Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 400 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является современной и высоконадежной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией, широко применяется в электросетевом строительстве, в том числе в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 400 мм² является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) по ГОСТ 22483. Для сечения 400 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для одножильных кабелей может быть круглой), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть как однопроволочной (при сечении до 400 мм² включительно), так и многопроволочной, что зависит от конкретного ТУ производителя.
Наносится поверх токопроводящей жилы экструзионным способом. Представляет собой слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей термопластичной композиции. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (для 35 кВ, как правило, 10.0-11.0 мм). Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Изоляция сохраняет стабильность при длительной рабочей температуре до 90°C и в кратковременном режиме (при перегрузке) до 130°C.
Аналогичен экрану на жиле. Наносится поверх основной изоляции для выравнивания электрического поля. Вместе с экраном на жиле образует концентрический конденсатор, обеспечивающий радиальное распределение электрического поля.
Выполняется из полупроводящих или медных лент, наложенных спирально. Служит для выравнивания потенциалов и механической защиты экрана на изоляции.
Состоит из медных проволок, наложенных поверх поясной изоляции, или медной ленты, наложенной продольно или спирально. Сечение этого экрана нормируется (например, 35 мм²) и является важнейшим параметром для обеспечения безопасности. Его основная функция – защита от поражения электрическим током при повреждении основной изоляции, а также обеспечение пути для тока короткого замыкания. Для кабеля 35 кВ 400 мм² сечение медного экрана (демпфера) обычно составляет 35 или 50 мм².
Выполняется из ленты или обмотки, предотвращающей повреждение экрана при наложении внешней оболочки.
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХнг). Цвет оболочки, как правило, черный. Толщина оболочки нормируется в зависимости от диаметра кабеля под оболочкой. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также выполняет функцию барьера от влаги. Индекс «нг(А)» подтверждает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 20,6 / 35 кВ (40,5 кВ) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – максимальное |
| Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 15 мин. | 65 кВ | Для готового кабеля после монтажа |
| Испытательное постоянное напряжение | 105 кВ | Для приемо-сдаточных испытаний |
| Максимальная рабочая температура жилы | 90 °C | Длительный режим |
| Допустимая температура при перегрузке | 130 °C | Не более 100 часов в год, 8 часов макс. за сутки |
| Температура при коротком замыкании | 250 °C | Длительность КЗ не более 5 сек. |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15 °C | |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | 15 x D (наружного диаметра) | Для одножильных кабелей |
Допустимые длительные токовые нагрузки зависят от способа прокладки, температуры грунта, удельного теплового сопротивления и количества работающих кабелей в траншее. Приведены ориентировочные значения для одиночного кабеля, проложенного в траншее на глубине 0,7-1,0 м, при температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт.
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А | Ток короткого замыкания (1 сек), кА |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 500 — 550 | ~25-30 |
| В воздухе (лотки, эстакады) | 520 — 580 | ~25-30 |
Важно: Точные значения токов нагрузки должны определяться расчетом по методикам, приведенным в ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех реальных условий прокладки.
Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 400 мм² применяется для создания и модернизации кабельных линий электропередачи в сетях напряжением 35 кВ:
Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, заполненных кабельной массой, а также для использования на подвижных механизмах.
АСБ – кабель с бумажно-пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. АПвВнг(А) имеет изоляцию из сухого сшитого полиэтилена, нетяжелую ПВХ оболочку и не имеет брони. Кабель с XLPE легче, проще в монтаже, не имеет ограничений по перепаду уровней (нет риска стекания пропитки), обладает лучшими диэлектрическими характеристиками и пожаробезопасен («нг»). АСБ более устойчив к механическим повреждениям за счет брони, но сложнее в монтаже и требует специальных заделок.
Сечение медного экрана (демпфера) нормируется для обеспечения безопасного протекания тока короткого замыкания. При повреждении основной изоляции ток КЗ замыкается на экран, который должен выдержать его тепловое и электродинамическое воздействие без разрушения до срабатывания защит. Недостаточное сечение экрана может привести к его перегоранию, что создает опасность поражения персонала и усугубляет аварию.
Не рекомендуется. Отсутствие брони (индекс «Б» в маркировке) делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, просадках грунта, давлении камней. ПУЭ и технические условия требуют защиты кабелей без брони в земле с помощью ж/б плит, кирпича или труб. Для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты следует выбирать бронированные марки, например, АПвБбШв.
«нг» – не распространяющие горение при групповой прокладке. Категория (А, B, C, D) определяет объем горючей массы (пожарную нагрузку) на метр прокладки, при которой кабель проходит испытание на нераспространение горения. Категория А – наиболее строгая, применяется при суммарном сечении токопроводящих жил более 1000 мм² на метр прокладки. Кабель АПвВнг(А) 400 мм², как правило, укладывается в категорию А из-за большого сечения и, следовательно, большого объема горючих материалов изоляции и оболочки.
Номинальный срок службы кабеля АПвВнг(А) 35 кВ, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше и зависит от условий прокладки, соблюдения токовых и температурных режимов, отсутствия механических повреждений и качества проведенного монтажа, особенно соединений.
Да, если температура окружающего воздуха ниже -15°C. ПВХ оболочка и изоляция XLPE при низких температурах теряют эластичность и могут растрескаться при изгибе или ударе. Перед раскаткой барабан с кабелем необходимо выдержать в отапливаемом помещении не менее 24 часов либо применять метод индукционного или реостатного прогрева с контролем температуры жилы (не выше +40°C).
Применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые (на основе EPDM-резины) муфты на напряжение 35 кВ, специально разработанные для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Выбор между термо- и холодноусаживаемыми зависит от условий монтажа, наличия источника открытого огня (для термоусадки требуется газовая горелка) и предпочтений монтажной организации. Оба типа при правильном монтаже обеспечивают надежную герметизацию и электрическую прочность.