Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм
Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм²: полный технический обзор и сфера применения
Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм² представляет собой силовой кабель высокого напряжения с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена и огнезащитным исполнением. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 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 кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм²
Маркировка кабеля по ГОСТ и ТУ дает полное представление о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВХ по старой классификации, но в контексте современных стандартов для 35 кВ – это именно сшитый полиэтилен).
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(А) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая строгость испытаний).
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
- 120 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полупроводящий экран (поверх изоляции) – контактный слой.
- Металлический экран – выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде медных проволок, спирально наложенных поверх полупроводящего экрана. В кабелях на 35 кВ часто применяется комбинированный экран: медные проволоки + медная лента. Функции: защита от внешних электромагнитных влияний, замыкание тока на землю при повреждении изоляции, обеспечение симметрии электрического поля.
- Электрическое сопротивление изоляции: не менее 1000 МОм·км.
- Емкость жилы на землю: зависит от конкретной конструкции, обычно в диапазоне 0,3-0,5 мкФ/км.
- Индуктивное сопротивление: примерно 0,15-0,18 Ом/км.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15-20 наружных диаметров кабеля.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°C.
- Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C.
- Допустимая температура жилы в режиме перегрузки: +130°C (не более 100 часов в год).
- Температура жилы при коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность до 4 сек).
- Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А).
- Пониженное дымо- и газовыделение: коэффициент дымообразования при горении и тлении не более 50%. Кислотность газовыделений (значение pH) не менее 4,0, проводимость не более 10,0 мкСм/мм.
- Огнестойкость: кабель не имеет огнестойкой конструкции (индекс «FR» отсутствует). Для цепей, требующих сохранения работоспособности при пожаре, необходимо применять исполнения АПвВнг(А)-FRLS.
- Распределительные сети 35 кВ: питание отходящих линий от подстанций, межподстанционные связи.
- Питание крупных промышленных предприятий: заводы, нефтехимические комплексы, горнодобывающие объекты.
- Кабельные вставки в воздушных линиях электропередачи (ВЛ).
- Прокладка в кабельных сооружениях: коллекторах, туннелях, каналах, эстакадах, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (объекты метро, ТЭЦ, АЭС, административные здания).
- Прокладка в земле (траншее) при условии защиты от механических повреждений (бронепокровы у данной марки нет).
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
- Подготовка к монтажу:
- Обязательная проверка целостности оболочки и изоляции.
- Контроль сопротивления изоляции и емкости жил мегомметром на 2500 В.
- При низких температурах (ниже -15°C) требуется предварительный прогрев кабеля в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов прогрева.
- Прокладка:
- Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (указывается в паспорте на кабель, обычно 15-20D).
- При прокладке в земле – использование песчаной подушки и защитной плиты или кирпича для предотвращения механических повреждений.
- В туннелях и коллекторах – крепление на кабельные конструкции с соблюдением норм по групповой прокладке и расстояниям между пучками кабелей для обеспечения теплоотвода.
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Работа должна выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и комплектующих, строго по инструкции производителя муфт. Особое внимание – чистоте, герметичности и качеству экранировки.
- Испытания после монтажа: Обязательны высоковольтные испытания выпрямленным напряжением 85 кВ (для 35 кВ кабеля) в течение 15 минут.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, круглой формы, сечением 120 мм². Для данного сечения и класса напряжения чаще применяется многопроволочная жила, обеспечивающая достаточную гибкость. Жила соответствует 1 или 2 классу по ГОСТ 22483.
2. Экранирование жилы
Поверх токопроводящей жилы накладывается экран в виде полупроводящего сшитого полиэтилена. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, устраняя локальные перенапряжения и микрополости.
3. Изоляция
Основная изоляция жилы выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает выдающимися характеристиками: высокая электрическая прочность (не менее 15-20 кВ/мм), термостойкость (длительно допустимая температура жилы +90°C), стойкость к тепловым ударам и перегрузкам.
4. Экранирование изоляции
Состоит из двух обязательных элементов:
5. Поясная изоляция
Представляет собой пояс из полупроводящих или специальных лент, наложенных поверх металлического экрана. Выравнивает поле в трехжильных кабелях.
6. Оболочка
Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (ПВХнг-LS). Она обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает за огнезащитные свойства кабеля.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
При температуре жилы +90°C:
Токовые нагрузки (допустимый длительный ток)
Значения сильно зависят от условий прокладки. Приведены ориентировочные данные для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине 0,7 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.0 К·м/Вт.
| Условие прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечание |
|---|---|---|
| В земле (одиночный кабель) | 280 — 320 | Зависит от удельного сопротивления грунта |
| В воздухе (открыто, на воздухе) | 260 — 300 | При температуре воздуха +25°C |
| В кабельном канале, туннеле (групповая) | Требуется расчет с коэффициентом снижения | Коэффициент может быть 0.8-0.9 и ниже |
Механические и климатические характеристики
Пожарная безопасность (нг(А)-LS)
Кабель соответствует высшей категории пожарной безопасности по ГОСТ 53315-2009 (ныне ГОСТ 53315-2021):
Области применения кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм²
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм² необходимо соблюдать следующие ключевые правила:
Сравнение с аналогами и выбор
Кабель АПвВнг(А)-LS является одним из ряда кабелей на 35 кВ. Ключевые отличия от других марок:
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Предпочтительная сфера применения |
|---|---|---|
| АПвВнг(А)-LS | Алюминиевая жила, ПВХнг-LS оболочка, небронированный. | Прокладка в кабельных сооружениях, туннелях, где требуется низкая горючесть и пониженное дымообразование. |
| АПвПнг(А)-LS | Внешняя защитная оболочка из полиэтилена (П). Более высокая стойкость к влаге и агрессивным средам, но полиэтилен горюч. | Прокладка в земле в агрессивных грунтах, при высоком уровне грунтовых вод. |
| АПвБбШпнг(А)-LS | Наличие брони из двух стальных оцинкованных лент (Бб) и защитного шланга из полиэтилена (Шп). | Прокладка в земле (траншее) без дополнительной защиты кирпичом, в местах с риском механических повреждений. |
| АСБл | Бумажная маслопропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня. Устаревшая, но еще применяемая технология. | Замена старых линий. Требует особых условий монтажа (перепад уровней) из-за стекания пропиточного состава. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) от кабеля с бумажно-масляной изоляцией?
Кабель с изоляцией XLPE (АПв…) не содержит жидкого диэлектрика, что исключает риск утечек и экологических проблем. Он имеет более высокую допустимую температуру эксплуатации (+90°C против +70°C для бумажной), меньший вес и радиус изгиба, допускает прокладку на трассах с большими перепадами уровней. Монтаж муфт проще и чище. Кабель с бумажной изоляцией (АСБл) требует сложной системы подпитки и контроля давления масла на длинных линиях.
2. Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм² в земле (траншее) без защиты?
Да, можно, но при условии отсутствия риска механических повреждений (раскапывания, ударов). Однако, согласно ПУЭ, для кабелей выше 1 кВ, не имеющих брони, при прокладке в земле рекомендуется защита от механических повреждений в виде плит или кирпича. На практике часто применяют сигнальную ленту, а над кабелем укладывают специальные бетонные или полимерные плиты.
3. Что означает индекс «нг(А)» и почему он важнее простого «нг»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Индекс «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А – это наиболее жесткие испытания, когда в пучке горят несколько кабелей с высокой тепловой нагрузкой. Для объектов энергетики, метро, общественных зданий использование кабелей с категорией «А» часто является обязательным требованием технических условий заказчика и нормативных документов.
4. Каков ориентировочный срок службы данного кабеля?
Заявленный производителями срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузок составляет не менее 30-40 лет. Фактический срок может быть больше и определяется условиями окружающей среды, качеством монтажа соединений и режимом работы сети.
5. Как правильно выбрать сечение 120 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?
Сечение 120 мм² выбрано исходя из расчетов токовой нагрузки и экономической плотности тока. Для ориентира: при напряжении 35 кВ и токовой нагрузке ~300 А кабель может передавать активную мощность около √3 35 кВ 300 А ≈ 18 МВт. Окончательный выбор сечения (120, 150, 185 мм² и т.д.) должен производиться на основе детального электрического расчета, учитывающего длину линии, режим работы (постоянная/переменная нагрузка), способ прокладки, температуру окружающей среды, допустимые потери напряжения и ток короткого замыкания.
6. Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель специальная квалификация?
Да, безусловно. Монтаж муфт на кабели высокого напряжения (35 кВ) относится к работам повышенной опасности и должен выполняться специалистами, прошедшими специальное обучение и имеющими допуск к работам на ВЛ и КЛ выше 1000 В. Качество монтажа муфты напрямую определяет надежность всей кабельной линии.
Заключение
Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 120 мм² представляет собой современное, надежное и безопасное решение для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а исполнение «нг(А)-LS» делает его пригодным для групповой прокладки в местах с массовым пребыванием людей и на ответственных объектах энергетической инфраструктуры. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, ГОСТ и инструкциями производителей являются залогом долговечной и безаварийной работы кабельной линии на протяжении десятилетий.