Кабель АПвВнг(А)-LS 3х70

Кабель АПвВнг(А)-LS 3х70: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 3х70 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля является современной и высокотехнологичной альтернативой кабелям с бумажной и ПВХ-изоляцией, предназначенной для работы в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и соответствие строгим требованиям пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки АПвВнг(А)-LS 3х70

Маркировка кабеля содержит полную информацию о его конструкции и свойствах:

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВИ/XLPE) с применением технологии вулканизации.
• 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 (по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22).
• LS (Low Smoke) – низкое дымо- и газовыделение. Оболочка и изоляция при горении и тлении выделяют сниженное количество дыма и коррозионно-активных газообразных продуктов.
• 3х70 – количество и сечение основных токопроводящих жил: три жилы, сечением 70 мм² каждая.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(А)-LS 3х70 многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• 1. Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ, АВП или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для сечения 70 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для монтажа. Жила может быть круглой или секторной (сегментной) формы для оптимизации диаметра кабеля.
• 2. Экран по жиле. На изолированную жилу экструдируется полупроводящий сшитый полиэтилен. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
• 3. Изоляция. Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, подвергнутый химической или радиационной сшивке, обладает превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а допустимая температура при коротком замыкании достигает +250°C (в соответствии с ГОСТ 31996-2012).
• 4. Экран по изоляции. Также выполнен из полупроводящего сшитого полиэтилена. Вместе с экраном по жиле формирует цилиндрический конденсатор с равномерным радиальным электрическим полем.
• 5. Поясная изоляция. В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или специальной ленты.
• 6. Экранирующая оболочка (металлический экран). Выполняется в виде медной ленты, гофрированной медной ленты, проволок или их комбинации. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание емкостных токов на землю, использование в качестве заземляющего проводника при повреждении основной изоляции.
• 7. Оболочка. Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ нг(А)-LS). Он обеспечивает механическую, химическую защиту, а также отвечает за огнестойкие свойства кабеля – нераспространение горения, низкое дымовыделение.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для номинального напряжения 6/10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U: 6/10 кВ, 8.7/10 кВ, 8.7/15 кВ (в зависимости от исполнения).
• Частота: 50 Гц.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C.
• Допустимая температура жилы при коротком замыкании (в течение не более 5 сек): +250°C.
• Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева: -15°C.
• Минимальный радиус изгиба при монтаже: 15 наружных диаметров кабеля.
• Строительная длина: как правило, не менее 250 м.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля АПвВнг(А)-LS 3х70 (ориентировочные данные по ПУЭ 7 изд.)

При прокладке в земле (траншее) при температуре грунта +20°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт, глубине прокладки 0.7 м, температуре жилы +90°C.

• Однокабельная прокладка: 200 А.
• Прокладка в одной траншее шести кабелей с расстоянием между ними 100 мм: 160 А.

При прокладке в воздухе (на открытом воздухе, в помещении) при температуре воздуха +25°C, температуре жилы +90°C.

• Однокабельная прокладка: 215 А.
• Прокладка пучком (в трубе) шести кабелей: 165 А.

Важно: Для точного расчета токовых нагрузок в конкретных условиях необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ 31996-2012 и использовать методы расчета, учитывающие все влияющие факторы.

Таблица 2. Сопротивления жил при постоянном токе (при +20°C)

• Активное сопротивление жилы (не более): 0.443 Ом/км (по ГОСТ 22483 для жилы класса 2, сечением 70 мм²).
• Индуктивное сопротивление: приблизительно 0.11-0.13 Ом/км (зависит от конструкции и расстояния между жилами).
• Емкостная проводимость: порядка 100-150 мкСм/км.

Область применения

Кабель АПвВнг(А)-LS 3х70 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, реже 15 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные и распределительные линии в сетях среднего класса напряжения (6-10 кВ) городов, поселков, промышленных зон.
• Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, вентиляционных установок, компрессорных цехов.
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (нг(А), LS).
• Прокладка в многоэтажных зданиях, административных и общественных центрах, метрополитенах, аэропортах — везде, где критично низкое дымовыделение.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами, если это не предусмотрено конструкцией кабеля).

Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах (для этого существуют специальные исполнения), в блоках, заполненных маслом, а также для подвижного подключения.

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

По сравнению с кабелем с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, ЦАСБл):

• Преимущества: Отсутствие риска протекания пропиточного состава, более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C), меньший вес и радиус изгиба, простота монтажа и соединения, отсутствие необходимости в специальных концевых муфтах с удержанием массы, лучшее соответствие требованиям пожарной безопасности (LS).
• Недостатки: Более высокая чувствительность к точечным механическим повреждениям при монтаже, требующая аккуратной работы.

По сравнению с кабелем с ПВХ-изоляцией (АВВГ):

• Преимущества: Применение на среднее напряжение (6-35 кВ), в то время как АВВГ — кабель на напряжение до 1 кВ. Более высокие температурные и диэлектрические характеристики изоляции.
• Недостатки: Существенно более высокая стоимость, сложность конструкции.

По сравнению с кабелем АПвБбШп (с броней):

• Преимущества АПвВнг(А)-LS: Наличие свойств нг(А) и LS, меньший вес и диаметр за счет отсутствия брони.
• Преимущества АПвБбШп: Наличие брони из стальных лент, что позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительной защиты от механических повреждений, а также обеспечивает защиту от грызунов.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля АПвВнг(А)-LS 3х70 должен производиться в соответствии с ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями заводов-изготовителей.

• Прокладка. Допускается прокладка в воздухе (в том числе на открытом солнце), в помещениях, кабельных сооружениях, тоннелях, а также в земле (траншеях). При прокладке в земле без брони требуется защита от механических повреждений (кирпич, бетонные плиты, защитные трубы). Запрещена прокладка в болотистых, солончаковых грунтах с высокой агрессивностью к оболочке.
• Радиус изгиба. Не менее 15 наружных диаметров кабеля при монтаже. Нарушение этого требования может привести к повреждению изоляции и экранов.
• Соединение и оконцевание. Требуют применения специальных кабельных арматуры (соединительных и концевых муфт), предназначенных для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Особое внимание уделяется заделке экрана — он должен быть надежно заземлен с обеих сторон кабеля.
• Заземление. Металлические экраны кабелей на напряжение 6 кВ и выше подлежат обязательному двустороннему заземлению для стекания емкостных токов и обеспечения безопасности при повреждении.
• Испытания. После монтажа кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано) или переменного тока частотой 0.1 Гц в соответствии с нормами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АПвВнг(А)-LS от АПвВГ?

Кабель АПвВГ имеет стандартную ПВХ-оболочку без исполнения по нераспространению горения и низкому дымогазовыделению. АПвВнг(А)-LS предназначен для групповой прокладки в местах с массовым пребыванием людей, где при пожаре критично ограничение распространения пламени и задымления. Испытания по нераспространению горения для них проводятся по разным методикам.

Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(А)-LS 3х70 в земле без защиты?

Прямая прокладка в земле (траншее) без дополнительной механической защиты не рекомендуется, так как кабель не имеет брони. Согласно ПУЭ, необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (укладка в трубы, защитные короба, покрытие кирпичом или плитами). Для непосредственной прокладки в земле следует выбирать бронированные модификации, например, АПвБбШвнг(А)-LS.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для сети 10 кВ?

Для сети с изолированной нейтралью, где в аварийном режиме на неповрежденных фазах может действовать напряжение, равное линейному (10 кВ), следует выбирать кабель с U₀/U = 8.7/15 кВ или, как минимум, 8.7/10 кВ. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью может подойти кабель 6/10 кВ. Выбор должен быть обоснован расчетом режимов работы сети.

Обязательно ли заземлять экран кабеля с двух сторон?

Да, для кабелей на напряжение 6 кВ и выше это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.83, гл. 2.3). Двустороннее заземление металлического экрана необходимо для обеспечения безопасности персонала (снижение напряжения прикосновения), стекания емкостных токов и нормальной работы устройств релейной защиты.

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

Индекс (А) обозначает категорию по нераспространению горения. Это наивысшая категория, означающая, что кабель прошел испытания по групповой прокладке (пучком) в самом жестком режиме и не распространяет горение. Это позволяет прокладывать его в пучках с другими кабелями без ограничений по пожарной безопасности.

Каков реальный срок службы этого кабеля?

Заявленный срок службы при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и транспортировки составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс может быть значительно больше (40-50 лет) и определяется старением изоляции под воздействием рабочих температур, циклических нагрузок и внешних факторов.

Заключение

Кабель АПвВнг(А)-LS 3х70 является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества — использование сшитого полиэтилена в качестве изоляции, обеспечивающего высокие электрические и температурные характеристики, а также исполнение нг(А)-LS, соответствующее самым строгим противопожарным нормам. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с нормативной документацией гарантируют долговечную и бесперебойную работу энергетических объектов.