Кабель силовой АПвВнг(А) 35 кВ 240 мм²: полное техническое описание и область применения

Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 240 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасную эксплуатацию в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-35 кВ 1х240

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (внутренняя).
• В – 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 самым строгим критериям (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ.
• 240 – номинальное сечение основной жилы, 240 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 240 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей – круглая), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. Жила может быть однопроволочной (ож) для жестких условий монтажа или многопроволочной (мн) для повышенной гибкости.

2. Экран на жиле (внутренний полупроводящий слой)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения частичных разрядов и микротрещин на границе раздела жила/изоляция.

3. Изоляция

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм или более, согласно ТУ. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а стойкость к тепловым деформациям – до +250°C в режиме короткого замыкания.

4. Экран на изоляции (внешний полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он выполняет ту же функцию выравнивания поля, что и внутренний экран, но уже на внешней поверхности изоляции.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящей бумаги или пленки, для обеспечения равномерного электрического поля по скрутке.

6. Металлический экран

Поверх поясной изоляции (или внешнего экрана для одножильных кабелей) накладывается экран из медных или алюминиевых проволок, либо в виде медной ленты. Его функции:

• Защита от внешних электромагнитных помех.
• Обеспечение симметрии электрического поля вокруг жилы.
• Создание пути для тока короткого замыкания и тока утечки.

Для сечения 240 мм² часто применяется экран из медных проволок сечением не менее 25 мм².

7. Оболочка

Внешний защитный слой из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Оболочка марки «нг(А)» обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке. Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.

Основные технические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20.5 / 35
Количество и сечение жил, мм²	1х240, 3х240
Длительно допустимая температура жилы, °C	+90
Максимальная температура жилы при КЗ (до 5 сек), °C	+250
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C	-15
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15-20 наружных диаметров кабеля (зависит от конструкции жилы)
Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее	1000 (при +20°C)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/продолжительность	65 кВ / 10 мин. для готового кабеля
Допустимый длительный ток нагрузки (ориентировочно)*	~400-450 А (для 1х240, в земле, при условиях)

• Точное значение зависит от условий прокладки (в земле, воздухе, количестве кабелей в траншее, температуре грунта и т.д.) и должно рассчитываться по методике ПУЭ или с использованием специализированного ПО.

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 240 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на класс напряжения 35 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии электропередачи от подстанций 35/10(6) кВ к распределительным пунктам.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, горно-обогатительные комбинаты, нефтегазовые объекты).
• Вводы и распределение энергии на территории крупных объектов (порты, аэропорты, металлургические предприятия).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, этажах) при условии соблюдения требований к нераспространению горения.

Способы прокладки:

• В земле (траншеях): С обязательной песчаной подсыпкой и засыпкой, защитой кирпичом или сигнальной лентой. Требуется оценка коррозионной активности грунтов и блуждающих токов.
• В воздухе (по конструкциям, эстакадам): С учетом защиты от прямых солнечных лучей и механических повреждений. Крепление должно обеспечивать сохранение минимального радиуса изгиба.
• В помещениях, туннелях, кабельных этажах: Является предпочтительным выбором благодаря индексу «нг(А)», позволяющему групповую прокладку без риска распространения пламени.

Прокладка в блоках или трубах допустима, но требует дополнительного расчета допустимого тока нагрузки из-за ухудшенных условий теплоотвода.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами (кабелями с бумажно-масляной изоляцией)

Преимущества кабеля АПвВнг(А):

• Высокая допустимая температура: +90°C против +70°C у кабелей с БМИ, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Отсутствие масла: Исключается риск утечки масла, нет необходимости в сложных системах подпитки и давления масла, кабель можно прокладывать на вертикальных и наклонных трассах без ограничений.
• Меньший вес и радиус изгиба: Облегчает транспортировку и монтаж.
• Высокая стойкость к термическим и механическим перегрузкам.
• Упрощенный монтаж муфт и концевых заделок (хотя и требующий высокой квалификации персонала).
• Пожарная безопасность «нг(А)»: Кабели с БМИ, как правило, не имеют такого исполнения.

Недостатки / Особенности:

• Чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже: Задиры, вмятины могут стать центрами возникновения частичных разрядов.
• Требовательность к качеству монтажа соединительной арматуры: Необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии и технологии.
• Более высокая стоимость по сравнению с БМИ на низкие и средние напряжения, но на 35 кВ разница часто нивелируется.
• Ограниченный, хотя и длительный, опыт эксплуатации по сравнению с многодесятилетней историей бумажно-масляных кабелей.

Требования к монтажу и эксплуатации

1. Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться в закрепленном состоянии. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков. Срок хранения – не более 2 лет с даты изготовления (рекомендательно).
2. Раскатка: Запрещено сбрасывать барабан с платформы. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов, не допуская волочения кабеля по земле и его перекручивания. Контроль радиуса изгиба обязателен.
3. Монтаж муфт: Должен выполняться специально обученным персоналом с использованием фирменного комплекта муфт и инструмента. Рабочее место должно быть защищено от пыли и влаги (использование монтажных палаток).
4. Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания постоянным напряжением (по нормам ПУЭ, ПТЭЭП) или переменным напряжением очень низкой частоты (VLF).
5. Эксплуатация: Необходим периодический визуальный осмотр трасс, контроль нагрузки, термографический контроль мест соединений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвВнг(А) от АПвПуг?

Кабель АПвПуг имеет герметизированную конструкцию: под оболочкой находится гидрофобный заполнитель, а экран часто выполнен в виде алюмополимерной ленты. Это обеспечивает повышенную стойкость к проникновению влаги вдоль трассы и позволяет прокладывать кабель в грунтах с высокой влажностью без дополнительной наружной защиты. АПвВнг(А) такой защиты не имеет, его оболочка – стандартный ПВХ-пластикат.

Какой допустимый ток нагрузки для кабеля 3х240 мм², проложенного в земле?

Ориентировочное значение для прокладки в траншее (глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт) одного кабеля составляет около 390-410 А. Для точного определения необходимо выполнить расчет согласно гл. 1.3 ПУЭ, учитывая все поправочные коэффициенты на количество кабелей в траншее, температуру грунта, тепловое сопротивление грунта и т.д.

Можно ли использовать этот кабель для прокладки в взрывоопасных зонах?

Нет, кабель марки АПвВнг(А) не имеет специального исполнения для взрывоопасных зон (например, индекс «-ХЛ» для холодного климата или специальные бронированные исполнения). Для ВЗ зон необходимо выбирать кабели, специально предназначенные для таких условий, с соответствующей маркировкой и сертификатами.

Что означает цифра «20.5/35» в обозначении напряжения?

Это обозначение номинального напряжения по ГОСТ: U₀/U. Где U₀ = 20.5 кВ – действующее значение напряжения между жилой и землей (металлическим экраном), а U = 35 кВ – действующее значение междуфазного напряжения трехфазной системы, в которой предназначен работать кабель. Таким образом, кабель рассчитан на работу в сети с изолированной или компенсированной нейтралью, где напряжение на землю не превышает 20.5 кВ.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ и СП, при прокладке в земле (траншее) кабель должен быть защищен от механических повреждений. Для этого применяется: укладка на песчаную подушку, защита сверху кирпичом или бетонными плитами, либо специальными сигнальными лентами с предупреждающей надписью. В местах пересечений с дорогами или в зонах высокой внешней нагрузки обязательна прокладка в трубах или блоках.

Какой срок службы у данного кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвВнг(А) 35 кВ, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении всех условий монтажа, эксплуатации в рамках номинальных параметров и отсутствии внешних дестабилизирующих факторов (активная коррозия, постоянные вибрации, перегрузки).