 3900-4300 | 50-55 |
| 150 | 58-63 | 4400-4900 | 53-58 |
| 185 | 62-67 | 5100-5700 | 57-62 |
| 240 | 67-73 | 6200-6900 | 62-68 |
Примечание: Точные значения необходимо уточнять в технической документации производителя, так как они могут отличаться в зависимости от конструктивных особенностей.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвБВнг(А)-LS 20 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц.
Основные сферы применения:
Способы прокладки:
Запрещена прокладка: по ненадежным и горючим основаниям (деревянные конструкции) без выполнения дополнительных противопожарных мероприятий, а также в блоках, заполненных жидкостью.
Преимущества и недостатки кабеля АПвБВнг(А)-LS 20 кВ
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвБВнг(А)-LS от АПвБбШвнг(А)-LS?
Отличие в типе брони. Буква «Б» в АПвБВнг означает броню из стальных проволок. Буквосочетание «Бб» в АПвБбШвнг означает броню из двух стальных оцинкованных лент. Броня из проволок лучше защищает от растягивающих нагрузок, а броня из лент – преимущественно от сдавливающих. Кабель с проволочной броней, как правило, более гибкий, чем с ленточной.
Можно ли прокладывать данный кабель в земле без дополнительной защиты?
Да, броня из стальных оцинкованных проволок является достаточной защитой от механических повреждений при прокладке в земле (траншее). Однако, согласно ПУЭ и СП, рекомендуется дополнительная защита кирпичом или сигнальной лентой на глубине 0.5 м от поверхности земли, особенно на участках с повышенной нагрузкой (под дорогами, въездами).
Каков срок службы кабеля АПвБВнг(А)-LS 20 кВ?
Номинальный срок службы кабеля при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, хранения и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше и зависит от условий среды (коррозионная активность, температурный режим, перегрузки).
Какой кабель выбрать для объекта: с алюминиевой (АПвБВнг) или медной (ПвБВнг) жилой?
Выбор зависит от технико-экономического обоснования. Алюминиевый кабель дешевле и легче, что критично для протяженных линий и больших сечений. Медный кабель имеет лучшую проводимость (при одинаковом сечении допустимый ток выше на ~30%), более пластичен и устойчив к электрохимической коррозии, но значительно дороже. Для большинства распределительных сетей 20 кВ экономически оправдано применение кабелей с алюминиевыми жилами.
Что означает индекс (А) в маркировке нг(А)?
Индекс (А) указывает на категорию по нераспространению горения. Категория «А» – наивысшая, означает, что кабель испытывается в условиях самой severe пожарной нагрузки (7 л горючего материала на 1 метр пучка кабелей). Кабель, не распространяющий горение при категории А, гарантированно не распространяет горение и при менее жестких условиях (категории В, С).
Требуется ли заземление брони и экрана?
Да, это обязательное требование ПУЭ. Медный экран и стальная броня должны быть заземлены с обеих сторон кабельной линии. Это обеспечивает безопасность персонала (снятие потенциала), нормальную работу релейной защиты (прохождение токов КЗ) и выравнивание потенциала.
Заключение
Кабель АПвБВнг(А)-LS 20 кВ представляет собой современное, технологичное и надежное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, требующих повышенной механической защиты и соблюдения строгих противопожарных норм. Его конструкция, сочетающая преимущества СПЭ-изоляции, проволочной брони и оболочки с низким дымо- и газовыделением, делает его универсальным для прокладки в земле, тоннелях и на промышленных объектах. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж и соблюдение правил эксплуатации являются залогом длительной и безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.