Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ 70 мм²: полный технический анализ
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ 70 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок и спирально наложенной медной ленты, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях 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 и электромагнитной совместимости.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ 70 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВС).
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок.
- Шв – тип защитного шланга (оболочки): шланг защитный из ПВХ.
- нг(А) – индекс пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка).
- LS – Low Smoke: пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 70 мм² – номинальное сечение основной жилы.
- Экран из медных проволок: Накладывается поверх скрученных жил. Предназначен для отвода токов короткого замыкания и обеспечения механической защиты.
- Экран из медной ленты: Спирально наложенная лента поверх проволочного экрана или под ним. Обеспечивает 100%-ю экранирующую эффективность, защищая цепи от внешних электромагнитных помех и предотвращая выход помех от самого кабеля.
- Защиту от механических повреждений, влаги и агрессивных сред.
- Не распространяет горение при групповой прокладке (испытание по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, категория А).
- При возгорании выделяет пониженное количество дыма (Low Smoke) и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов).
- Промышленные предприятия: Питание силового оборудования, распределительные сети цехов.
- Транспортная инфраструктура: Вокзалы, аэропорты, метрополитен.
- Учреждения здравоохранения и образования.
- Кабельные линии, требующие экранирования: Для питания чувствительного электронного оборудования, вблизи источников сильных электромагнитных полей.
- Преимущества алюминия (АПвКШвнг): Меньший вес (примерно в 2 раза), существенно более низкая стоимость.
- Преимущества меди (ПвКШвнг): Меньшее электрическое сопротивление, более высокая допустимая токовая нагрузка (для того же сечения), лучшая стойкость к многократным изгибам, меньшая склонность к окислению в местах соединений.
- Заземление экрана: Медные экраны (и проволоки, и лента) должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии для обеспечения эффективного экранирования и прохождения токов КЗ. В длинных линиях (>500 м) может потребоваться перекрестное заземление для предотвращения наведения циркулирующих токов.
- Соединение и оконцевание жил: Алюминиевые жилы требуют особого подхода. Необходимо использовать специальные кабельные наконечники под опрессовку (например, серии ТМЛ), предназначенные для алюминия. Место контакта должно быть очищено от окисной пленки и обработано кварцевазилиновой или другой токопроводящей пастой.
- Учет линейного расширения: При прокладке в замкнутых пространствах или при больших перепадах температур необходимо предусмотреть компенсаторы для предотвращения механических напряжений.
- Маркировка: При групповой прокладке кабели должны иметь бирки с указанием марки, сечения, номера линии и других данных в соответствии с ПУЭ.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А)-LS является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс гибкости 2 или 1), что облегчает монтаж и прокладку кабеля. Алюминий обеспечивает существенное снижение массы и стоимости кабеля по сравнению с медным аналогом при сохранении необходимой токовой нагрузки.
2. Изоляция жилы
Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (ПВС). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ или ПВХ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при перегрузке может достигать +130°C. Изоляция обладает высокой стойкостью к растрескиванию и воздействию окружающей среды.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в кабель. В межжильное пространство укладывается экструдированный заполнитель из безгалогенного компаунда, который обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную пожарную безопасность.
4. Экранирование
Кабель имеет два типа экрана, что отражено в маркировке буквой «К»:
Оба экрана должны быть надежно заземлены с двух сторон кабельной линии.
5. Поясная изоляция
Поверх экранов может накладываться поясная изоляция в виде обмотки или экструдированного слоя, которая фиксирует конструкцию.
6. Наружная оболочка
Внешняя оболочка выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ нг(А)-LS). Этот материал обеспечивает:
Основные технические и электрические характеристики
Электрические параметры (для сечения 70 мм²)
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.6/1 | U0 — напряжение между жилой и землей |
| Максимальная рабочая t° жилы, °C | +90 | Длительный режим |
| Допустимая t° при перегрузке, °C | +130 | Не более 8 ч в сутки, 1000 ч за срок службы |
| Допустимая t° при КЗ, °C | +250 | Длительность не более 5 с |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.443 | Для многопроволочной жилы (ГОСТ 22483) |
| Испытательное напряжение переменным током, кВ | 3.5 | Продолжительность 10 мин. |
| Емкость, мкФ/км | Приблизительно 0.3-0.4 | Зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.1 | При частоте 50 Гц |
Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур монтажа | Без предварительного прогрева: не ниже -15°C |
| Допустимая температура эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Стойкость к УФ-излучению | Оболочка из ПВХ нг-LS имеет ограниченную стойкость. Для открытого солнца рекомендуется защита или кабель с УФ-стабилизированной оболочкой. |
| Допустимая влажность | До 98% при температуре до +35°C |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 70 мм² предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Общественные и административные здания: Групповая прокладка в кабельных каналах, лотках, шахтах, коробах, этажных распределительных щитах. Индексы «нг(А)» и «LS» делают его обязательным для использования в зданиях с массовым пребыванием людей.
Способы прокладки: Внутренняя и наружная (с защитой от прямых солнечных лучей) прокладка. Прокладка в земле (траншеях) не допускается, так как конструкция не включает бронепокров для защиты от механических воздействий грунта. Для подземной прокладки необходимо использовать бронированные модификации, например, АПвБбШв или АПвПуг.
Сравнение с аналогами и выбор сечения
Сечение 70 мм² является стандартным и широко применяемым. Выбор конкретного сечения осуществляется на основе расчета допустимого длительного тока нагрузки с учетом способа прокладки и условий охлаждения.
| Способ прокладки | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А | Условия |
|---|---|---|---|
| В воздухе (в кабельном канале) | ~215 | ~175 | Температура воздуха +25°C |
| В трубе, коробе | ~195 | ~160 | Температура воздуха +25°C |
Важно: Точные значения должны браться из актуальных редакций ПУЭ (Глава 1.3) или расчетных таблиц производителя кабеля.
Сравнение с медным кабелем ПвКШвнг(А)-LS
Выбор в пользу алюминия часто делается для протяженных линий с фиксированным монтажом, где критична стоимость и вес, а соединения выполняются с применением качественных наконечников и паст, предотвращающих окисление.
Требования к монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем кабель АПвКШвнг(А)-LS принципиально отличается от АПвВГнг(А)-LS?
Ответ: Ключевое отличие — наличие экрана. АПвВГнг(А)-LS имеет только изоляцию и оболочку, без медных экранирующих элементов. Поэтому АПвКШвнг применяется там, где необходима защита от электромагнитных помех или требования к безопасности выше (экраны способствуют быстрому отключению при повреждении изоляции).
Вопрос 2: Можно ли прокладывать данный кабель в земле?
Ответ: Нет, категорически не рекомендуется и не предусмотрено конструкцией. Для прокладки в земле (траншеях) необходимо использовать кабели с бронепокровом, например, АПвБбШв (броня из стальных лент) или АПвПуг (броня из оцинкованных проволок и герметичная оболочка).
Вопрос 3: Как правильно выбрать наконечник для алюминиевой жилы 70 мм²?
Ответ: Необходимо использовать меднолоуженые наконечники, предназначенные именно для алюминиевых жил (например, по ГОСТ 9581-80, тип ТМЛ-70). Гильза наконечника заполняется кварцевазилиновой пастой, после чего производится опрессовка гидравлическим прессом с матрицей соответствующего размера. Использование наконечников для меди или опрессовка без пасты недопустимо.
Вопрос 4: Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?
Ответ: «нг(А)» — высшая категория по нераспространению горения при групповой прокладке. Кабель испытывается в пучке с удельной пожарной нагрузкой, соответствующей самой строгой категории А. Это означает, что при возникновении пожара и групповой прокладке в лотках кабель не будет распространять горение. Это обязательное требование для большинства современных общественных и промышленных зданий.
Вопрос 5: Каков ориентировочный срок службы этого кабеля?
Ответ: Номинальный срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена и оболочкой из ПВХ составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, температурного режима, воздействия внешних факторов (УФ, агрессивные среды, механические воздействия).
Вопрос 6: Нужно ли использовать дополнительные средства защиты при прокладке в пожароопасных зонах?
Ответ: Сам по себе кабель имеет исполнение «нг-LS», что снижает риск распространения огня и задымления. Однако в особо пожароопасных зонах или для обеспечения дополнительной механической защиты может потребоваться прокладка в металлических трубах, коробах или с применением огнезащитных покрытий (обмазок, лаков).
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 1 кВ 70 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, предъявляющих высокие требования к пожарной безопасности и электромагнитной совместимости. Его конструкция, сочетающая преимущества сшитого полиэтилена, эффективного экранирования и оболочки с низким дымогазовыделением, делает его предпочтительным выбором для ответственных объектов гражданского и промышленного строительства. Корректный подбор сечения, соблюдение правил монтажа, особенно при работе с алюминиевыми жилами и экранами, гарантируют долговечную и бесперебойную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.