Кабель АПвКШвнг(А) 35 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКШвнг(А) 35 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлорида пониженной горючести. Данная марка является современной, надежной и пожаробезопасной альтернативой традиционным кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (например, АСБ) и широко применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А) 35 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- К – защитный экран в виде оплетки из медных проволок.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлорида, выпрессованный поверх экрана.
- нг(А) – исполнение пониженной горючести, категория А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по самым строгим критериям.
- 35 – номинальное сечение основной жилы в квадратных миллиметрах.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от требований стандарта и гибкости), круглой формы, сечением 35 мм². Класс жилы (1 или 2) указывается в технических условиях.
- Изоляция: Из сшитого полиэтилена (СПЭ). Этот материал, подвергнутый процессу вулканизации (сшивке), сохраняет отличные диэлектрические свойства полиэтилена, но приобретает высокую термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C при коротком замыкании) и стойкость к растрескиванию.
- Экран по жиле: Полупроводящий слой, наложенный поверх изоляции каждой жилы. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения.
- Поясная изоляция: Обмотка из полупроводящих или электроизоляционных материалов поверх скрученных изолированных жил.
- Экран (металлический): Выполнен в виде оплетки из медных проволок. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и использования в качестве проводника для токов утечки или замыкания на землю.
- Разделительный слой: Как правило, поясная изоляция или обмотка, отделяющая экран от внешней оболочки.
- Защитная оболочка (шланг): Из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ нг). Защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Индекс «нг(А)» указывает на то, что материал оболочки не поддерживает горение при групповой прокладке.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах, на промышленных предприятиях, в сельской местности.
- Питание мощных электроприемников: Подключение двигателей, насосных станций, компрессоров на промышленных объектах.
- Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, каналах, по эстакадам и галереям, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (категория нг(А)).
- Прокладка в земле (траншеях): При условии защиты от механических повреждений (укладка в трубы, использование сигнальной ленты или защитных плит). Не рекомендуется для прямого заглубления в грунты с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
- Прокладка в помещениях: В том числе в производственных цехах, подвалах, технических этажах.
- Высокая термостойкость: Допустимая температура работы +90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией (АСБ), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Отсутствие течи пропитки: В отличие от АСБ, кабель со СПЭ-изоляцией можно прокладывать на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
- Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам: Герметичная конструкция и материалы изоляции и оболочки обеспечивают стабильность параметров во влажной среде.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)” гарантирует нераспространение горения при групповой прокладке, что критически важно для объектов с массовой прокладкой кабелей.
- Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с АСБ того же сечения и напряжения, кабель АПвКШвнг легче и гибче, что упрощает транспортировку и монтаж.
- Простота монтажа и оконцевания: Не требует сложных технологий заделки, как бумажно-масляные кабели.
- Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов, защемлений, которые могут повредить изоляцию.
- Более высокая стоимость: По сравнению с кабелем АВВГ на низкое напряжение или АСБ на среднее напряжение, цена за метр выше, однако это компенсируется эксплуатационными преимуществами.
- Требовательность к качеству монтажа муфт: Необходима тщательная зачистка и изоляция в соответствии с инструкцией производителя муфт.
- Ограниченная стойкость к ультрафиолету: ПВХ оболочка может стареть под длительным воздействием прямых солнечных лучей, поэтому для открытой прокладки на солнце рекомендуется использование кабелей с защитным покрытием или в гофре.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) 35 мм² является многослойной и обеспечивает высокий уровень электрической прочности, механической защиты и пожарной безопасности.
Основные технические характеристики
Характеристики регламентируются стандартами ТУ 16.К71-335-2004 и соответствуют международным нормам.
Таблица 1. Ключевые электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ), 8.7/15 кВ (17.5 кВ), 12/20 кВ (24 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1×35, 3×35, 3×35+1×16(25) (с нулевой жилой) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 сек) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений до 50 мм² |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | Для кабеля 10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин. |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
Таблица 2. Длительно допустимый ток нагрузки (пример для кабеля 8,7/15 кВ, проложенного в земле, +25°C, глубина 0.7м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)
| Количество жил | Длительно допустимый ток, А | Примечание |
|---|---|---|
| 1×35 | 165 | Однофазная или трехжильная система с отдельно проложенными фазами |
| 3×35 | 140 | Трехжильный кабель в общей оболочке |
Важно: Токовые нагрузки являются справочными. Точный расчет должен учитывать конкретные условия прокладки: температуру грунта или воздуха, количество кабелей в траншее, расстояние между ними, коэффициент теплопроводности грунта.
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКШвнг(А) 35 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 20 кВ. Основные сферы применения:
Запрещается прокладка кабеля по воздуху (подвесным способом) без дополнительных несущих элементов, так как его конструкция не рассчитана на значительные растягивающие механические нагрузки.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКШвнг(А) 35 мм²:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвКШвнг(А) 35 мм² должен производиться при температуре окружающей среды не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный прогрев кабеля. Прокладка без прогрева допускается при температуре до -20°C, но требует повышенного усилия и контроля за целостностью оболочки.
При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку толщиной не менее 100 мм и защиту сверху кирпичом или плитами. Глубина прокладки — не менее 0,7 м до верха кабеля. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
Для соединения и ответвления применяются специальные кабельные муфты (соединительные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на соответствующее напряжение. Обязательным этапом после монтажа является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением постоянного тока или очень низкой частоты (VLF).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между АПвКШвнг(А) и АСБ 35 мм²?
АСБ имеет бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую герметизирующую оболочку и стальную броню. Он тяжелее, имеет больший радиус изгиба, склонен к стеканию пропитки на уклонах. АПвКШвнг(А) лишен этих недостатков благодаря СПЭ-изоляции и пластиковой оболочке, более гибок, термостоек и пожаробезопасен. Однако АСБ традиционно считается более стойким к механическим повреждениям за счет брони, но современные аналоги АПвКШвнг имеют бронированные модификации (АПвБбШв).
Можно ли использовать кабель АПвКШвнг(А) 35 мм² для прокладки в земле?
Да, можно. Однако, учитывая отсутствие брони, при прокладке в траншеях необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (например, укладка в асбоцементные или ПНД трубы, использование защитных плит). В каменистых грунтах или в местах с высокой вероятностью раскопок рекомендуется применять бронированные версии кабеля — АПвБбШв.
Что означает индекс «нг(А)» и почему он важен?
Индекс «нг» — не распространяющий горение. Буква «А» в скобках указывает высшую категорию по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Это означает, что при групповой прокладке (в пучке) кабель не поддерживает горение, и пламя не распространяется по трассе. Это критически важно для объектов с высокой плотностью кабельного хозяйства (электростанции, метро, многоэтажные здания), так как сводит к минимуму риск масштабного пожара от короткого замыкания на одном кабеле.
Как правильно выбрать сечение 35 мм²? Достаточно ли его для мощности 2000 кВА?
Сечение 35 мм² на напряжение 10 кВ является стандартным для фидеров распределительных сетей. Его достаточность для питания трансформатора 2000 кВА требует точного расчета. Для ориентировочной оценки: полный ток на стороне 10 кВ для такой мощности составит около 115 А. Согласно таблице 2, трехжильный кабель 3×35, проложенный в земле, имеет допустимый ток около 140 А, что теоретически достаточно. Однако окончательный выбор должен учитывать все поправочные коэффициенты (температура грунта, количество кабелей в траншее, резервирование), требования ПУЭ и может потребовать увеличения сечения до 50 мм².
Чем отличается АПвКШвнг(А) от АПвКШпнг(А)?
Буква «п» в маркировке АПвКШпнг(А) означает, что внешняя защитная оболочка выполнена из полиэтилена, а не из ПВХ. Полиэтиленовая оболочка обладает более высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи) и лучше подходит для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью или в затопляемых коллекторах. Однако полиэтилен горит, поэтому индекс «нг» достигается за счет специальных добавок в материал изоляции жил и поясной изоляции.
Требуется ли дополнительный заземляющий проводник при использовании кабеля 3×35?
В стандартном исполнении трехжильного кабеля АПвКШвнг(А) 3×35 отдельная заземляющая жила (четвертая, меньшего сечения) не предусмотрена. Функцию заземления экрана и металлических элементов муфт выполняет медная оплетка (экран) кабеля, которая должна быть надежно заземлена с двух сторон. Если по проекту требуется отдельный изолированный проводник для повторного заземления или системы уравнивания потенциалов, необходимо заказывать кабель со специфической конструкцией жил, например, 3×35+1×16, где четвертая жила является нулевой или заземляющей.
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А) 35 мм² является современным, технологичным и безопасным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества — высокая допустимая нагрузка, пожаробезопасность (нг(А)), удобство монтажа и отсутствие ограничений по трассе прокладки — делают его предпочтительным выбором для ответственных объектов. Правильный подбор сечения, учет условий прокладки, качественный монтаж муфт и проведение приемо-сдаточных высоковольтных испытаний являются обязательными условиями для обеспечения долговечной и надежной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, который составляет не менее 30 лет.