Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВС-изоляция).
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок.
- Шв – тип защитного шланга (оболочки): шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката.
- нг(А) – индекс пониженной пожарной опасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность, при которой кабель не распространяет горение при испытании в пучке с высоким тепловым воздействием).
- LS – Low Smoke: пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- Выравнивание электрического поля вокруг жил, что особенно важно для кабелей на напряжение 1 кВ и выше.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Снижение уровня электромагнитного излучения от самого кабеля.
- Обеспечение пути для тока короткого замыкания в системах с заземленной нейтралью.
- Температурный диапазон эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Максимальная допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации: +90°C.
- Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +130°C.
- Максимальная температура жил при коротком замыкании (продолжительность до 5 сек): +250°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 10 наружных диаметров кабеля.
- Срок службы: не менее 30 лет.
- Групповой прокладки в пучках, кабельных шахтах и этажерках.
- Объектов с массовым пребыванием людей: торговые центры, вокзалы, аэропорты, больницы, школы.
- Подземных сооружений: метрополитен, подземные паркинги.
- Промышленных предприятий с взрыво- и пожароопасными зонами (классов В-I, В-Iа, В-II по ПУЭ).
- Систем аварийного питания, пожарной сигнализации и противодымной защиты, где требуется сохранение работоспособности в условиях пожара.
- Высокая пожарная безопасность: Соответствие высшей категории «нг(А)» и низкое дымогазовыделение (LS) минимизируют риски при возгорании.
- Надежная изоляция: Сшитый полиэтилен не подвержен термопластической деформации, обладает высокой стойкостью к тепловым ударам и перегрузкам.
- Наличие экрана: Защита от помех и выравнивание электрического поля, что актуально для современных сетей с нелинейными нагрузками.
- Экономичность: Использование алюминия снижает стоимость и вес кабеля по сравнению с медными аналогами (например, ПвКШвнг(А)-LS).
- Широкий температурный диапазон: Возможность эксплуатации в условиях как низких, так и высоких температур.
- Отсутствие брони: Требует защиты от механических повреждений при прокладке открыто или в земле.
- Алюминиевая жила: Менее гибкая и более хрупкая при частых изгибах по сравнению с медью. Требует специальных мер при оконцевании и соединении (использование переходных медно-алюминиевых гильз, кварцевазотистых паст для предотвращения окисления).
- Стоимость: Выше, чем у кабелей с ПВХ-изоляцией (например, АВВГ), что обусловлено более дорогой технологией производства сшитого полиэтилена и свойствами «нг(А)-LS».
- Прокладка должна осуществляться с соблюдением минимально допустимого радиуса изгиба.
- При температуре окружающей среды ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов прогрева.
- Для соединения и оконцевания алюминиевых жил необходимо применять специальную арматуру, рассчитанную на алюминий (кабельные наконетели НА или НАМ). Места соединений должны быть герметизированы.
- При групповой прокладке следует руководствоваться требованиями ПУЭ по допустимому количеству кабелей в пучке и расстояниям между ними.
- Экран кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения его эффективной работы и безопасности персонала.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А)-LS является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 50 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 70 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2. Алюминий обеспечивает меньшую по сравнению с медью массу и стоимость кабеля, что критически важно для проектов с большими протяженными трассами.
2. Изоляция жилы
Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (ПВС). Этот материал, полученный методом поперечной сшивки молекул полиэтилена, обладает превосходными электрическими и термомеханическими характеристиками. Он сохраняет эластичность и диэлектрические свойства в широком диапазоне температур (от -50°C до +90°C при длительной эксплуатации, и до +250°C в режиме перегрузки или короткого замыкания).
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для удобства идентификации изоляция жил имеет стандартную цветовую маркировку или наносится цифровая маркировка.
4. Экранирующий слой
Поверх скрученных жил накладывается экран в виде оплетки из медных проволок. Основные функции экрана:
5. Поясная изоляция
Может выполняться в виде обмотки из полимерной пленки или другого эквивалентного материала, обеспечивающего дополнительную электрическую и механическую стабильность сердечника.
6. Внешняя оболочка
Защитный шланг из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Данный материал обеспечивает выполнение требований «нг(А)» и «LS»: при возгорании оболочка не поддерживает распространение пламени по кабельной трассе, а также выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов). Это критически важно для прокладки в людных местах, тоннелях, метро, высотных зданиях.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Основные электрические параметры
Номинальное напряжение: 1000 В (между фазой и землей для сетей с изолированной нейтралью или 600 В для сетей с эффективно заземленной нейтралью, между фазами – 1000 В).
Частота: 50 Гц.
Сопротивление изоляции: не менее 5 МОм·км при температуре +20°C.
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3 кВ в течение 5 минут.
Допустимые токовые нагрузки (таблица примерных значений для прокладки в земле)
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Двужильный кабель, А | Трехжильный кабель, А | Четырехжильный кабель, А |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 38 | 34 | 31 | 29 |
| 10 | 64 | 55 | 50 | 46 |
| 25 | 106 | 91 | 82 | 75 |
| 50 | 157 | 135 | 122 | 112 |
| 120 | 251 | 216 | 195 | 179 |
| 240 | 365 | 314 | 283 | 260 |
Примечание: Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом конкретных условий прокладки (температура грунта, способ укладки, количество кабелей в траншее и т.д.). Для прокладки в воздухе значения будут иными.
Механические и климатические параметры
Область применения
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (лотках, коробах, тоннелях, каналах), в производственных помещениях, на электростанциях и подстанциях, в том числе в условиях с высокой пожарной опасностью. Благодаря свойствам «нг(А)» и «LS» он является предпочтительным выбором для:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, так как внешняя ПВХ-оболочка не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям и грызунам. Для подземной прокладки используются бронированные модификации, например, АПвБШв или АПвП.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвКШвнг(А)-LS:
Недостатки и ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем АПвКШвнг(А)-LS необходимо соблюдать следующие правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвКШвнг(А)-LS от АВВГнг(А)-LS?
Основное отличие – материал изоляции жил. В АВВГ используется ПВХ-пластикат, который имеет худшие диэлектрические и температурные характеристики (длительно допустимая температура жилы +70°C). Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПв…) более надежен в условиях перегрузок, обладает большей пропускной способностью по току и стойкостью к тепловому старению. Кроме того, в маркировке «К» указывает на наличие медного экрана, которого у АВВГ нет.
Можно ли прокладывать кабель АПвКШвнг(А)-LS в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется, так как ПВХ-шланг не является броней и не защищен от механических повреждений лопатой, грунтовыми подвижками, грызунами. Для подземной прокладки следует выбирать кабели с броней, например, АПвБШв или АПвП. АПвКШвнг(А)-LS может быть проложен в земле только в случае размещения в защитной трубе, пластиковом или асбоцементном коробе, либо двустенной гофрированной трубе.
Как правильно заземлить экран этого кабеля?
Медный экран (оплетка) должен быть заземлен с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает путь для токов короткого замыкания и снижает напряжение прикосновения. На практике экран собирается в общий проводник и подключается к контуру заземления через специальные заземляющие зажимы или путем соединения с корпусом щита/устройства, который, в свою очередь, надежно заземлен. В случае большой длины линии (более 1-2 км) может потребоваться применение поперечных связей или заземление в одной точке для предотвращения циркулирующих токов, но это требует отдельного расчета.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и допустимых токовых нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет благодаря стабильности материала изоляции – сшитого полиэтилена, который не течет и не трескается со временем, в отличие от обычного ПВХ или полиэтилена.
Чем обусловлена более высокая цена по сравнению с кабелями в ПВХ-изоляции?
Высокая стоимость обусловлена несколькими факторами: более дорогой технологией производства сшитого полиэтилена (процесс вулканизации), использованием медного экрана (расход меди), применением специальных рецептур ПВХ-пластиката для оболочки с добавками-антипиренами и дымоподавителями для достижения характеристик «нг(А)» и «LS». Эти затраты компенсируются повышенной надежностью, безопасностью и долговечностью кабеля.
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ является современным, надежным и безопасным решением для построения силовых распределительных сетей на промышленных и гражданских объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Его конструкция, сочетающая преимущества алюминиевой жилы (легкость, экономичность), изоляции из сшитого полиэтилена (термостойкость, надежность), медного экрана (электромагнитная совместимость) и оболочки «нг(А)-LS» (пожаробезопасность), делает его оптимальным выбором для групповой прокладки в кабельных сооружениях, на энергоемких предприятиях и объектах инфраструктуры. Правильный подбор сечения, соблюдение норм монтажа и эксплуатации гарантируют многолетнюю и бесперебойную работу кабельной линии.