Кабель АПвБВнг(А)-LS 3-х жильный 6 кВ
Кабель АПвБВнг(А)-LS 3-х жильный 6 кВ: полный технический анализ
Кабель АПвБВнг(А)-LS 3-х жильный на напряжение 6 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и характеристики отвечают современным требованиям по пожарной безопасности, надежности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации. Данный тип кабеля является ключевым элементом в системах распределения электроэнергии на промышленных предприятиях, в городской инфраструктуре, объектах нефтегазовой отрасли и горнодобывающего комплекса.
Расшифровка маркировки АПвБВнг(А)-LS
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с СПЭ-изоляцией) и отражает его конструктивные особенности и свойства:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
- В – внешняя оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – исполнение по нераспространению горения категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по наиболее строгим критериям.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении. Оболочка и изоляционные материалы при пожаре выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
- 3-х жильный – три изолированные жилы в общей оболочке.
- 6 кВ – номинальное напряжение 6000 Вольт (между жилами). Рабочее напряжение – 6/10 кВ.
- Защита от электромагнитных помех (ЭМП).
- Создание симметричного электрического поля внутри кабеля.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания.
- Защита персонала от поражения электрическим током при повреждении основной изоляции.
- Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение).
- Защита от грызунов.
- Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 кВ.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 18 кВ (в течение 10 минут после монтажа).
- Испытательное постоянное напряжение: 36 кВ (в течение 15 минут на готовой линии).
- Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
- Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 100 часов в год).
- Температура при коротком замыкании: +250°C (не более 6 секунд).
- Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
- Рабочий температурный диапазон: от -50°C до +50°C.
- Строительная длина: не менее 250 м для сечений до 50 мм², не менее 150 м для сечений 70 мм² и выше.
- Промышленные предприятия: питание мощных электродвигателей, трансформаторов, распределительные сети цехов.
- Городские распределительные сети (ГРС): питание трансформаторных подстанций 10/0.4 кВ, кольцевание подстанций.
- Объекты нефтегазовой и химической промышленности: установки с повышенными требованиями к пожарной безопасности и стойкости к агрессивным средам.
- Горнодобывающая отрасль: питание оборудования в шахтах и карьерах (при условии отсутствия в маркировке запрещающих символов).
- Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен, торговые центры, где критично низкое дымовыделение.
- Кабельные линии, прокладываемые в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
- Высокая надежность изоляции: СПЭ не подвержен тепловому старению, как бумажно-масляная изоляция, не требует сложных концевых муфт с поддержанием уровня масла.
- Пожарная безопасность: Соответствие категориям «нг(А)» и «LS» позволяет прокладывать кабель группами в помещениях и коллекторах без риска распространения пламени и с минимальным ущербом от дыма.
- Механическая прочность: Наличие стальной брони обеспечивает высокий уровень защиты от внешних воздействий.
- Удобство монтажа и эксплуатации: Отсутствие ограничений по перепаду высот (в отличие от кабелей с масляной пропиткой), меньший вес и радиус изгиба по сравнению со старыми типами кабелей на 6 кВ.
- Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к точечным механическим повреждениям изоляции: Микротрещины или надрезы при монтаже могут стать очагом развития электрического дерева.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (например, АСБл), но сопоставимая или ниже стоимости медных аналогов (ПвБВнг(А)-LS).
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима идеальная зачистка и обезжиривание изоляции, использование специального инструмента и материалов для СПЭ.
- Гидрофобность восстановления: При повреждении оболочки и брони влага может мигрировать по полупроводящим слоям, что требует применения ремонтных муфт с гидроизоляцией.
- Прокладка: Допустимый минимальный радиус изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля при прокладке и 7.5 диаметров после монтажа. При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями низкого напряжения (до 1 кВ) без перегородки.
- Заземление: Медный экран и броня должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.
- Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных, концевых, стопорных) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6-10 кВ. Обязательна фазировка кабеля после монтажа.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подлежит приемо-сдаточным испытаниям повышенным постоянным напряжением согласно ПУЭ и ПТЭЭП.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвБВнг(А)-LS является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или А99 по ГОСТ 22483), что обеспечивает легкость и экономичность по сравнению с медными аналогами. Жила может быть секторной или сегментной формы для компактности и оптимального заполнения внутреннего пространства кабеля. Класс гибкости – 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная для сечений от 240 мм²).
2. Экран на жиле (полупроводящий экран)
Поверх жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловому старению и перегрузкам. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (до 6 часов) кабель может выдерживать температуру до +250°C без ухудшения свойств изоляции.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью системы экранирования.
5. Поясная изоляция
Выполняется в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Объединяет три экранированные жилы в единый сердечник.
6. Медный экран (заземляющий)
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медных лент или оплетки из медных проволок. Его функции:
7. Броня
Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором (зигзагообразно). Назначение брони:
Между броней и медным экраном находится разделительный слой (подушка) из ПВХ-лент или крепированной бумаги для предотвращения коррозии и повреждения экрана.
8. Внешняя оболочка
Изготавливается из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Оболочка обеспечивает защиту от влаги, агрессивных сред (масла, щелочи, кислоты), ультрафиолета и выполняет функцию объединения всех элементов конструкции. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвБВнг(А)-LS 6 кВ (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7 м)
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А (одножильный кабель) | Длительно допустимый ток, А (трехжильный кабель) |
|---|---|---|
| 3х16 | 105 | 90 |
| 3х25 | 135 | 115 |
| 3х35 | 165 | 140 |
| 3х50 | 200 | 170 |
| 3х70 | 245 | 210 |
| 3х95 | 295 | 255 |
| 3х120 | 340 | 295 |
| 3х150 | 390 | 340 |
| 3х185 | 450 | 390 |
| 3х240 | 525 | 450 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом поправочных коэффициентов на температуру воздуха/грунта, групповую прокладку и т.д.
Таблица 2. Габаритные и весовые параметры (примерные)
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 3х50 | 45-50 | 3500-4000 |
| 3х120 | 60-65 | 6000-6500 |
| 3х240 | 75-80 | 9000-9500 |
Область применения
Кабель АПвБВнг(А)-LS 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительной защиты от УФ-излучения не рекомендуется, хотя оболочка обладает определенной стойкостью.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвБВнг(А)-LS:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвБВнг(А)-LS отличается от АПвБбШп?
Основное отличие – материал внешней оболочки и степень пожарной безопасности. У АПвБбШп оболочка из полиэтилена (Шп), которая не обладает свойствами «нг-LS». Кабель АПвБбШп не рекомендуется для групповой прокладки в помещениях и коллекторах из-за риска распространения горения и высокого дымовыделения. АПвБВнг(А)-LS в этом отношении безопаснее.
Можно ли использовать этот кабель для прокладки в воде?
Нет. Конструкция кабеля АПвБВнг(А)-LS не является герметизированной. При длительном нахождении в воде влага проникнет через оболочку и броню, что приведет к увлажнению изоляции и выходу кабеля из строя. Для прокладки в воде необходимы специальные кабели с гидрофобными заполнителями и герметичной оболочкой (например, с алюминиевой).
Какой минимальный срок службы у данного кабеля?
Срок службы, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть больше и определяется условиями работы (температурные режимы, перегрузки, коррозионная активность среды).
Обязательно ли заземлять медный экран и броню с двух сторон?
Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, 2.3.72). Двустороннее заземление экрана обеспечивает безопасность персонала при повреждении изоляции, снижает электромагнитные помехи и позволяет использовать дифференциальные защиты. Заземление только с одной стороны недопустимо для силовых кабелей среднего напряжения.
Что означает категория «нг(А)» и чем она отличается от «нг(B)», «нг(C)», «нг(D)»?
Категории «нг» обозначают способность кабеля не распространять горение при групповой прокладке. Испытания проводятся по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Категория (А) – наивысшая: кабель не распространяет горение при прокладке пучком с общим горючим эквивалентом, соответствующим 7 литрам соляра на 1 метр. Категории B, C, D соответствуют меньшему объему горючей нагрузки (3.5, 1.5, 0.5 л/м соответственно). Кабель «нг(А)» можно применять в самых ответственных и насыщенных кабельных трассах.
Допускается ли прокладка кабеля АПвБВнг(А)-LS в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0.4 кВ?
Прямого запрета в ПУЭ нет, но это не рекомендуется без принятия дополнительных мер. Согласно п. 2.1.16 ПУЭ, силовые кабели выше 1 кВ, как правило, следует прокладывать отдельно от кабелей ниже 1 кВ. При необходимости совместной прокладки между ними должна быть установлена несгораемая перегородка с пределом огнестойкости не менее 0.25 часа или должны использоваться кабели на напряжение выше 1 кВ с оболочкой из несгораемых материалов. Совместная прокладка также может создавать дополнительные электромагнитные помехи для слаботочных цепей.
Заключение
Кабель АПвБВнг(А)-LS 3-х жильный 6 кВ представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, бронезащиты и материалов пониженной пожарной опасности, делает его универсальным для широкого спектра объектов. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки, монтажа и заземления, а также проведение регламентных испытаний обеспечивают длительную и безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых и модернизации существующих сетей 6-10 кВ данный тип кабеля является технически и экономически обоснованным выбором, особенно в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.