Кабель АПвВнг(В)-LS 20 кВ 50 мм

Кабель АПвВнг(В)-LS 20 кВ 50 мм²: полный технический анализ и сфера применения

Кабель АПвВнг(В)-LS 20 кВ 50 мм² представляет собой силовой кабель на напряжение 20 кВ с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) и оболочкой, обеспечивающей пониженное распространение пламени с низким дымовыделением. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных в современных распределительных сетях среднего класса напряжения благодаря оптимальному сочетанию электротехнических характеристик, надежности и безопасности.

Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(В)-LS 20 кВ 50 мм²

Маркировка кабеля выполнена в соответствии с ГОСТ 31996-2012 и несет полную информацию о его конструкции:

    • А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
    • Пв – тип изоляции: изоляция из сшитого полиэтина (СПЭ).
    • В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
    • нг(В) – исполнение по пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка).
    • LS (Low Smoke) – низкое дымовыделение при горении и тлении.
    • 20 кВ – номинальное переменное напряжение 20000 В (междуфазное).
    • 50 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.

    Конструкция кабеля

    Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

    • Токопроводящая жила: Алюминиевая, однопроволочная (ОЖ) или многопроволочная (МЖ) круглой формы, сечением 50 мм². Соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жила может быть секторной (сегментной) формы для уменьшения общего диаметра кабеля.
    • Экран по жиле (полупроводящий экран): Выполнен из экструдированного сшитого полупроводящего полиэтина. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
    • Изоляция: Из сшитого полиэтина (XLPE). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 20 кВ она составляет, как правило, 5.5-6.0 мм. СПЭ обладает высокой электрической прочностью, термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации +90°C) и стойкостью к тепловым ударам.
    • Экран по изоляции (полупроводящий слой): Аналогичен экрану по жиле, служит для симметризации электрического поля.
    • Поясная изоляция: Выполнена из электропроводящей бумаги или полимерной ленты. Обеспечивает контакт между экраном по изоляции и металлическим экраном.
    • Металлический экран: Выполнен в виде медных лент, наложенных спирально или продольно, или в виде медных проволок. В кабелях на 20 кВ часто применяется комбинированный экран: медные проволоки + медные ленты. Предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функции нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Также служит для протекания токов короткого замыкания.
    • Оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также отвечает за выполнение требований пожарной безопасности (нг(В)-LS).

    Основные технические характеристики

    Электрические характеристики

    Приведенные данные соответствуют кабелю с сечением жилы 50 мм².

    • Номинальное напряжение U0/U (Um): 12/20 кВ (24 кВ). Где U0 = 12 кВ – напряжение между жилой и землей, U = 20 кВ – междуфазное напряжение.
    • Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ (2.5U0) в течение 10 минут.
    • Испытательное постоянное напряжение: 72 кВ (6U0) в течение 15 минут (при послеремонтных испытаниях).
    • Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при коротком замыкании, не более 5 секунд).
    • Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 0.641 Ом/км (для однопроволочной жилы).
    • Допустимый длительный ток нагрузки: Зависит от условий прокладки. При прокладке в земле (траншее) – около 190-210 А. При прокладке в воздухе – около 175-195 А. Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом поправочных коэффициентов.

    Механические и климатические характеристики

    • Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при одножильном исполнении. Для многожильных кабелей – 12 диаметров.
    • Диапазон рабочих температур при монтаже: Не ниже -15°C (без предварительного прогрева). При более низких температурах требуется прогрев.
    • Эксплуатационный температурный диапазон: От -50°C до +50°C.
    • Допустимая температура нагрева жил при КЗ: +250°C.
    • Срок службы: Не менее 30 лет.

    Требования пожарной безопасности (нг(В)-LS)

    Исполнение «нг(В)-LS» является ключевым преимуществом для прокладки в зданиях и коллекторах. Оно означает:

    • Не распространяющие горение при групповой прокладке по категории В: Кабель не распространяет горение при прокладке пучками (групповая прокладка) с высокой удельной пожарной нагрузкой (категория В – самая строгая). Испытания проводятся по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22.
    • Низкое дымовыделение (LS): При горении и тлении выделяет минимальное количество дыма с низким содержанием токсичных галогенов (индекс дымообразования не нормируется для LS, но существенно ниже, чем у обычного ПВХ). Это критически важно для эвакуации людей и работы пожарных в тоннелях, шахтах, метро, торговых центрах.
    • Пониженная коррозионная активность продуктов горения: Газы, выделяющиеся при горении, обладают пониженной кислотностью, что снижает повреждение электронного и коммутационного оборудования.

    Сравнительная таблица характеристик кабелей на 20 кВ

    ПараметрАПвВнг(В)-LS 20 кВАПвПнг(В)-LS 20 кВАСБл 20 кВ (устаревший аналог)
    Материал жилыАлюминийАлюминийАлюминий
    ИзоляцияСшитый полиэтилен (СПЭ)Сшитый полиэтилен (СПЭ)Пропитанная бумажная
    ОболочкаПВХнг-LSПолиэтиленСвинец + броня из стальных лент + защитный шланг
    Макс. рабочая температура+90°C+90°C+70°C
    Допустимый радиус изгиба15 диаметров15 диаметров25-30 диаметров
    Пожарная безопасностьнг(В)-LSнг(В)-LSНе соответствует современным нормам
    Вес и гибкостьСредние, хорошая гибкостьСредние, хорошая гибкостьОчень высокий вес, низкая гибкость
    Основная сфера примененияРаспределительные сети в зданиях, тоннелях, промпредприятияхНаружная прокладка (в т.ч. в грунте), где важна стойкость оболочки к УФМагистральные линии в грунте (устаревающая технология)

    Области применения кабеля АПвВнг(В)-LS 20 кВ 50 мм²

    Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частоты 50 Гц. Основные сферы применения:

    • Распределительные сети 6-10/20 кВ в городах и поселках: Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях, блоках, по эстакадам и в помещениях.
    • Электроснабжение промышленных предприятий: Питание мощных электродвигателей, распределение энергии по цехам и подстанциям.
    • Объекты инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры – везде, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (LS).
    • Вводы и распределение на трансформаторных подстанциях (ТП) и распределительных пунктах (РП): Соединение ячеек КРУ, ввод мощности от воздушных линий (ВЛ) через концевые муфты.
    • Резервные и вспомогательные линии: В системах аварийного электроснабжения.

    Важно: Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (кабельных лотков, труб, блоков), так как ПВХ-оболочка не обладает достаточной стойкостью к прямому контакту с грунтовой влагой и агрессивными средами. Для прямой прокладки в земле следует применять кабели с полиэтиленовой оболочкой, например, АПвПнг(В)-LS.

    Условия прокладки и монтажа

    • Прокладка: Допускается групповая прокладка пучками. Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
    • Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов прогрева. Монтаж без прогрева приведет к растрескиванию материалов.
    • Заземление: Металлические экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены. Это необходимо для безопасности персонала и нормальной работы релейной защиты.
    • Соединение и оконцевание: Выполняются только с помощью специальных кабельных муфт (соединительных, концевых) на напряжение 20 кВ, рассчитанных на работу с кабелями с изоляцией из СПЭ.
    • Допустимые усилия при тяжении: Регламентируются производителем. Обычно максимально допустимое тяговое усилие на алюминиевую жилу сечением 50 мм² составляет не более 2.5-3.0 кН. Использование рычажных механизмов (лебедок) с ограничителем усилия обязательно.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Чем кабель АПвВнг(В)-LS отличается от АПвПнг(В)-LS?

    Ключевое отличие – в материале внешней оболочки. У АПвВнг-LS оболочка из ПВХнг-LS, что оптимально для прокладки внутри помещений, тоннелей, где важна пожарная безопасность. У АПвПнг-LS оболочка из полиэтилена, который более стоек к влаге, ультрафиолету и агрессивным средам, что делает этот кабель предпочтительным для наружной прокладки, в том числе в земле (траншее).

    Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(В)-LS в земле?

    Прямая прокладка в траншее не рекомендуется. ПВХ-оболочка не является влагостойкой в долгосрочной перспективе при постоянном контакте с грунтом. Для прокладки в земле необходимо использовать защитные конструкции: трубы (ПНД, асбестоцементные), лотки, блоки. Предпочтительнее для таких целей применять кабели с полиэтиленовой оболочкой (АПвПнг-LS).

    Какой ток короткого замыкания может выдержать данный кабель?

    Термическая стойкость к току КЗ определяется сечением жилы и материалом экрана. Для алюминиевой жилы 50 мм² при длительности КЗ 1 секунда допустимый ток составляет примерно 5.5-6.0 кА. Точный расчет проводится по формуле I = S

  • K / √t, где S – сечение (мм²), K – коэффициент (для алюминия ~94), t – время КЗ (с). Для других длительностей ток пересчитывается обратно пропорционально квадратному корню из времени.

Требуется ли дополнительный несущий трос при прокладке кабеля по воздуху?

При прокладке по воздуху (по фасадам, между опорами) кабель должен быть подвешен на несущем тросе (стальном оцинкованном или из стеклопластика) с помощью дистанционных спиральных подвесок или других крепежных элементов. Сама по себе оболочка кабеля не рассчитана на длительные механические нагрузки от собственного веса и ветра.

Как правильно выбрать сечение 50 мм²? На что оно влияет?

Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (по нагреву) и потере напряжения. Для кабеля 20 кВ сечение 50 мм² является одним из базовых в распределительных сетях и позволяет передавать мощность порядка 6-7 МВА (при токе ~200 А). Также оно обеспечивает необходимую термическую стойкость к токам КЗ. Выбор большего или меньшего сечения осуществляется на основе проектного расчета.

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

Индекс (В) указывает на категорию испытаний по нераспространению горения. Категория В – наиболее строгая, предполагающая испытание пучка кабелей с самой высокой удельной пожарной нагрузкой (выше 3.5 МДж/м). Кабель, прошедший испытания по категории В, гарантированно не распространяет горение при групповой прокладке в любых реальных условиях, что соответствует требованиям ПУЭ и Федерального закона № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности).

Заключение

Кабель АПвВнг(В)-LS 20 кВ 50 мм² представляет собой современное, технологичное решение для создания распределительных сетей среднего напряжения в условиях, где пожарная безопасность и надежность являются приоритетами. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и температурные характеристики, а исполнение «нг(В)-LS» делает его пригодным для групповой прокладки в местах массового пребывания людей и на ответственных промышленных объектах. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ и рекомендациями производителя являются залогом долговечной и безопасной работы энергетической системы.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.