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.

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:

• 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.

7. Броня

Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором (зигзагообразно). Назначение брони:

• Защита от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение).
• Защита от грызунов.
• Повышение стойкости к вибрационным нагрузкам.

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

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 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.

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:

• 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.

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:

• 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.

Недостатки и ограничения:

• 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.

Особенности монтажа и эксплуатации

• 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.

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.