Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 500 мм
Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 500 мм²: полное техническое описание и область применения
Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 500 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтина (СПЭ), рассчитанный на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой до 100 Гц. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в высоковольтных сетях распределения, обеспечивая надежное электроснабжение промышленных предприятий, городских инфраструктур, объектов генерации и распределительных подстанций.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-35 кВ 1х500
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция из сшитого полиэтина (полиэтилена).
- в – внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката.
- Внг(А) – наружная оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести с индексом (А), что означает нераспространение горения при одиночной прокладке.
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
- 1х500 – количество и сечение основных жил: одна жила сечением 500 квадратных миллиметров.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии электрического поля.
- Служит в качестве пути для тока короткого замыкания и тока утечки.
- Обеспечивает безопасность персонала, выполняя функцию заземления.
- В кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях.
- В помещениях: в производственных цехах, на территориях ТП и РП.
- В земле (траншеях): при обязательной защите от механических повреждений (бронеплитами, сигнальной лентой, кирпичом). Важно отметить, что кабель без брони (маркировка без «Б») требует особых условий при прокладке в земле из-за риска повреждения грызунами или техникой. Чаще в траншеях применяют бронированные модификации (АПвБбШв, АПвПуг).
- На открытом воздухе: при условии защиты от прямых солнечных лучей (ультрафиолетовое излучение может старить ПВХ оболочку).
- Высокие токовые нагрузки: Благодаря изоляции из СПЭ и сечению 500 мм² кабель способен передавать значительные мощности.
- Пожарная безопасность: Оболочка «нг(А)» не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Гибкость и удобство монтажа: Многопроволочная жила и отсутствие металлической брони облегчают укладку на сложных трассах.
- Коррозионная стойкость: Отсутствие стальной брони исключает риск ее коррозии.
- Устойчивость к влаге: Полная герметичность конструкции.
- Сравнительно малый вес и радиус изгиба относительно кабелей с бумажной изоляцией.
- Отсутствие брони: Низкая стойкость к механическим воздействиям (удары, сдавливание, грызуны), что ограничивает применение для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты.
- Чувствительность к точечным повреждениям изоляции: В отличие от маслонаполненных кабелей, локальный дефект в СПЭ изоляции может привести к развитию «древесного» разряда и выходу кабеля из строя.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (например, АСБ), но ниже, чем у медных аналогов (ПвП).
- Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, не допуская механических напряжений и превышения минимального радиуса изгиба (для 500 мм² это обычно 1000-1200 мм).
- Подготовка концов: Послойная разделка кабеля с использованием специального инструмента для снятия оболочек и экранов.
- Монтаж соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля применяются соединительные муфты (стопорные или проходные) на 35 кВ. Процесс включает фазировку, пошаговую изоляцию с использованием термоусаживаемых или холодноусаживаемых компонентов, восстановление экранов и заземление.
- Монтаж концевых муфт (концевых заделок): Для подключения к шинам РУ, трансформаторам или аппаратам используются концевые муфты наружной (КНН) или внутренней (КВН) установки. Они обеспечивают плавный вывод электрического поля и герметизацию.
- Заземление: Медные экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для безопасности и правильной работы защит. При большой длине линии может применяться заземление в одной точке с изоляцией экрана в другой для снижения циркулирующих токов.
- Медь (ПвП): Выше проводимость (меньшее сечение при том же токе), выше стойкость к токам КЗ, лучше контактные свойства, значительно выше стоимость и вес. Применяется при жестких ограничениях по габаритам трассы, очень высоких токах КЗ, на ответственных объектах.
- Алюминий (АПвВнг): Значительно дешевле и легче, требует большего сечения для той же пропускной способности, склонен к ползучести и окислению, что требует специальных мер при оконцевании (использование переходных медно-алюминиевых гильз, кварцевазелиновой смазки). Является основным решением для большинства проектов распределительных сетей 35 кВ.
- Очистка жилы: Необходимо тщательно зачистить жилу от оксидной пленки, которая обладает высоким сопротивлением.
- Применение контактной пасты: Обязательно использование кварцевазелиновой или аналогичной токопроводящей пасты для предотвращения повторного окисления.
- Контроль усилия затяжки: При подключении к медным выводам аппаратов или в медно-алюминиевых гильзах необходимо строго соблюдать момент затяжки болтовых соединений, указанный в инструкции к муфте. Алюминий подвержен ползучести, поэтому недотяжка или перетяжка могут привести к ослаблению контакта и перегреву.
- Герметизация: Место ввода жилы в муфту должно быть герметично заизолировано для предотвращения попадания влаги и воздуха.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 500 мм² является многослойной и строго регламентирована ГОСТ и ТУ. Каждый слой выполняет критически важную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 500 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей) или круглой (для одножильных), состоит из множества проволок, скрученных по многопроволочной технологии. Это обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
2. Экран на жиле (полупроводящий слой)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности на микронеровностях жилы, что могло бы привести к частичным разрядам и разрушению изоляции.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтина (XLPE) методом экструзии. Толщина изоляции нормирована и для напряжения 35 кВ составляет несколько миллиметров. Сшивка молекул полиэтина (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные характеристики: длительно допустимая температура жилы увеличивается до +90°C, а в режиме перегрузки – до +130°C, по сравнению с +70°C у обычного ПЭ.
4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он, совместно с экраном на жиле, создает коаксиальную конструкцию, равномерно распределяющую электрическое поле вокруг жилы и изолирующую его от внешних воздействий.
5. Медный экран (поясная изоляция)
Поверх полупроводящего слоя на изоляции накладывается экран в виде медных лент или оплетки из медных проволок. Основные функции:
Для кабеля 500 мм² экран должен быть рассчитан на токи КЗ значительной величины.
6. Внутренняя оболочка (разделительный слой)
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает медный экран от коррозии и механических повреждений, а также служит барьером между экраном и наружной оболочкой.
7. Наружная оболочка
Выполняется из ПВХ пластиката пониженной горючести с индексом (А). Оболочка обеспечивает основную механическую, химическую и климатическую защиту. Индекс «нг(А)» подтверждает, что кабель при одиночной прокладке не распространяет горение, что соответствует высшей категории пожарной безопасности по ГОСТ 53315.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 20,6 / 35 кВ (40,5 кВ) |
| Количество и сечение жил | 1 x 500 мм² |
| Материал жилы | Алюминий (АВЕ) |
| Материал изоляции | Сшитый полиэтиен (XLPE) |
| Длительно допустимая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при КЗ (до 4 сек) | +250°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C (не более 100 ч/год) |
| Минимальный радиус изгиба при монтаже | Не менее 20 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 1000 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц | 65 кВ (на протяжении 10 мин. для готового кабеля) |
| Стойкость к току короткого замыкания | Рассчитывается индивидуально, зависит от времени срабатывания защиты (обычно >25 кА) |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 |
| Диапазон температур эксплуатации | От -50°C до +50°C |
Область применения и способы прокладки
Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 500 мм² применяется для создания питающих и распределительных сетей на промышленных предприятиях (металлургия, химия, машиностроение), в городских кабельных сетях (распределение от ЦП до РП), для подключения мощного оборудования (трансформаторы, двигатели), на объектах генерации (ветропарки, малая энергетика).
Способы прокладки:
Прокладка в помещениях и туннелях является предпочтительной для данной марки, так как оболочка «нг(А)» обеспечивает необходимый уровень пожарной безопасности.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвВнг(А):
Недостатки и ограничения:
Сравнение с другими типами кабелей на 35 кВ
| Параметр | АПвВнг(А) 1х500 | АСБл 35 кВ 1х500 (с бумажной изоляцией) | ПвП 35 кВ 1х500 (медный аналог) |
|---|---|---|---|
| Материал жилы | Алюминий | Алюминий | Медь |
| Материал изоляции | СПЭ (XLPE) | Бумага, пропитанная вязким составом | СПЭ (XLPE) |
| Допустимая температура жилы | +90°C | +70°C (длительно) | +90°C |
| Пожарная безопасность | Высокая (нг(А)) | Низкая (распространение пламени, горючая пропитка) | Высокая (зависит от оболочки) |
| Монтаж при низких температурах | Без подогрева (до -50°C) | Требует подогрева (риск повреждения изоляции) | Без подогрева |
| Установка на вертикальных участках | Без ограничений | Ограничения из-за стекания пропитки | Без ограничений |
| Токовая нагрузка | Высокая | Средняя | На 25-30% выше, чем у алюминиевого |
| Вес и габариты | Средние | Большие | Больше, чем у алюминиевого при том же сечении |
| Стоимость | Средняя | Ниже | Значительно выше |
| Основная область применения | Промышленные сети, РП, помещения | Магистральные линии, траншеи (броня) | Критически важные объекты, высокие токи КЗ |
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АПвВнг(А) 35 кВ требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвВнг(А) и АПвБбШв на 35 кВ?
Основное отличие – наличие брони. АПвБбШв имеет две стальные оцинкованные ленты (индекс «Бб») и защитный шланг из ПВХ («Шв»). Это делает его пригодным для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных конструкций, так как броня защищает от механических повреждений и грызунов. АПвВнг(А) такой защиты не имеет и для прокладки в земле требует применения защитных труб, плит или лотков.
Вопрос 2: Каков длительно допустимый ток нагрузки для данного кабеля?
Допустимый длительный ток (Iдоп) зависит не только от сечения, но и от способа прокладки, температуры окружающей среды, количества рядом проложенных кабелей и грунта. Для ориентировки: при прокладке в земле (в траншее) одиночного кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 1х500 Iдоп может составлять 600-650 А. При прокладке в воздухе – 550-600 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ гл.1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов.
Вопрос 3: Можно ли использовать этот кабель для прокладки в земле (траншее)?
Да, но с существенными оговорками. Поскольку кабель не имеет брони (маркировка без «Б»), при прокладке в земле он должен быть защищен от механических повреждений. Согласно ПУЭ и СП, это может быть достигнуто путем укладки в асбоцементные или ПНД трубы, защиту специальными бронеплитами или кирпичом (в один слой поперек трассы). Обязательна также укладка сигнальной ленты. На участках с высокой вероятностью повреждений (например, в городских условиях) рекомендуется применять бронированные модификации.
Вопрос 4: Как правильно выбрать между медным (ПвП) и алюминиевым (АПвВнг) кабелем на 35 кВ?
Выбор основывается на технико-экономическом расчете:
Для сечения 500 мм² алюминиевый кабель часто является оптимальным по критерию «цена/производительность».
Вопрос 5: Что означает индекс (А) в маркировке Внг(А) и почему это важно?
Индекс (А) указывает на категорию нераспространения горения по ГОСТ 53315. Кабель с индексом (А) испытывается в наиболее жестких условиях: одиночная прокладка на лотке с воздействием пламени мощной газовой горелки. Неспособность кабеля поддерживать горение после удаления горелки подтверждает его высший класс пожарной опасности (П1б.1). Это критически важно для прокладки в помещениях, туннелях, многофункциональных центрах, где требования пожарной безопасности максимальны. Кабели с индексом (А) обеспечивают более высокий уровень безопасности объекта.
Вопрос 6: Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель с алюминиевой жилой?
При монтаже концевых муфт на алюминиевую жилу необходимо учитывать: