Кабель АПвВнг(В)-LS 3-х жильный на напряжение 35 кВ: полный технический анализ

Кабель марки АПвВнг(В)-LS 3-х жильный 35 кВ представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, пожарной безопасности и длительного срока службы в условиях современных энергетических объектов, включая распределительные сети, подстанции и промышленные предприятия.

Расшифровка маркировки АПвВнг(В)-LS

Маркировка кабеля выполнена в соответствии с ГОСТ 31565-2012 (кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ) и несет полную информацию о его конструкции:

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жил из вулканизированного (сшитого) полиэтилена (XLPE).
• В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• нг(В) – исполнение по нераспространению горения категории В. Означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждено испытаниями по категории В (наиболее жесткие условия для многожильных кабелей).
• LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. Полимерные материалы оболочки и, возможно, заполнителя обладают пониженной дымогенерацией и коррозионной активностью продуктов горения.
• 3-х жильный – кабель имеет три изолированные токопроводящие жилы.
• 35 кВ – номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвВнг(В)-LS является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной) по ГОСТ 22483. Для сечения 35 мм² жила, как правило, выполняется секторной (сегментной) формы для компактности и экономии материалов. Жила может быть однопроволочной (ож) для сечений до 50-70 мм² или многопроволочной (мн) для больших сечений и повышенной гибкости.

2. Экран на жиле (полупроводящий экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля у поверхности жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, разрушающих изоляцию.

3. Изоляция жилы

Основной изолирующий слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал, полученный путем вулканизации, обладает высокой электрической прочностью (не менее 15-20 кВ/мм), отличной термостойкостью (длительно выдерживает температуру жилы до +90°C), стойкостью к тепловым ударам и механической прочностью. Толщина изоляции нормирована стандартом и для 35 кВ составляет, как правило, 9.0 мм.

4. Экран на изоляции (полупроводящий слой)

Поверх изоляции накладывается второй экструдированный полупроводящий слой. Он служит для создания равномерного цилиндрического внешнего экрана, отводящего емкостные токи и защищающего от внешних воздействий.

5. Поясная изоляция и заполнение

Поверх экранов каждой жилы может накладываться поясная изоляция из специальной ленты. Три скрученные изолированные жилы укладываются вместе, а свободное пространство между ними заполняется жгутом из негорючего материала или экструдированным заполнением. Это обеспечивает механическую стабильность, круглую форму кабеля и дополнительную огнезащиту.

6. Общий экран (металлическая оплетка)

Поверху скрученных жил накладывается экранирующий элемент – медные или алюминиевые проволоки, наложенные спирально, или медная лента. Этот экран предназначен для защиты от внешних электромагнитных помех, обеспечения симметрии электрического поля и выполнения функции нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

7. Разделительный слой

Под оболочкой может находиться слой из пластиковой пленки или талька, предотвращающий слипание оболочки с экраном.

8. Внешняя оболочка

Наружный защитный слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг-LS). Эта оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред, а также отвечает за огнестойкие свойства кабеля (нг(В) и LS). Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 20/35 кВ (40.5 кВ). Где U₀ – фазное напряжение, U – междуфазное, U_m – максимальное рабочее напряжение.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 65 кВ (в течение 10 минут для готового кабеля).
• Испытательное постоянное напряжение: 105 кВ (в течение 15 минут).
• Допустимая длительная температура нагрева жилы: +90°C.
• Допустимая температура нагрева жилы при коротком замыкании (до 4 сек): +250°C.
• Допустимая температура нагрева жилы в режиме перегрузки: +130°C.
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.

Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ Р 53315-2009 и ГОСТ 31565-2012)

• Огнестойкость (нг(В)): Кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории В (наиболее высокая нагрузка по горючести материала).
• Дымообразование (LS): Удельная оптическая плотность дыма при горении и тлении не превышает 50 ед.
• Кислотность газовыделений (LS): Значение pH продуктов горения не менее 4.0, проводимость водного раствора не более 10 мкСм/мм. Это снижает коррозионное воздействие на металлические конструкции и оборудование.
• Токсичность: Индекс токсичности продуктов горения не более 40-120 (в зависимости от модификации).

Области применения

Кабель АПвВнг(В)-LS 3х35 35 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 35 кВ (воздушные линии, переходящие в кабельные вставки).
• Питание мощного оборудования на промышленных предприятиях (сталеплавильные цеха, нефтехимические комбинаты, рудники).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях) и производственных помещениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.
• Вводы на подстанциях и распределительных устройствах (РУ).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (в трубах, лотках, с сигнальной лентой). Важно: для прямой прокладки в земле без дополнительной защиты чаще применяются кабели с броней, например, АПвБбШп.

Таблица 1. Сравнение кабеля АПвВнг(В)-LS с аналогами на 35 кВ

Марка кабеля	Материал жилы	Особенности конструкции	Основная область применения	Ключевое отличие
АПвВнг(В)-LS	Алюминий	Без брони, оболочка ПВХнг-LS	Помещения, туннели, коллекторы, где требуется пожаробезопасность	Оптимален по цене и пожарной безопасности для внутренней прокладки
АПвБбШп	Алюминий	Броня из стальных лент, защитный шланг из полиэтилена	Прямая прокладка в земле (траншеях)	Наличие брони для механической защиты
ПвПнг(В)-LS	Медь	Без брони, оболочка из полимеров не содержащих галогенов (HF)	Объекты с повышенными требованиями к экологии при пожаре (метро, ТЦ, больницы)	Медная жила, безгалогенная оболочка (меньше дыма и коррозионных газов)
АСБл	Алюминий	Бумажная пропитанная изоляция, свинцовая оболочка, броня	Старые сети, прокладка в воде и агрессивных грунтах	Устаревшая, но очень надежная в тяжелых условиях конструкция

Условия прокладки и монтажа

• Минимальный радиус изгиба: Однократный радиус изгиба при монтаже должен быть не менее 15-20 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с поясной изоляцией.
• Допустимое растягивающее усилие: Не более 50 Н/мм² сечения для алюминиевых жил без брони. Применение тяговых чулок обязательно.
• Прокладка при низких температурах: Без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогревать трансформаторами.
• Групповая прокладка: Допускается, что и регламентируется индексом «нг(В)». При этом необходимо соблюдать расстояния между пучками кабелей согласно ПУЭ для обеспечения теплоотвода.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая надежность и долгий срок службы (не менее 30 лет) благодаря изоляции из сшитого полиэтилена.
• Отличные показатели пожарной безопасности: нераспространение горения, низкое дымо- и газовыделение.
• Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (типа АСБ).
• Относительно простая технология монтажа и монтажа муфт.
• Устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям.
• Коррозионная стойкость (отсутствие металлической оболочки, как у АСБл).

Недостатки:

• Отсутствие брони делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при прямом воздействии, требует осторожности при прокладке в земле без дополнительной защиты.
• Чувствительность к точечным механическим воздействиям (защемления, удары) на изоляцию, что может привести к развитию «древовидных» образований (трекинга).
• Более высокая стоимость по сравнению с бумажно-пропитанными кабелями, но сопоставимая или ниже, чем у медных аналогов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АПвВнг(В)-LS и АПвБбШп на 35 кВ?

Ответ: Ключевое отличие – наличие брони. АПвБбШп имеет две стальные оцинкованные ленты (буква «Б» в маркировке) и внешний защитный шланг из полиэтилена («Шп»), что обеспечивает высокую механическую защиту от грунта, камней, грызунов. Он предназначен для прямой прокладки в земле. АПвВнг(В)-LS не имеет брони, его оболочка из ПВХ не предназначена для прямого контакта с абразивным грунтом. Его основная сфера – кабельные сооружения и помещения, где важна пожарная безопасность, а механические риски минимальны.

Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(В)-LS в земле (траншее)?

Ответ: Да, но только при условии дополнительной механической защиты. Согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабели без брони, прокладываемые в земле, должны быть защищены от механических повреждений. Это достигается укладкой кабеля в асбоцементные, полимерные или стальные трубы, либо в двустенные гофрированные трубы. Прямая прокладка в траншее без защиты не рекомендуется и может привести к повреждению оболочки и изоляции.

Вопрос 3: Что означает индекс «LS» и насколько он важен?

Ответ: Индекс LS (Low Smoke) указывает на пониженное дымо- и газовыделение из материалов оболочки и заполнения при пожаре. Это критически важно для объектов с массовым пребыванием людей (вокзалы, метро, ТЦ), а также в закрытых кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах). Дым снижает видимость при эвакуации, а коррозионно-активные газы (хлороводород и др.) выводят из строя электронное и электрическое оборудование, даже не затронутое огнем. Для таких объектов использование кабелей с LS является обязательным требованием норм.

Вопрос 4: Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Ответ: Номинальный срок службы кабеля АПвВнг(В)-LS составляет не менее 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, корректности монтажа (особенно концевых и соединительных муфт), отсутствия механических напряжений и вибраций, агрессивности окружающей среды. Регулярный мониторинг состояния изоляции (диагностика частичных разрядов, измерение тангенса дельта) позволяет прогнозировать и продлевать ресурс кабельной линии.

Вопрос 5: Требуется ли заземление экранов жил данного кабеля и как это делать?

Ответ: Да, экраны (металлические оболочки) кабелей на напряжение 6-35 кВ подлежат обязательному заземлению с двух концов. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала (снятие напряжения с экрана), обеспечения симметрии электрического поля, отвода емкостных токов и возможности работы устройств защиты (например, продольной дифференциальной защиты). Заземление выполняется путем соединения экранов через специальные заземляющие зажимы на концевых муфтах и подключения к контуру заземления подстанции или РУ. В некоторых схемах (при большой длине линии) применяют одноточечное заземление или поперечную компенсацию, но это требует специального расчета.

Вопрос 6: В чем разница между кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и бумажно-пропитанной изоляцией (типа АСБ) для 35 кВ?

Ответ: Разница фундаментальна. Кабели с изоляцией XLPE (АПвВнг-LS):

• Не имеют ограничения по разности уровней прокладки (отсутствует стекание пропиточного состава).
• Имеют более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70-80°C у АСБ).
• Обладают меньшим весом и большей гибкостью.
• Более устойчивы к влаге (при повреждении оболочки бумажная изоляция быстро теряет свойства).
• Требуют менее сложных и громоздких муфт для монтажа.

Кабели типа АСБ дешевле, имеют многолетнюю историю применения и в некоторых случаях (агрессивные среды, прокладка в воде) могут быть предпочтительнее благодаря герметичной свинцовой оболочке.

Заключение

Кабель АПвВнг(В)-LS 3-х жильный 35 кВ является современным, надежным и безопасным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и оболочке с пониженной пожарной опасностью, оптимально сочетает высокие электротехнические характеристики, долговечность и соответствие строгим противопожарным нормам. Правильный выбор данной марки кабеля, с учетом условий прокладки (внутренние сооружения, тоннели, эстакады) и требований к пожарной безопасности, позволяет создать энергоэффективную и устойчивую инфраструктуру. При проектировании и монтаже необходимо неукоснительно соблюдать требования ПУЭ, ГОСТ и рекомендации производителей кабельной арматуры для обеспечения безаварийной работы линии на протяжении всего срока службы.