Кабель силовой АПвВнг(А)-LS 35 кВ 70 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 70 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы отвечают современным требованиям по надежности, пожарной безопасности и долговечности в условиях интенсивной эксплуатации в энергетических системах.

Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ 70 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Пв – вулканизированный полиэтилен).
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(А) – исполнение с пониженной пожарной опасностью, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая требовательность по нераспространению горения).
• LS (Low Smoke) – с пониженным дымо- и газовыделением при горении и тлении.
• 35 кВ – номинальное напряжение 35 киловольт.
• 70 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной) или многопроволочной в зависимости от требований к гибкости. Класс жилы – 1 или 2. Алюминий обеспечивает легкость и экономическую эффективность по сравнению с медью.

2. Экранирование жилы

Каждая изолированная жила имеет собственный экран в виде электропроводящего слоя (полупроводящей сшитой полиэтиленовой ленты или экструдированного слоя). Этот слой выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию, что критически важно для кабелей на напряжение 35 кВ.

3. Изоляция

Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура жилы в длительном режиме +90°C) и стойкостью к тепловым ударам. Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную молекулярную сетку, что резко улучшает механические и температурные характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Он служит для выравнивания электрического поля в пространстве между жилами и внешним экраном.

5. Экранирование сердечника

Состоит из двух обязательных элементов:

• Медная лента или оплетка, наложенная поверх поясной изоляции. Выполняет функцию нулевого (заземляемого) провода и экрана для защиты от внешних электромагнитных помех.
• Дренажная жила из медной проволоки, укладываемая под медную ленту. Предназначена для выравнивания потенциала и обеспечения надежного электрического контакта по всей длине кабеля.

6. Разделительный слой

Гидрофобная лента или обмотка, наложенная поверх экрана. Защищает металлический экран от контакта с внешней оболочкой и предотвращает ее коррозию.

7. Оболочка

Выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с индексом «нг(А)-LS». Эта оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к агрессивным средам и, что самое важное, не поддерживает горение при групповой прокладке, а также выделяет минимальное количество дыма и галогенов (газов) при пожаре.

Основные технические характеристики

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ 1х70

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	20,6 / 35
Количество и сечение жил	1х70 мм² (возможны исполнения 3х70)
Максимальная температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании (допустимое время до 5 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 20 наружных диаметров кабеля
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) для 1х70*	~215 А (зависит от условий прокладки)
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0,443
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время	52 кВ / 60 мин.
Стойкость к горению при групповой прокладке	Категория А по ГОСТ 53315-2009

*Точный расчет допустимого тока нагрузки производится согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом способа прокладки, температуры грунта/воздуха, количества кабелей в траншее и т.д.

Таблица 2. Габаритные, весовые и электрические параметры (типовые)

Параметр	Ед. изм.	Значение (примерное)
Наружный диаметр кабеля	мм	40-45
Масса 1 км кабеля	кг/км	1300-1500
Емкость жила-экран	мкФ/км	~0,25
Индуктивное сопротивление	Ом/км	~0,15

Область применения и способы прокладки

Кабель АПвВнг(А)-LS 35 кВ 70 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение 35 кВ.

• Распределительные сети 35 кВ: Подключение подстанций, питание крупных промышленных предприятий, распределение энергии между РП и ГПП.
• Вводы на трансформаторы: Используется в качестве вводного кабеля для силовых трансформаторов 35/6(10) кВ.
• Питание энергоемких объектов: Нефтегазовые комплексы, горнодобывающие предприятия, металлургические заводы.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (нг(А)-LS).
• Прокладка в земле (траншеях): При условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами) и в отсутствие агрессивных сред, разрушающих ПВХ оболочку. Для прямого заглубления чаще применяется бронированная модификация – АПвВБбШпнг(А)-LS.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества:

• Высокие показатели пожарной безопасности: Соответствие категории «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без ограничений по горючести. Низкое дымо- и газовыделение (LS) повышает безопасность людей при эвакуации и работе пожарных.
• Надежная изоляция из сшитого полиэтилена: Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, отличные диэлектрические характеристики, долгий срок службы (не менее 30 лет).
• Легкость и экономичность: Алюминиевая жила делает кабель значительно легче и дешевле медного аналога (АПвВнг(А)-LS), что критично для проектов с большими длинами трасс.
• Удобство монтажа: По сравнению со старыми типами кабелей с бумажно-масляной изоляцией (АСБл) не требует сложной процедуры подогрева и герметизации концевых муфт.

Недостатки/Ограничения:

• Отсутствие брони: Базовая модификация без индекса «Б» не предназначена для прокладки в земле без дополнительной защиты от механических воздействий (например, в трубах или лотках с засыпкой).
• Чувствительность к ультрафиолету: ПВХ оболочка может стареть под длительным воздействием прямых солнечных лучей, что требует защиты при открытой прокладке на солнце.
• Меньшая гибкость и стойкость к многократным изгибам по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
• Необходимость квалифицированного монтажа муфт и оконцевателей: Требуется строгое соблюдение технологии разделки и установки соединительной арматуры для 35 кВ.

Требования к монтажу и эксплуатации

• Прокладка должна производиться при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или подогреть.
• Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 20 наружных диаметров кабеля.
• При подземной прокладке в траншеях без дополнительной защиты (брони) кабель должен быть уложен в защитные трубы (ПНД, ПВХ, асбоцементные) или лотки.
• Обязательно заземление медного экрана с двух сторон кабельной линии. Заземление должно быть надежным и соответствовать требованиям ПУЭ.
• При групповой прокладке в пучках, коробах или на лотках специальных ограничений по количеству нет благодаря исполнению «нг(А)».
• Монтаж концевых и соединительных муфт должен выполняться специализированным инструментом и материалами, рекомендованными производителем кабеля.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвВнг(А)-LS от АПвВБбШпнг(А)-LS?

Основное отличие – наличие брони. АПвВБбШпнг(А)-LS имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (индекс «Бб») и защитный шланг из полиэтилена («Шп»). Он предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, так как броня защищает от механических повреждений (раскапывание, давление грунта, грызуны). Базовая версия АПвВнг(А)-LS такой защиты не имеет.

Можно ли проложить данный кабель в земле?

Да, но только при условии обеспечения защиты от механических повреждений на всем протяжении трассы. Наиболее надежный способ – использование бронированной модификации. Альтернатива – прокладка в асбоцементных, пластиковых или стальных трубах, либо в лотках с последующей засыпкой. Прямое заглубление кабеля АПвВнг(А)-LS без брони не рекомендуется и часто запрещено техническими условиями проекта.

Какой допустимый длительный ток для данного кабеля?

Для кабеля 1х70 мм² допустимый длительный ток нагрузки варьируется в зависимости от условий прокладки. При прокладке в воздухе (на лотках) он составляет примерно 215 А. При прокладке в земле (в трубе) в траншее с thermally favorable условиями (температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) ток может достигать 250-260 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ гл. 1.3 или по стандарту МЭК 60287, с учетом всех поправочных коэффициентов.

Почему важно заземлять экран на концах кабеля 35 кВ?

Заземление медного экрана (металлической оболочки) является обязательным требованием безопасности и нормальной работы. Это обеспечивает:

• Защиту персонала от поражения электрическим током (снятие потенциала с экрана).
• Создание пути для тока утечки и тока короткого замыкания на землю.
• Симметрирование электрического поля вокруг жилы, что повышает электрическую прочность изоляции и срок службы кабеля.
• Защиту от внешних электромагнитных помех.

В чем принципиальное отличие изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) от бумажно-масляной (БПИ)?

Изоляция из сшитого полиэтилена – сухая, твердая и нестекающая. Она не требует сложных систем подпитки маслом и может прокладываться на значительные перепады высот. Ее температурные пределы (+90°C в длительном режиме против +70-80°C у БПИ) и стойкость к тепловым ударам выше. Кабели с XLPE проще в монтаже, экологичнее (нет масла) и имеют больший срок службы. Кабели с БПИ исторически дешевле, но требуют более сложной эксплуатации и имеют ограничения по трассе прокладки.

Что означает категория «нг(А)» и почему она важна?

Категория «нг(А)» означает, что кабель при групповой прокладке (в пучке) не распространяет горение при испытании по самой строгой методике (категория А по ГОСТ 53315). Это гарантирует, что в случае возгорания одного кабеля из-за внешнего источника, огонь не перекинется на соседние кабели в общем лотке, туннеле или шахте. Для объектов энергетики, особенно с плотной кабельной разводкой, это обязательное требование пожарной безопасности.

Каков ориентировочный срок службы кабеля АПвВнг(А)-LS 35 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатации в рамках допустимых токовых нагрузок и температур, а также при отсутствии механических повреждений и воздействия агрессивных сред.