Кабель АПвВнг(В)-LS 35 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель марки АПвВнг(В)-LS 35 кВ 185 мм² представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на напряжение 35 кВ, с алюминиевыми жилами сечением 185 мм², в исполнении, обеспечивающем пониженное дымо- и газовыделение при пожаре. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы подобраны для обеспечения высокой надежности, долговечности и безопасности при эксплуатации в современных энергетических системах, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки кабеля АПвВнг(В)-LS
Маркировка кабеля выполнена в соответствии с ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (вулканизированного).
- В – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- нг(В) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка).
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 35 кВ – номинальное напряжение.
- 185 мм² – номинальное сечение токопроводящей жилы.
- Точное значение зависит от конкретных условий прокладки: температуры грунта, глубины заложения, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее.
- Прокладка: В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в производственных помещениях, на специальных кабельных конструкциях. Допускается прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами). Отсутствие брони делает нежелательной прямую прокладку в земле без дополнительной защиты.
- Объекты: Распределительные сети 35 кВ, вводы на подстанции, питание мощных электроприемников, магистральные линии в пределах промышленных предприятий, городское электроснабжение.
- Особые условия: Благодаря индексам «нг(В)» и «LS» кабель рекомендован для групповой прокладки в местах массового скопления людей, в многофункциональных комплексах, метрополитенах, торговых центрах, высотных зданиях, на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности (ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»).
- Ограничения: Не предназначен для прокладки в воде, в взрывоопасных зонах (требуется специальное исполнение), в условиях постоянного растягивающего усилия.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70-80°C).
- Отсутствие риска течи пропиточного состава, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничений.
- Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных параметрах.
- Более простая и чистая процедура монтажа и оконцевания.
- Высокая стойкость к термоциклированию.
- СПЭ изоляция обладает значительно лучшими диэлектрическими характеристиками, что позволяет использовать кабель на высокое напряжение 35 кВ.
- Лучшие температурные показатели и стойкость к токам КЗ.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение.
- Чувствительность к механическим повреждениям (особенно при отсутствии брони), требующая аккуратного монтажа.
- Необходимость применения специальных муфт и инструментов для монтажа соединительных и концевых муфт.
- Относительно малый опыт длительной (30+ лет) эксплуатации по сравнению с маслонаполненными кабелями, хотя прогнозируемый срок службы составляет не менее 30 лет.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей.
- Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (не менее 15D) для предотвращения повреждения изоляции и экрана.
- Раскатка: Рекомендуется использование кабельных роликов. Запрещена раскатка волочением по земле.
- Монтаж муфт: Требует высокой квалификации персонала. Необходима абсолютная чистота, соблюдение геометрии разделки кабеля и технологии обжатия/пайки. Для кабелей с изоляцией из СПЭ применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты.
- Заземление: Металлические экраны кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- Испытания после монтажа: Обязательным является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока (по нормам ПУЭ) для проверки состояния изоляции после монтажных работ.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(В)-LS 35 кВ 185 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, круглой формы, сечением 185 мм². Для данного сечения чаще применяется многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость. Класс жилы соответствует 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Экран по жиле (полупроводящий экран)
Поверх токопроводящей жилы наложен экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений и предотвращение возникновения частичных разрядов, которые разрушают основную изоляцию.
3. Изоляция жилы
Основная изоляция выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Толщина изоляции нормирована и для напряжения 35 кВ составляет, как правило, не менее 10.5 мм. СПЭ обладает высокими диэлектрическими и механическими свойствами, устойчивостью к тепловому старению. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C.
4. Экран по изоляции (полупроводящий слой)
Поверх изоляции наложен экструдированный полупроводящий слой, аналогичный экрану по жиле. Он служит для симметрирования электрического поля и является частью экранирующей системы.
5. Поясная изоляция
В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов для придания кабелю круглой формы и дополнительной защиты.
6. Металлический экран
Обязательный элемент кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Выполняется в виде медной или алюминиевой ленты, гофрированной медной трубки или проволок (проволок). В кабеле АПвВнг(В)-LS чаще применяется экран из медных проволок, поверх которых может накладываться медная лента. Основные функции: защита от внешних электромагнитных помех, замыкание тока на землю при повреждении изоляции, обеспечение симметрии электрического поля.
7. Оболочка
Наружная защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (компаунд LS). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги и агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические и электрические параметры
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвВнг(В)-LS 35 кВ 1х185
| Параметр | Значение / Характеристика |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 20,6 / 35 |
| Сечение основной жилы, мм² | 185 |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 |
| Допустимая температура жилы при перегрузке, °C | +130 |
| Допустимая температура при КЗ (макс. 5 с), °C | +250 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 1000 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/5 мин. | 65 |
| Длительно допустимый ток нагрузки (при прокладке в земле, +25°C грунта), А* | ~330-360 |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км | Не более 0,164 |
Таблица 2. Габаритные, весовые и конструктивные параметры (примерные)
| Параметр | Значение для 1х185 | Значение для 3х185 |
|---|---|---|
| Наружный диаметр кабеля, мм | ~55-65 | ~75-85 |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~2500-3500 | ~7000-8500 |
| Конструкция жилы | Однопроволочная или многопроволочная | |
| Материал экрана | Медные проволоки и/или лента | |
| Толщина оболочки, мм | ~3,5-4,0 | ~3,5-4,0 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АПвВнг(В)-LS 35 кВ 185 мм² предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества перед кабелями с бумажно-масляной изоляцией (АСБл, АСБ2л):
Преимущества перед кабелями в ПВХ изоляцией (АВВГ и др.) на среднее напряжение:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями АПвВнг-LS и АПвПуг?
Кабель АПвПуг имеет герметизированную конструкцию: под оболочкой находится гидрофобный заполнитель, а экран выполнен в виде алюмополимерной ленты, что обеспечивает защиту от продольного распространения влаги. Он предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных покрытий. АПвВнг-LS не имеет такой герметизации и в большей степени ориентирован на прокладку в кабельных сооружениях, где важны пожаробезопасные характеристики (нг, LS).
Можно ли проложить кабель АПвВнг(В)-LS 35 кВ 185 мм² в земле напрямую?
Технически возможно, но не рекомендуется без дополнительной защиты, так как кабель не имеет брони. Согласно ПУЭ, при прокладке в земле небронированные кабели должны быть защищены от механических повреждений (например, трубами, плитами, кирпичной засыпкой). Предпочтительнее для прямого заглубления использовать бронированные модификации, например, АПвБбШв или АПвПуг.
Какой ток КЗ выдерживает данный кабель и как это рассчитать?
Термическая стойкость к токам КЗ определяется по формуле: S >= (I √t) / K, где S – сечение жилы (185 мм²), I – ток КЗ, t – время его действия (обычно 0,5-1 с), K – коэффициент, для алюминия ~94. Для кабеля 185 мм² при t=1с: Iдоп.кз = (185 94) / √1 ≈ 17.4 кА. Фактическое значение должно быть проверено по паспорту кабеля.
Что означает индекс (В) в маркировке нг(В)?
Индекс (В) указывает, что испытание на нераспространение горения проведено по самой жесткой категории для групповой прокладки. Категория В предполагает, что пожарная нагрузка при испытании соответствует 3,5 л горючего вещества на погонный метр лотка. Кабель, успешно прошедший это испытание, гарантированно не распространяет горение при плотной групповой прокладке в самых тяжелых условиях.
Требуется ли для монтажа концевых муфт на этот кабель снимать полупроводящие слои?
Да, это обязательная и критически важная операция. При монтаже муфты необходимо аккуратно удалить (зачистить) внешний полупроводящий экран по изоляции на определенную длину. Неполное или неровное удаление этого слоя может привести к искажению электрического поля и пробою в муфте.
Какой срок службы у кабеля АПвВнг(В)-LS 35 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок, стабильности напряжения, корректности монтажа, отсутствия механических повреждений и агрессивного воздействия среды.
Чем отличается исполнение LS от LSLTx или HF?
LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. LSLTx (Low Smoke Low Toxicity) – то же, но с дополнительным снижением токсичности продуктов горения. HF (Halogen Free) – безгалогенное исполнение: оболочка и изоляция из материалов, не содержащих хлора, фтора и др. При горении таких кабелей не выделяются коррозионно-активные и высокотоксичные газы (хлороводород, фтороводород). Кабель АПвВнг-LS не является безгалогенным, так как имеет ПВХ оболочку.
Заключение
Кабель АПвВнг(В)-LS 35 кВ 185 мм² является современным, надежным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Его конструкция на основе сшитого полиэтилена обеспечивает высокие электрические и эксплуатационные характеристики, а использование материалов с пониженной горючестью и дымовыделением позволяет применять его в местах с массовым пребыванием людей. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, техническими условиями и рекомендациями производителей являются залогом долговечной и безопасной работы энергетической системы.