Кабель АПвКШвнг(А)-LS: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвКШвнг(А)-LS представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), 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 1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)-LS
Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровому принципу и полностью описывает его ключевые конструктивные и эксплуатационные особенности:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- П – материал изоляции: полиэтилен.
- в – тип полиэтилена: вулканизированный (сшитый).
- К – наличие экрана: экран из медных проволок.
- Шв – тип защитного покрова: шланг защитный из ПВХ-пластиката.
- нг(А) – показатель пожарной опасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая огневая нагрузка).
- LS – Low Smoke: пониженное дымо- и газовыделение.
- 4-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
- Выравнивание электрического поля вокруг изолированных жил.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии токов и снижение потерь.
- Выполнение функции защитного проводника (заземления) при авариях.
- Самозатухание и нераспространение горения при групповой прокладке.
- Пониженное выделение дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (хлороводорода) при пожаре.
- Защиту от влаги, масел, агрессивных сред и умеренных механических воздействий.
- Номинальное напряжение U0/U: 0.66/1 кВ.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 3.5 кВ в течение 5 минут.
- Максимальная допустимая температура длительной эксплуатации: +90°C.
- Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
- Температура при коротком замыкании: +250°C (максимальная продолжительность до 5 секунд).
- Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
- Рабочий температурный диапазон: от -50°C до +50°C.
- Категория применения по нераспространению горения: нг(А). Кабель не распространяет горение при групповой прокладке в пучках самого тяжеого уровня (категория А).
- Класс пожарной опасности: П1б.8.2.2.2.
- Коррозионная активность продуктов дымообразования: показатель рН ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкСм/мм (низкая коррозионная активность).
- Дымообразование: коэффициент светопропускания при тлении ≥ 50%, при горении ≥ 40%.
- Огнестойкость: кабель не является огнестойким (маркировка FR отсутствует). Для цепей, работающих в условиях пожара, требуются кабели с маркировкой FRLS, FRHF.
- Распределительные сети промышленных предприятий.
- Силовое электроснабжение административных, общественных и жилых зданий.
- Объекты инфраструктуры: вокзалы, аэропорты, торговые центры, метрополитен.
- Установки, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и экологичности материалов при возгорании.
- Групповая прокладка: в кабельных каналах, лотках, коробах, на полках и в шахтах. Именно для таких условий предназначены индексы «нг(А)» и «LS».
- Одиночная прокладка: по стенам, конструкциям, в том числе на открытом воздухе.
- Прокладка в земле (траншеях): ДОПУСКАЕТСЯ, но с обязательными оговорками. Кабель не имеет металлической брони, поэтому при прокладке в земле необходимо принимать дополнительные меры защиты от механических повреждений: укладка в трубы (ПНД, асбестоцементные), в лотки с крышкой или с использованием сигнальной ленты и кирпича поверх кабеля. Прямая засыпка грунтом без защиты не рекомендуется.
- Прокладка в агрессивных средах (химически активных почвах, в зонах с повышенной влажностью) возможна благодаря влагостойкости оболочки и изоляции.
- Примечание: Данные по токам в земле приведены для справки. Фактические значения могут значительно варьироваться в зависимости от удельного сопротивления грунта, глубины прокладки, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Точный расчет должен выполняться по методикам ПУЭ и с учетом конкретных условий проекта.
- Минимальный радиус изгиба: составляет 10 наружных диаметров кабеля при прокладке одножильных кабелей и 7.5 диаметров для многожильных. Это обеспечивает целостность изоляции и экрана.
- Подготовка концов для разделки: при вводе в распределительные устройства необходимо аккуратно снять наружный шланг и экран, не повредив изоляцию жил. Для экранированных кабелей обязателен монтаж концевых заделок (кабельных оконечников) с обеспечением надежного контакта экрана с заземляющей шиной.
- Заземление экрана: экран из медных проволок должен быть заземлен с двух сторон кабельной линии для устранения наведенных потенциалов и обеспечения безопасности. В некоторых схемах (при большой длине линии) может применяться одностороннее заземление, но это требует специального обоснования в проекте.
- Учет температурных условий: монтаж при температуре ниже -15°C требует предварительного прогрева кабеля в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов, без которого ПВХ-шланг теряет эластичность и может растрескаться.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А)-LS является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабелей). Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными или круглыми) для сечений 300 мм² и выше. В четырехжильных кабелях сечений от 50 мм² все жилы, включая нулевую, имеют равное сечение. Для сечений 16-35 мм² нулевая жила может быть уменьшенного сечения. Жилы имеют стандартную цветовую маркировку изоляции: фазы A, B, C – белый, черный, красный (или коричневый, черный, серый по современным стандартам), нулевая жила – синий.
2. Изоляция жил
Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетчатую структуру полимера, что кардинально улучшает его свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом: повышается допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C, стойкость к тепловым ударам (кратковременная перегрузка до +130°C), механическая прочность и стойкость к растрескиванию.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Межжильное пространство заполняется экструдированным или наложенным жгутом из невулканизированной резиновой смеси, что обеспечивает круглую форму сердечника, механическую стабильность и дополнительную герметизацию.
4. Экранирующий слой
Поверх скрученных жил накладывается экран из медных проволок. Основные функции экрана:
5. Внутренняя оболочка
Под шлангом может присутствовать тонкий слой внутренней оболочки из ПВХ-пластиката или аналогичного материала, предохраняющий экран от повреждений и обеспечивающий дополнительную герметизацию.
6. Броня
В данной марке кабеля броня отсутствует. Защитную функцию от механических воздействий выполняет шланг.
7. Защитный шланг (наружная оболочка)
Внешняя оболочка изготавливается из специального поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-нг(А)-LS). Этот материал обеспечивает:
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Пожаробезопасные характеристики (соответствие ГОСТ 31565-2012, ГОСТ 53315-2009)
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвКШвнг(А)-LS предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 1000 В. Благодаря сочетанию алюминиевых жил (экономичность) и высоких эксплуатационных характеристик изоляции и оболочки, он нашел широкое применение в следующих областях:
Способы прокладки:
Сравнительная таблица: АПвКШвнг(А)-LS vs. АВВГнг(А)-LS
| Характеристика | Кабель АПвКШвнг(А)-LS | Кабель АВВГнг(А)-LS |
|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ) |
| Допустимая температура эксплуатации | +90°C | +70°C |
| Токовая нагрузка | Выше (при равном сечении) | Ниже |
| Стойкость к тепловым ударам | Высокая | Умеренная |
| Наличие экрана | Да (медные проволоки) | Нет (в базовой версии) |
| Защитный покров | Шланг ПВХ-нг-LS | Оболочка ПВХ-нг-LS |
| Стойкость к влаге | Очень высокая | Высокая |
| Стоимость | Выше | Ниже |
| Основное применение | Ответственные линии с высокими нагрузками, объекты с высокими требованиями к надежности и безопасности. | Распределительные сети внутри зданий, где не требуются повышенные температурные режимы и экран. |
Расчетные параметры для выбора сечения (пример для 4-жильного кабеля)
Выбор сечения жил кабеля АПвКШвнг(А)-LS производится по ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) с учетом допустимой токовой нагрузки, потери напряжения, условий прокладки и защиты от токов короткого замыкания. Ниже приведена справочная таблица допустимых длительных токовых нагрузок для кабеля, проложенного в земле (в одной траншее) и в воздухе (в лотке).
| Номинальное сечение жил, мм² | Допустимый ток нагрузки, А (в земле*) | Допустимый ток нагрузки, А (в воздухе) | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|---|
| 4×4 | 41 | 35 | ~150 |
| 4×6 | 53 | 44 | ~190 |
| 4×10 | 71 | 60 | ~260 |
| 4×16 | 96 | 80 | ~350 |
| 4×25 | 125 | 105 | ~480 |
| 4×35 | 155 | 130 | ~600 |
| 4×50 | 190 | 160 | ~750 |
| 4×70 | 240 | 200 | ~980 |
| 4×95 | 290 | 245 | ~1250 |
| 4×120 | 340 | 285 | ~1500 |
| 4×150 | 390 | 330 | ~1850 |
| 4×185 | 450 | 380 | ~2250 |
| 4×240 | 525 | 440 | ~2850 |
Монтаж и эксплуатация
При монтаже кабеля АПвКШвнг(А)-LS необходимо соблюдать следующие требования:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое преимущество сшитого полиэтилена (XLPE) перед ПВХ изоляцией?
Сшитый полиэтилен обладает значительно более высокой термостойкостью: +90°C против +70°C для ПВХ при длительной работе. Это позволяет пропускать больший ток по кабелю того же сечения или использовать меньшее сечение при той же нагрузке. Кроме того, XLPE имеет лучшие диэлектрические характеристики, стойкость к тепловому старению и влаге.
Можно ли использовать кабель АПвКШвнг(А)-LS для прокладки в земле без дополнительной защиты?
Не рекомендуется. Отсутствие брони (стальных лент или проволок) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при земляных работах, давлению грунта, воздействию грызунов. Для прокладки в земле обязательна защита с помощью труб, бетонных каналов или лотков с крышкой.
Что означает индекс «нг(А)» и чем он отличается от просто «нг»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» — более строгий, он подтверждает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А, то есть в пучках самого большого объема и с самой высокой пожарной нагрузкой. Это обязательное требование для современных общественных и жилых зданий.
Зачем нужен экран в кабеле на напряжение всего 1 кВ?
Экран в кабелях на 1 кВ выполняет несколько важных функций: выравнивает электрическое поле, что повышает надежность изоляции; защищает от внешних электромагнитных помех (актуально для систем АСУ ТП, IT-оборудования); снижает электромагнитное излучение от кабеля; а также может служить в качестве защитного проводника (PE) в системах заземления TN-S, что позволяет использовать кабель в 5-жильном исполнении (3 фазы, N, PE), где PE выполнен в виде экрана.
В чем разница между кабелями АПвКШвнг(А)-LS и АПвПугнг(А)-LS?
Основное отличие — в материале защитного покрова. У АПвКШвнг(А)-LS это «Шв» — шланг защитный из ПВХ, который обеспечивает хорошую механическую защиту и герметизацию. У АПвПугнг(А)-LS — «Пуг» представляет собой усиленную защитную оболочку (часто с гофрированной стальной лентой под ней), что делает кабель бронированным и пригодным для прямой прокладки в земле без дополнительных труб. Кабель АПвПуг более жесткий и тяжелый.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в 4-жильном кабеле?
Согласно ПУЭ и ГОСТ 31996-2012, в четырехжильных кабелях с сечением основных фазных жил 16-35 мм² допускается нулевая жила сечением 16 мм². Для сечений фазных жил 50 мм² и выше все четыре жилы (три фазные и нулевая) должны иметь одинаковое сечение. Это связано с ростом токов в нулевом проводнике в современных сетях с нелинейной нагрузкой.
Каков ориентировочный срок службы кабеля АПвКШвнг(А)-LS?
При соблюдении условий эксплуатации (температура, токовая нагрузка, отсутствие механических повреждений) срок службы кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет не менее 30 лет. Срок гарантии, устанавливаемый производителем, обычно составляет 5 лет.
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А)-LS 4-х жильный является современным, надежным и безопасным решением для построения силовых сетей напряжением до 1000 В. Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы, изоляцию из сшитого полиэтилена, медный экран и оболочку с низким дымо- и газовыделением, обеспечивает оптимальный баланс между экономической эффективностью, высокой пропускной способностью, долговечностью и соответствием строгим противопожарным нормам. Правильный выбор сечения, соблюдение правил монтажа и эксплуатации позволяют создать энергораспределительную систему, отвечающую требованиям как текущих, так и перспективных нагрузок на объектах любого назначения.