Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм²: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), в поливинилхлоридном пониженной горючести с низким дымовыделением исполнении. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм²
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (в обозначении «Пв» – полиэтилен вулканизированный).
- В – материал внутренней оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(А) – исполнение по горючести: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная безопасность, при испытании горение не распространяется).
- LS (Low Smoke) – низкое дымовыделение и газовыделение при горении и тлении.
- 10 кВ – номинальное напряжение 10000 Вольт (класс напряжения 6/10 кВ).
- 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Питающие и распределительные сети 6/10 кВ в городах и населенных пунктах.
- Кабельные линии промышленных предприятий, в том числе в цехах с наличием химически агрессивных сред (при условии стойкости оболочки).
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий.
- Прокладка в помещениях с массовым пребыванием людей (вокзалы, аэропорты, торговые центры, метрополитен) благодаря свойствам «нг(А)-LS».
- Прокладка в блоках и по дну водоемов при условии защиты от механических повреждений.
- Высокие пожаробезопасные свойства: Соответствие категории «нг(А)» позволяет прокладывать пучки кабелей без ограничений по горючести. Низкое дымовыделение и отсутствие галогенов (в составе LS-пластикатов) повышают безопасность людей при эвакуации.
- Надежная изоляция из СПЭ: Высокая стойкость к тепловым перегрузкам, влаге, термостарение происходит медленнее, чем у бумажно-масляной изоляции.
- Отсутствие риска утечки масла: В отличие от кабелей с бумажно-масляной изоляцией (АСБл), что важно для экологии и эксплуатации.
- Меньший вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой, что облегчает транспортировку и монтаж.
- Длительный срок службы.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ и даже АПвБбШв на то же напряжение.
- Чувствительность к механическим повреждениям при монтаже: Требуется аккуратность при раскатке, изгибе, чтобы не повредить экраны и изоляцию.
- Требовательность к качеству концевых разделок: Необходимость использования специального инструмента и материалов для монтажа муфт, строгое соблюдение технологии.
- Алюминиевая жила требует применения специальных смазок и правильного подбора наконечников для обеспечения надежного контакта, склонна к ползучести и требует периодической подтяжки в винтовых зажимах.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 50 мм² жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной) класса 1 по гибкости. Жила имеет круглую форму, что обеспечивает равномерность электрического поля и изоляции.
2. Экран по жиле (полупроводящей экран)
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его ключевая функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися характеристиками: высокая электрическая прочность (не менее 20 кВ/мм), термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам и перегрузкам, низкие диэлектрические потери. Толщина изоляции нормирована стандартами и для 10 кВ составляет, как правило, 4,5 мм.
4. Экран по изоляции (полупроводящей экран)
Поверх изоляции накладывается второй экструдированный слой из полупроводящего материала. Он предназначен для отвода токов утечки и обеспечения цилиндрической формы электрического поля. Вместе с экраном по жиле он образует коаксиальную систему, концентрирующую электрическое поле внутри изоляции.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил с их экранами накладывается поясная изоляция, обычно в виде обмотки из полупроводящей ленты или экструдированного слоя. Она служит для выравнивания поля в межжильном пространстве.
6. Медная экранирующая оплетка
Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде оплетки из медных лент или проволок. Его назначение – защита от внешних электромагнитных помех, обеспечение симметрии поля, а также использование в качестве проводника для токов короткого замыкания и заземления. Сечение этого экрана нормируется.
7. Внутренняя оболочка
Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Оболочка обеспечивает механическую защиту экранов, скрепляет конструкцию и служит основой для выполнения требований «нг(А)».
8. Наружная оболочка
Внешний защитный слой, также из ПВХ пластиката пониженной горючести с низким дымовыделением (нг-LS). Оболочка обеспечивает стойкость к механическим воздействиям, влаге, агрессивным средам и непосредственно отвечает за выполнение требований нераспространения горения при групповой прокладке.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм²
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60502-1:2009) |
| Число и сечение жил, мм² | 1×50, 3×50 | — |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | ГОСТ 31565-2012 |
| Допустимая температура при КЗ (не более 5 с), °C | +250 | ГОСТ 31565-2012 |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева), °C | -15 | — |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 наружных диаметров кабеля | ГОСТ 31565-2012 |
| Строительная длина, м | Не менее 200 (может варьироваться производителем) | — |
| Срок службы | Не менее 30 лет | — |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/5 мин. | 18 | ГОСТ 31565-2012 |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 1000 (при +20°C) | ГОСТ 31565-2012 |
Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля 3×50 мм² (справочно, при прокладке в земле)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт | ~175 — 190 А | Зависит от глубины заложения, расстояния между кабелями, типа грунта. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном сооружении), температура воздуха +25°C | ~160 — 175 А | Зависит от расположения относительно друг друга, солнечной радиации, типа трассы. |
Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов и должны быть рассчитаны для конкретных условий проекта.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности монтажа: Прокладка должна осуществляться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах требуется предварительный подогрев кабеля. При прокладке в туннелях и помещениях необходимо крепление кабеля с помощью поддерживающих конструкций или кабельных лестниц. При прокладке в земле (траншее) требуется песчаная подушка, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента, бетонные плиты) и песчаная засыпка. Обязательно выполнение концевой разделки с установкой концевых муфт (КНК, ПСТк) и, при необходимости, соединение жил с помощью соединительных муфт.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества кабеля АПвВнг(А)-LS:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями АПвВнг(А)-LS и АПвБбШв на 10 кВ?
Основное отличие – в материале внешней оболочки и ее свойствах. АПвБбШв имеет броню из стальных оцинкованных лент (Бб) и наружный шланг из ПВХ (Шв). Он предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты от механических повреждений. Кабель АПвВнг(А)-LS не имеет брони, его оболочка – ПВХ нг-LS. Он предназначен для прокладки в помещениях, кабельных сооружениях, где критична пожарная безопасность, но нет риска механических повреждений от грунта. Для прокладки в земле АПвВнг(А)-LS требуется защита в виде труб или коробов.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-LS в земле (траншее)?
Да, можно, но только при условии защиты от механических повреждений. Согласно ПУЭ, кабели без брони, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений (например, трубами из ПНД, ПВХ, асбоцементными или другими). Рекомендуется также использовать сигнальную ленту. Прямая укладка в траншею без защиты не допускается.
3. Какие муфты применяются для монтажа кабеля АПвВнг(А)-LS 10 кВ?
Для данного кабеля применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты на напряжение 6/10 кВ. Концевые муфты – КНК (кабельная концевая) для наружной установки или ПСТк (проходная с полимерным изолятором) для ввода в КРУ. Соединительные муфты – ССТ. Выбор конкретного типа муфты зависит от условий эксплуатации и требований проекта.
4. Какой кабель более пожаробезопасен: АПвВнг(А)-LS или АПвВнг(А)-HF?
Кабель с индексом HF (Halogen Free) – безгалогенный. При горении он выделяет еще меньше дыма и не выделяет коррозионно-активные галогенные газы (хлористый водород), которые опасны для электронного оборудования и дыхательных путей. Кабель LS (Low Smoke) также имеет низкое дымовыделение, но в его ПВХ-пластикатах могут содержаться галогены. Таким образом, HF-исполнение является более безопасным, но и, как правило, более дорогим.
5. Как определяется необходимое сечение экрана по жиле и общему экрану?
Сечение экранов нормируется стандартами (ГОСТ 31565-2012, МЭК 60502-1). Для кабеля 10 кВ сечением 50 мм² сечение медных проволок (или лент) экрана обычно составляет 16 или 25 мм². Точное значение указывается в технических условиях производителя. Экран должен выдерживать ток короткого замыкания в течение расчетного времени.
6. Требуется ли для кабеля АПвВнг(А)-LS двойная заземляющая оплетка?
В современных кабелях по ГОСТ 31565-2012 (на основе МЭК) применяется, как правило, один слой экрана (оплетка или ленты). Этого достаточно для выполнения всех функций: защитной, заземляющей и для проведения токов КЗ. Двойная оплетка ранее использовалась в кабелях старых конструкций. Достаточность сечения экрана подтверждается расчетом.
Заключение
Кабель АПвВнг(А)-LS 10 кВ 50 мм² является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в условиях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а оболочка из ПВХ пластиката нг-LS гарантирует нераспространение горения и низкое дымовыделение при групповой прокладке. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей являются залогом долговечной и безаварийной работы энергетических объектов.