Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 120 мм
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 120 мм²: полный технический анализ и сфера применения
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 10 кВ, выполненный по современным стандартам с учетом требований пожарной безопасности. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения надежной передачи электроэнергии в распределительных сетях среднего напряжения в условиях повышенных требований к ограничению распространения пламени и газодымовыделению.
Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 120 мм²
Маркировка кабеля дает полное представление о его конструкции и ключевых свойствах:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен (ПВ-изоляция).
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(А) – исполнение по нераспространению горения: не распространяющий горение при одиночной прокладке, категория А (наибольшая площадь сечения и, соответственно, запас горючего вещества).
- LS (Low Smoke) – низкое газодымовыделение: при горении и тлении оболочка выделяет сниженное количество дыма и коррозионно-активных газов.
- 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Материал: алюминий марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483.
- Сечение: 120 мм². Для данного сечения жила, как правило, выполняется секторной (сегментной) формы для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля.
- Класс гибкости: 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная). Для стационарной прокладки чаще применяется однопроволочная жила.
- Материал: сшитый полиэтилен (ПВ-изоляция). Это ключевой элемент, определяющий рабочее напряжение 10 кВ. Сшивка молекул полиэтилена (химическая или радиационная) придает материалу повышенные температурные и механические свойства по сравнению с термопластичным полиэтиленом.
- Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабеля 10 кВ на сечение 120 мм² она составляет, как правило, 3,0-3,4 мм.
- Цветовая маркировка: изоляция каждой жилы имеет отличительную расцветку (синяя, желто-зеленая, коричневая) или наносится цифровая маркировка.
- Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат пониженной пожарной опасности с индексом «нг(А)-LS».
- Эта оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает за выполнение требований по нераспространению горения и низкому дымогазовыделению.
- Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.
- Нераспространение горения при одиночной прокладке: Кабель не распространяет горение при испытаниях по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А), что позволяет прокладывать его без дополнительных противопожарных мероприятий.
- Пониженное дымогазовыделение: При горении выделение дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) минимально, что соответствует стандарту ГОСТ 12176-89 и МЭК 61034-2. Это критически важно для прокладки в людных местах и на объектах с электронным оборудованием.
- Кислотность газовыделений (pH) и проводимость: Показатели pH ≥ 4,3, проводимость ≤ 10 мкС/мм, что свидетельствует о низкой коррозионной активности.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с секторными жилами.
- Стойкость к внешним воздействиям: Оболочка обеспечивает стойкость к влаге, маслу, грибкам и механическим повреждениям в умеренной степени. Для агрессивных сред требуется прокладка в защитных конструкциях.
- Допустимые способы прокладки: В кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, эстакадах), в производственных помещениях, на специальных кабельных конструкциях. Прокладка в земле (траншеях) не является стандартной практикой для данного типа оболочки и требует дополнительной защиты (например, в трубах или кабельных блоках).
- Питающие и распределительные линии на промышленных предприятиях (заводы, фабрики, цеха).
- Кабельные сети городского распределения (в кабельных коллекторах и тоннелях).
- Электроснабжение крупных коммерческих и административных зданий, бизнес-центров.
- Объекты инфраструктуры (вокзалы, аэропорты, метрополитен).
- Установки, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности и экологичности материалов при возгорании.
- Прокладка в воздухе (в кабельном канале, на лотке): ~300 А.
- Прокладка в земле (в трубе, при удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт): ~340 А.
Конструкция кабеля
Кабель имеет многослойную конструкцию, каждый слой которой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
2. Изоляция жилы
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из ПВХ пластиката или специальной пленки, которая служит дополнительным барьером и скрепляет сердечник.
4. Экран по изоляции жилы
Каждая изолированная жила экранирована. Экран выполняется в виде полупроводящего слоя (полупроводящая экранирующая лента или экструдированный полупроводящий слой) поверх изоляции, поверх которого наложен медный экран. Медный экран может быть выполнен в виде оплетки из медных проволок или медной ленты, наложенной спирально. Его основная функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы и отвод токов утечки.
5. Заполнение
Пространство между экранированными жилами заполняется негорючим или трудно горючим материалом (например, ПВХ пластикатом или резиной), что обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную механическую стабильность.
6. Оболочка
Основные технические характеристики
Электрические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C (в длительном режиме) |
| Допустимая температура при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Допустимая температура при перегрузке | +130°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Сопротивление изоляции, не менее | 100 МОм·км (при +20°C) |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 25 кВ (для кабелей 10 кВ) |
Пожарная безопасность (нг(А)-LS)
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 120 мм²
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты, а также для подвижного соединения.
Сравнение с аналогами и выбор
При выборе кабеля на 10 кВ важно учитывать альтернативные варианты:
| Марка кабеля | Ключевые отличия от АПвВнг(А)-LS | Рекомендуемая сфера применения |
|---|---|---|
| АПвПуг 10 кВ | Имеет герметизированную конструкцию (заполнение и оболочка из гидрофобных материалов), предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. | Распределительные сети с прокладкой непосредственно в грунте. |
| АПвВГ 10 кВ | Стандартная ПВХ оболочка без индексов «нг(А)» и «LS». Может распространять горение при групповой прокладке, выделяет больше дыма. | Одиночная прокладка в кабельных сооружениях, где требования пожарной безопасности ниже. |
| АСБл 10 кВ | Бумажно-масляная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Значительно тяжелее, требует специальных условий монтажа (ограничение по разности уровней), но обладает высокой надежностью и длительным опытом применения. | Магистральные линии, сети в условиях агрессивных грунтов, объекты с высокими требованиями к долговечности (при отсутствии требований «нг-LS»). |
| ПвП 10 кВ | Медная токопроводящая жила вместо алюминиевой. Более высокая стоимость, но лучшее удельное сопротивление, стойкость к электромеханическим нагрузкам и коррозии. | Ответственные объекты, где критична минимизация потерь, или где требуется меньший диаметр при том же токе. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие изоляции «Пв» от обычного полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлорида (ПВХ)?
Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв) сохраняет свои механические и диэлектрические свойства при температурах до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ, в то время как термопластичный ПЭ или ПВХ начинают размягчаться уже при +70…+80°C. Сшивка создает трехмерную молекулярную сетку, что резко повышает термостойкость и стойкость к растрескиванию.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 120 мм² в земле?
Прямая прокладка в земле (траншее) не рекомендуется стандартной конструкцией с ПВХ оболочкой «нг-LS». Для прокладки в грунте необходимо использовать кабели в специальной защите (броне), например, АПвБбШв или АПвПуг, либо прокладывать данный кабель в трубах ПНД или асбоцементных каналах для защиты от механических повреждений и влаги.
3. Какой максимальный длительно допустимый ток нагрузки для данного кабеля?
Ток нагрузки зависит от способа прокладки и условий охлаждения. Примерные значения для кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 1х120 мм²:
Важно: Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, группировку и т.д.
4. Почему в кабеле на 10 кВ необходима экранировка каждой жилы?
Экран (заземляемый) выравнивает электрическое поле вокруг изолированной жилы, делая его радиально-симметричным. Это предотвращает возникновение опасных тангенциальных составляющих электрического поля на поверхности изоляции, которые приводят к локальным перегревам и постепенному разрушению диэлектрика. Также экран отводит емкостные токи и обеспечивает безопасность при обслуживании.
5. Что означает категория «А» в индексе «нг(А)»?
Категория «А» указывает на то, что кабель испытан на нераспространение горения при самом жестком условии – с наибольшим суммарным сечением токопроводящих жил и, соответственно, с наибольшим запасом горючего материала (изоляции и оболочки) на единицу длины. Это гарантирует, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке даже с максимально возможным для данной конструкции запасом горючей массы.
6. Как осуществляется монтаж и соединение кабеля 10 кВ?
Монтаж требует высокой квалификации персонала. Соединение жил и ответвление производится с помощью специальных кабельных муфт (соединительных и концевых) на 10 кВ. Для изоляции используется либо термоусаживаемые, либо холодноусаживаемые комплекты, рассчитанные на работу с изоляцией из сшитого полиэтилена. Обязательным этапом после монтажа является высоковольтное испытание повышенным напряжением и измерение сопротивления изоляции.
Заключение
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 120 мм² является современным, технологичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения в условиях, где приоритет отдается пожарной безопасности и экологичности. Его конструкция с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена и специализированной ПВХ оболочкой «нг-LS» обеспечивает надежную и долговечную работу при соблюдении регламентированных условий прокладки и эксплуатации. Правильный выбор данной марки кабеля, с учетом его отличий от аналогов, позволяет оптимизировать капитальные затраты на проект, минимизировать риски и обеспечить бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей.