Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 185 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ с сечением жилы 185 мм² представляет собой силовой кабель для стационарной прокладки на напряжение 10 кВ, выполненный по современным стандартам пожарной и экологической безопасности. Его конструкция и материалы подобраны для надежной работы в распределительных сетях среднего напряжения в условиях повышенных требований к пожаробезопасности и ограничению распространения дыма.

Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 185 мм²

Маркировка кабеля построена согласно ГОСТ 16442-80 и последующим изменениям, а также ТУ 16.К71-310-2001. Каждая буква и цифра обозначает конкретный элемент конструкции или свойство:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен (Пв – обозначение по ГОСТ для вулканизированного полиэтилена).
• В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
• нг(А) – исполнение по нераспространению горения. Категория (А) указывает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждено испытаниями по самым строгим критериям (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
• LS (Low Smoke) – низкое дымо- и газовыделение. Оболочка и изоляция выполнены из композиций ПВХ, которые при горении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов (хлороводорода).
• 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель (междуфазное).
• 185 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и экономить материалы оболочки. Жила может быть однопроволочной (ож) или многопроволочной (мн) в зависимости от требований к гибкости. Для 185 мм² чаще применяется многопроволочная.

2. Экранирующий слой над жилой (электропроводящий экран)

Поверх изолированной жилы накладывается экструдированный слой из электропроводящего сшитого полиэтилена или накладывается полупроводящая лента. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение частичных разрядов.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, отличными температурными характеристиками (допускает нагрев до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме короткого замыкания), стойкостью к термоокислительному старению и влаге. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,4 мм).

4. Экранирующий слой над изоляцией (полупроводящий экран)

Аналогичен экрану над жилой. Вместе они образуют коаксиальную систему, которая удерживает электрическое поле внутри изоляции.

5. Поясная изоляция

В трехжильных кабелях поверх скрученных экранированных изолированных жил накладывается поясная изоляция, обычно из полупроводящих или изоляционных материалов, для формирования круглой формы кабеля.

6. Металлический экран (броня)

Выполнен в виде медной или алюминиевой ленты, наложенной спирально или продольно. Для кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 185 мм² это, как правило, медные ленты или проволоки. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, использование в качестве заземляющего проводника (нулевой защитный проводник при заземлении одного конца), а также для отвода токов короткого замыкания.

7. Оболочка

Наружная защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением (ПВХ-пластикат нг(А)-LS). Она обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, кислот, щелочей), влаги и ультрафиолета. Цвет оболочки обычно черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Для кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 185 мм² (на примере трехжильного исполнения):

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 8,7/10 (12) кВ. Где U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное, U_m – максимальное длительно допустимое.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25 кВ в течение 10 минут после монтажа.
• Испытательное постоянное напряжение: 50 кВ в течение 15 минут (для приемо-сдаточных испытаний на заводе).
• Допустимая длительная температура токопроводящей жилы: +90°C.
• Максимальная температура при коротком замыкании: +250°C (продолжительность не более 5 сек).
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 8 часов в сутки, 1000 часов за срок службы).
• Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C.
• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.

Токовые нагрузки (допустимые длительные токи)

Зависят от способа прокладки. Приведены ориентировочные значения для трехжильного кабеля 8,7/10 кВ сечением 185 мм².

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C)
В земле (в траншее), один кабель, теплопроводность грунта 1,0 К·м/Вт	330
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), один кабель, температура воздуха +25°C	350
В воздухе (в помещении), один кабель	340

Примечание: Точные значения необходимо брать из расчетных таблиц ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, групповую прокладку, глубину заложения и т.д.).

Параметры пожарной безопасности

• Категория по нераспространению горения: нг(А). Соответствует высшей категории – испытание в пучке (вертикальном или горизонтальном) с наиболее мощным тепловым воздействием.
• Коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения: показатель pH не менее 4,0 (малая коррозионная активность).
• Дымообразование: коэффициент светопропускания при горении и тлении не менее 40% (низкое дымообразование).
• Огнестойкость: кабель не является огнестойким (не имеет маркировки FR). Для цепей, работающих в условиях пожара, требуется кабель с огнестойкой изоляцией (например, АПвГЭнг(А)-FR-LS).

Область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Питающие и распределительные линии от ГПП (главной понизительной подстанции) к цеховым ТП (трансформаторным подстанциям) на промышленных предприятиях.
• Кабельные линии в сетях 6-10 кВ городского и сельского электроснабжения.
• Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, каналах, этажах), где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
• Прокладка в многоэтажных зданиях, административных и общественных центрах, торговых комплексах, метрополитенах, аэропортах – везде, где требуется кабель с низким дымо- и газовыделением.
• Укладка в блоках и по эстакадам совместно с другими кабелями (благодаря категории нг(А)).

Важно: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты (например, в трубах или кабельных каналах), так как оболочка из ПВХ не обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям от грунта и грызунов. Для прямой прокладки в земле рекомендуется кабель в броне из стальных лент, например, АПвБбШп.

Сравнение с аналогами и выбор

Кабель АПвВнг(А)-LS занимает нишу между кабелями в ПВХ-изоляции старого типа (АВВГ) и кабелями для особых условий.

Тип кабеля	Ключевые отличия от АПвВнг(А)-LS 10 кВ	Область предпочтительного применения
АПвВГ 10 кВ	Стандартная ПВХ оболочка без свойств нг(А)-LS. Распространяет горение при групповой прокладке, высокое дымообразование.	Одиночная прокладка в сухих и влажных помещениях, где требования пожарной безопасности нестрогие.
АПвБбШп 10 кВ	Броня из двух стальных оцинкованных лент, наружный покров из ПВХ-шланга. Повышенная механическая защита.	Прямая прокладка в земле (траншеях), в местах с риском механических повреждений.
АПвПг 10 кВ	Защитная оболочка из полиэтилена. Высокая стойкость к влаге и агрессивным средам, но горюча.	Прокладка в воде, в грунтах с высокой коррозионной активностью.
АПвЭВнг(А)-LS 10 кВ	Экранированные жилы, общий экран из медных проволок. Лучшее экранирование для сетей с высокими требованиями к ЭМС.	Чувствительное электронное оборудование, объекты с высоким уровнем электромагнитных помех.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил. Для однопроволочных жил – 25 диаметров.
• Заземление: Металлические экраны (броня) кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и нормальной работы релейной защиты.
• Соединение и оконцевание: Требуется применение специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) на напряжение 10 кВ, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и алюминиевыми жилами.
• Прокладка: При групповой прокладке необходимо соблюдать расстояния между кабелями, указанные в ПУЭ и СП, для обеспечения теплоотвода. Допускается прокладка пучками и многослойно.
• Контроль: Перед включением под напряжение кабель должен быть подвергнут испытанию повышенным напряжением постоянного тока согласно нормативам (обычно 50 кВ в течение 10-15 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвВнг(А)-LS от АВВГнг(А)-LS?

Это принципиально разные кабели по классу напряжения и изоляции. АВВГнг(А)-LS – кабель низкого напряжения (до 1 кВ) с изоляцией и оболочкой из ПВХ. АПвВнг(А)-LS – кабель среднего напряжения (10 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), что обеспечивает значительно более высокую электрическую прочность, температурную стойкость и надежность.

Можно ли прокладывать данный кабель в земле?

Без дополнительной механической защиты – не рекомендуется. Отсутствие брони делает его уязвимым для механических повреждений при осадке грунта, работах в земле, воздействии грызунов. Для прокладки в земле следует использовать кабель в броне (АПвБбШп) или прокладывать АПвВнг(А)-LS в защитных трубах (ПНД, ПВХ, асбоцементных) или кабельных каналах.

Что означает индекс (А) в маркировке нг(А)?

Индекс (А) обозначает высшую категорию испытаний кабеля на нераспространение горения при групповой прокладке. Испытание проводится в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А F/R) с наиболее мощным источником пламени (выделяемая мощность 20,5 кВт на 1 метр пучка). Кабель, прошедший это испытание, гарантированно не распространяет горение в самых жестких условиях, что позволяет прокладывать его в пучках практически любого сечения.

Какой срок службы у этого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может быть больше при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных нагрузок.

Почему в кабеле на 10 кВ используется алюминий, а не медь?

Алюминий применяется как более экономичный материал для силовых кабелей среднего напряжения при больших сечениях. Кабель с алюминиевой жилой 185 мм² имеет значительно меньшую стоимость и вес по сравнению с медным аналогом, что критично для протяженных линий. При правильном монтаже и использовании соответствующих концевых заделок и соединителей (с учетом ползучести алюминия) он обеспечивает надежную работу.

Требуется ли дополнительный несущий трос при прокладке кабеля по воздуху?

Самонесущие свойства кабеля АПвВнг(А)-LS ограничены. Для воздушных переходов или прокладки по фасадам зданий требуется либо использование несущего троса (стального оцинкованного каната), на который подвешивается кабель с помощью дистанционных спиральных подвесок, либо применение специальных самонесущих кабелей для ВЛ (типа СИП).

Как расшифровать аббревиатуру LS?

LS – Low Smoke, что переводится как «пониженное дымовыделение». В российских стандартах это свойство обозначается как «-LS» и подразумевает, что материалы оболочки и изоляции при горении и тлении выделяют дым с пониженной оптической плотностью (прозрачность не менее 40%) и с пониженным содержанием коррозионно-активных галогенов (хлороводорода).