Кабель АПвВнг(А)-LS 1х630

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х630: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х630 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в современных высоковольтных и распределительных сетях напряжением до 35 кВ. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения долговечной, надежной и безопасной передачи электроэнергии в стационарных установках.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-LS 1х630

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жилы: сшитый полиэтилен (полиэтилен вулканизированный).
• В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
• нг(А) – исполнение по нераспространению горения категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по самой строгой категории (с наибольшим тепловым воздействием).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымовыделение при горении и тлении. Оболочка и изоляция при пожаре выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
• 1х630 – количество и номинальное сечение основной жилы: одна жила сечением 630 мм².

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS 1х630 является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для оптимизации диаметра кабеля), состоит из множества проволок, скрученных в несколько повивов. Это обеспечивает гибкость и удобство монтажа.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Непосредственно на изоляцию жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или накладывается полупроводящая лента. Он предназначен для выравнивания электрического поля у поверхности жилы, предотвращения возникновения локальных перенапряжений и микроразрядов.
• Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися характеристиками: высокая длительная допустимая рабочая температура (до +90°C), отличные диэлектрические свойства, стойкость к тепловым ударам и механическая прочность. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичный слой, накладываемый поверх изоляции. Замыкает силовые линии электрического поля внутри кабеля.
• Поясная изоляция: Выполняется из медных или алюминиевых лент, либо из медных проволок, поверх которых может накладываться лента. Основная функция – защита от электромагнитных помех, обеспечение симметрии электрического поля и выполнение роли нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Для одножильных кабелей является обязательным элементом для компенсации индуктивных потерь.
• Оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением (ПВХнг-LS). Оболочка обеспечивает механическую защиту внутренних элементов от воздействия влаги, агрессивных сред, ультрафиолета и механических повреждений. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

В таблице приведены ключевые электрические параметры для кабеля АПвВнг(А)-LS 1х630 на номинальное напряжение 10 кВ.

Параметр	Значение	Примечание / Стандарт
Номинальное напряжение U0/U, кВ	8,7/10; 12/20; 18/30; 26/35	Выбор зависит от класса напряжения сети
Максимальная рабочая температура жилы, °C	+90	Длительный режим
Допустимая температура при КЗ, °C	+250	Продолжительность до 4 сек.
Допустимый ток нагрузки (Iдоп), А	~740 — 820	Зависит от способа прокладки (в воздухе, земле)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,0451	ГОСТ 22483
Испытательное переменное напряжение, кВ	25 (для 10 кВ)	Продолжительность 10 мин.
Емкость, мкФ/км	~0,3 — 0,4	Приблизительное значение
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0,1 — 0,15	Зависит от конструкции экрана

Механические и климатические характеристики

Параметр	Значение / Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	Не менее 15 наружных диаметров кабеля
Диапазон температур монтажа	Не ниже -15°C (без предварительного прогрева)
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Стойкость к распространению горения	Соответствует ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 (категория А)
Дымообразование	Коэффициент светопропускания при дымовыделении не менее 40% (LS)
Кислотность газовыделений	pH не менее 4,0; проводимость не более 10 мкСм/мм
Допустимая температура прокладки в траншее	Не нормируется, но рекомендуется +5°C и выше

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВнг(А)-LS 1х630 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение частотой 50 Гц до 35 кВ. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ: Отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП).
• Питание мощных потребителей: Промышленные предприятия, насосные станции, вентиляционные установки большой мощности.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (нг(А)-LS).
• Групповая прокладка: В многоярусных лотках и коробах, где риск распространения пожара максимален.
• Объекты с массовым пребыванием людей: Вокзалы, аэропорты, торговые центры, метрополитен (благодаря низкому дымо- и газовыделению).

Важно: Одножильные кабели сечением 630 мм² требуют особого внимания при выборе схемы прокладки из-за возникновения значительных индуктивных сопротивлений и потерь на вихревые токи. Рекомендуется:

• Треугольная укладка: Все три фазы (три одножильных кабеля) располагаются в вершинах треугольника, желательно вплотную друг к другу. Это позволяет взаимно компенсировать магнитные поля.
• Плоская укладка с переворотом: При укладке в одной плоскости средний кабель каждой фазы необходимо переворачивать на 180° через равные промежутки (транспозиция) для выравнивания индуктивных сопротивлений.
• Обязательное наличие медного экрана, заземленного с двух сторон, для протекания токов, компенсирующих внешнее магнитное поле.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При выборе кабеля на напряжение 10-35 кВ и большое сечение часто рассматривают альтернативы. Ключевые отличия:

• АПвВнг(А)-LS vs АПвПнг(А)-LS: Второй имеет внешнюю оболочку из полиэтилена (П). Кабель АПвПнг(А)-LS обладает повышенной стойкостью к влаге и агрессивным средам, часто используется для прокладки в земле (в трубах или без), но имеет более высокую стоимость и менее удобен при монтаже ввиду жесткости полиэтилена.
• АПвВнг(А)-LS vs АСБл-10 1х630: Кабель АСБл имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую оболочку. Устаревшая технология, требующая соблюдения перепадов уровней при прокладке, подвержена старению пропитки. АПвВнг-LS лишен этих недостатков, имеет большую пропускную способность и безопаснее при пожаре.
• АПвВнг(А)-LS vs ПвПнг(А)-LS: Кабель с медной жилой (отсутствует буква «А» в начале). Медный кабель имеет меньшее электрическое сопротивление, большую допустимую токовую нагрузку (для 630 мм² I_доп ~ 1000 А) и лучшую стойкость к механическим деформациям, но его стоимость в 3-5 раз выше. Выбор оправдан при жестких ограничениях по сечению или токовой нагрузке.

Монтаж и эксплуатация: ключевые требования

• Приемка и хранение: Барабаны должны храниться под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков. Не допускается хранение внахлест. Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции.
• Прокладка: Запрещается прокладывать кабель с механическими натяжениями. Радиус изгиба должен строго соблюдаться. При прокладке в земле (в траншее) необходимо использовать защиту в виде плит или труб, особенно в местах с риском механических повреждений. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля.
• Заземление: Медные экраны (поясная изоляция) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это требование безопасности и условие нормальной работы защиты от однофазных замыканий на землю.
• Соединение и оконцевание: Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо использовать специальные кабельные муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на данный тип изоляции и сечение. Неправильный монтаж муфты – основная причина отказов.
• Испытания после монтажа: Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (по нормам ПУЭ) для проверки состояния изоляции после монтажных работ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем обусловлен выбор именно алюминиевой жилы в таком мощном кабеле?

Основной причиной является экономическая целесообразность. При сопоставимых электрических характеристиках на напряжении 10-35 кВ и сечении 630 мм², алюминиевый кабель значительно дешевле медного. Для многих проектов распределительных сетей, где нет экстремальных требований к токовой нагрузке или механической гибкости, АПвВнг-LS представляет оптимальное соотношение цены и качества. Масса кабеля также меньше, что упрощает монтаж.

Почему для одножильного кабеля так важен экран и как его правильно заземлять?

Экран (поясная изоляция) в одножильном кабеле выполняет несколько функций: выравнивание электрического поля, защита от внешних помех и, что критично, обеспечение пути для тока короткого замыкания при повреждении изоляции, что позволяет сработать релейной защите. При групповой прокладке незаземленные или неправильно заземленные экраны могут привести к наведению потенциала и циркуляции токов, вызывающих перегрев и потери. Заземлять экраны необходимо с обоих концов линии. В исключительно длинных линиях (более 1-2 км) может применяться схема с cross-bonding (поперечное соединение экранов) для снижения потерь.

Каков реальный срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS?

Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации определяется условиями прокладки, качеством монтажа (особенно муфт), режимом работы (постоянные перегрузки сокращают срок службы) и отсутствием внешних повреждений. Изоляция из сшитого полиэтилена не стареет так, как бумажно-масляная, и не требует контроля уровня.

Можно ли прокладывать данный кабель в земле без дополнительной защиты?

Да, кабель с ПВХнг-LS оболочкой допускается к прокладке в земле (траншее). Однако, учитывая высокую стоимость кабеля и ответственность линии, ПУЭ и СП рекомендуют обеспечивать дополнительную защиту от механических повреждений на всем протяжении. На практике это чаще всего достигается укладкой кабеля в асбоцементные или полимерные трубы, либо закрытием сверху специальными плитами или кирпичом. В агрессивных грунтах требуется дополнительная защита (например, кабель в полиэтиленовой оболочке – АПвПнг-LS).

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля (8,7/10 или 12/20 кВ)?

Выбор зависит от режима нейтрали в сети. В сетях с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью (дугогасящий реактор) напряжение между неповрежденной фазой и землей при однофазном замыкании может возрасти в √3 раз. Поэтому для сети 10 кВ используется кабель с U₀/U = 8,7/10 кВ, где 8,7 кВ – это напряжение между фазой и землей. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью (где нейтраль глухо заземлена) такое повышение напряжения не происходит, и может применяться кабель 6/10 кВ. Кабель 12/20 кВ рассчитан на работу в сетях 20 кВ. Выбор должен быть сделан на основе проекта, учитывающего параметры сети.

Каковы главные преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной?

• Более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C для бумажной), что позволяет увеличить пропускную способность.
• Отсутствие ограничений по перепадам уровней при прокладке.
• Большая стойкость к тепловым ударам и коротким замыканиям.
• Меньшая масса и диаметр кабеля при одинаковых параметрах.
• Отсутствие риска утечки пропитки и более простая утилизация.
• Упрощение монтажа и обслуживания.