Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 95 мм²: полный технический анализ
Кабель АПвВнг(А) 35 кВ 95 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, надежной и высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией и широко применяется в электросетевом хозяйстве.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-35 кВ 1х95/95
Маркировка кабеля строится по буквенно-цифровому коду, регламентированному ГОСТ и ТУ:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (ПВ) с применением технологии пероксидного сшивания (в).
- 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 (потеря массы образца не более 50%, длина обугленной части не более 1.5 м).
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 кВ.
- 1х95/95 – обозначение одножильного кабеля с сечением основной жилы 95 мм² и сечением экрана (заземляющей жилы) 95 мм². Для трехжильных кабелей маркировка будет, например, 3х95.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 95 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для трехжильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля. В одножильном исполнении жила может быть круглой.
- Экран на жиле (внутренний полупроводящий слой): Наносится поверх токопроводящей жилы методом экструзии. Выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, предотвращая возникновение частичных разрядов.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормирована и для 35 кВ составляет, как правило, 10.5 мм. Основные свойства: высокая электрическая прочность, стойкость к термическим перегрузкам (допустимая температура длительной работы +90°C, аварийной перегрузки +130°C, короткого замыкания +250°C), низкие диэлектрические потери.
- Экран на изоляции (внешний полупроводящий слой): Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Замыкает электрическое поле внутри изоляции.
- Металлический экран: Расположен поверх внешнего полупроводящего экрана. Выполняет несколько ключевых функций: защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля, использование в качестве заземляющей жилы для тока короткого замыкания. В кабеле АПвВнг(А) 35 кВ 95 мм² он выполнен в виде медной ленты или гофрированной медной оболочки. Сечение экрана (в данном случае 95 мм²) нормируется для обеспечения стойкости к токам КЗ.
- Поясная изоляция: Накладывается поверх металлического экрана. Изготавливается из электроизоляционной ленты (например, полиэтилентерефталатной). Служит для защиты металлического экрана от коррозионного воздействия внешней оболочки и механической защиты.
- Оболочка: Внешний защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести. Толщина оболочки рассчитывается исходя из диаметра кабеля. Обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Индекс (А) в маркировке указывает на применение специальных ПВХ-компаундов, обеспечивающих нераспространение горения при групповой прокладке.
- Минимальный радиус изгиба: 20 наружных диаметров кабеля при монтаже. После монтажа допускается 15 диаметров. Это критически важный параметр для прокладки трасс со сложной геометрией.
- Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C для монтажа и эксплуатации. Позволяет вести монтаж при отрицательных температурах без предварительного прогрева.
- Стойкость к распространению горения: Соответствует категории А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Гарантирует нераспространение горения при групповой прокладке.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Допустимая температура монтажа без прогрева: До -15°C (для кабелей в ПВХ оболочке).
- Магистральные и распределительные линии 35 кВ в городских и промышленных электросетях.
- Вводы и выводы с подстанций 35/10(6) кВ.
- Питание крупных промышленных предприятий, насосных и компрессорных станций.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (благодаря индексу «нг(А)»).
- Прокладка в земле (в траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронепокровы у данной марки нет).
- Прокладка в помещениях, включая опасные в пожарном отношении.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (20D при монтаже) для предотвращения повреждения изоляции и экранов.
- Работа с экранами: Медный экран (заземляющая жила) требует надежного заземления с обоих концов кабеля для обеспечения нормального режима работы и безопасности. Сечение 95 мм² для экрана выбрано с учетом токов короткого замыкания.
- Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных и концевых), рассчитанных на напряжение 35 кВ и тип изоляции (XLPE). Необходима тщательная зачистка и обработка изоляции, восстановление экранов.
- Прокладка в земле: Рекомендуется прокладка в трубах или с использованием защитных плит. Глубина прокладки – не менее 0.7-1.0 м от планировочной отметки. Обязательна песчаная подушка и засыпка.
- Групповая прокладка: Благодаря индексу «нг(А)» кабель допускается к групповой прокладке в пучках, лотках, коробах без ограничения по этажности. Однако необходимо учитывать снижающие коэффициенты к допустимому току нагрузки.
Конструкция кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 95 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для кабеля 35 кВ 95 мм²)
В таблице приведены ключевые электрические параметры для одножильного кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 1х95/95.
| Параметр | Значение | Примечание / Стандарт |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20.5 / 35 | U0 – напряжение между жилой и землей |
| Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ | 40.5 | |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 65 | Продолжительность 10 мин. |
| Допустимая длительная температура жилы, °C | +90 | |
| Макс. температура при перегрузке, °C | +130 | Допустимая продолжительность до 8 ч/сут, 1000 ч/год |
| Макс. температура при КЗ, °C | +250 | Допустимая продолжительность до 5 с |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.320 | ГОСТ 22483 |
| Емкость, мкФ/км | ~0.25 | Приблизительное значение, зависит от конструкции |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.15 | Приблизительное значение |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~260-280 | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе) |
Механические и эксплуатационные характеристики
Области применения кабеля АПвВнг(А) 35 кВ 95 мм²
Кабель предназначен для работы в электрических сетях на класс напряжения 35 кВ и находит применение в следующих объектах и условиях:
Важное ограничение: Кабель АПвВнг(А) не имеет бронепокрова (брони), поэтому при прокладке в земле (траншеях) с высокой вероятностью механических повреждений (камни, строительный мусор, раскопки) требуется дополнительная защита в виде асбестоцементных или пластиковых труб, кирпичной присыпки или сигнальной ленты.
Сравнение с другими типами кабелей на 35 кВ
Для понимания места кабеля АПвВнг(А) в номенклатуре необходимо сравнить его с ключевыми аналогами.
| Параметр / Марка кабеля | АПвВнг(А) 35 кВ | АСБ 35 кВ (с бумажной изоляцией) | АПвП 35 кВ (в полиэтиленовой оболочке) | АПвБбШп 35 кВ (бронированный) |
|---|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Бумага, пропитанная вязким составом | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Верхний предел рабочей температуры жилы | +90°C | +70°C (до +80°C для новых марок) | +90°C | +90°C |
| Чувствительность к перепадам по трассе | Нет (допускаются большие перепады) | Да (ограничение перепада уровней) | Нет | Нет |
| Монтаж при отрицательных температурах | Да (до -15°C без прогрева) | Нет (требуется прогрев) | Да (до -15°C без прогрева) | Да (до -15°C без прогрева) |
| Защита от механических повреждений | Только оболочка (ПВХ) | Стальная броня + оболочка | Полиэтиленовая оболочка | Стальная броня + оболочка |
| Пожарная безопасность | Высокая (нг(А)) | Низкая (распространяет горение, содержит горючую пропитку) | Низкая (распространяет горение) | Низкая (распространяет горение) |
| Вес и габариты | Средние | Большие | Меньше, чем у АПвВнг | Наибольшие |
| Основная сфера применения | Кабельные сооружения, траншеи с защитой, помещения | Прокладка в земле (траншеях) | Прокладка в земле (траншеях), в т.ч. в агрессивных средах | Прокладка в земле без дополнительной защиты, в зонах с риском повреждений |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвВнг(А) 35 кВ требует соблюдения ряда правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВнг(А) от АПвП?
Основное отличие – в материале внешней оболочки и, как следствие, в области применения. АПвВнг(А) имеет оболочку из ПВХ пластиката пониженной горючести, что позволяет прокладывать его в зданиях и коллекторах с требованиями пожарной безопасности. АПвП имеет оболочку из полиэтилена, которая лучше защищает от влаги и химической агрессии, но полиэтилен горит. АПвП чаще применяется для прокладки в земле (траншеях), особенно в агрессивных грунтах.
Почему у кабеля указано два напряжения 20.5/35 кВ?
Это стандартное обозначение для кабелей среднего и высокого напряжения: U0/U. U0 = 20.5 кВ – это номинальное напряжение между жилой и заземленным экраном (землей). U = 35 кВ – это номинальное междуфазное напряжение сети, для которой предназначен кабель. Соотношение определяется типом сети (с изолированной или эффективно заземленной нейтралью).
Можно ли прокладывать АПвВнг(А) 35 кВ в земле без труб?
Технически возможно, но не рекомендуется из-за отсутствия брони. Прокладка без труб допустима только в траншеях с мягким, просеянным грунтом без камней и строительного мусора, и при условии дополнительной защиты (кирпич, защитные плиты). В большинстве проектов для прокладки в земле предписывается использование кабелей с броней (АПвБбШп) или защитных труб.
Как определяется сечение экрана (95 мм²) и для чего оно нужно?
Сечение медного экрана нормируется для обеспечения термической стойкости при протекании тока короткого замыкания. При КЗ на землю ток будет замыкаться через экран. Сечение 95 мм² гарантирует, что экран не перегреется сверх допустимой температуры (+250°C за время срабатывания защиты) и не будет поврежден. Расчет сечения ведется по формулам, учитывающим ток КЗ и его предполагаемую длительность.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы – не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении всех условий: номинальная нагрузка, отсутствие перегрузок, правильный монтаж, отсутствие внешних механических повреждений, работа в допустимом диапазоне температур. Ресурс кабеля в первую очередь определяется старением изоляции под воздействием тепла и электрического поля.
Что означает буква «в» в обозначении изоляции «Пв»?
Буква «в» указывает на технологию сшивания полиэтилена. «Пв» – это изоляция из сшитого полиэтилена, полученная вулканизацией (пероксидным способом). Существует также технология сшивания силановым способом (обозначается «Пс»). Пероксидный способ считается классическим и обеспечивает высокую степень сшивания и стабильность параметров изоляции.
Требуется ли для данного кабеля система постоянного мониторига изоляции?
Для кабельных линий 35 кВ, особенно ответственных, рекомендуется применение систем мониторига частичных разрядов (ЧР). Хотя изоляция XLPE менее склонна к развитию древовидных разрядов, чем бумажная, контроль ее состояния позволяет прогнозировать отказы и планировать ремонты. Для менее ответственных линий допускается эксплуатация без постоянного мониторига, но с проведением периодических высоковольтных испытаний.