Кабель АПвВнг(В)-LS 3х240: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвВнг(В)-LS 3х240 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в пониженно горючем исполнении с низким дымо- и газовыделением. Данный тип кабельной продукции предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция кабеля обеспечивает высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в условиях возможного возникновения пожара.
Расшифровка маркировки АПвВнг(В)-LS 3х240
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ 16442-80 и последующими изменениями, а также ТУ 16.К71-310-2001. Каждая буква и цифра несут информацию о материале и конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: сшитый полиэтилен (ПВ) методом пероксидной сшивки.
- В – материал оболочки: поливинилхлорид (ПВХ).
- нг(В) – исполнение по распространению горения: не распространяющий горение при одиночной прокладке (категория В по ГОСТ 53315-2009, что соответствует испытанию на горение с достижением температуры газовой горелки не менее 830°C).
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 3х240 – количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил: три жилы сечением 240 мм² каждая.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 240 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для компактности и уменьшения общего диаметра кабеля), многопроволочная. Класс жилы – 2 (многопроволочная) по ГОСТ 22483.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Поверх каждой жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Изоляция: Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Номинальная толщина изоляции зависит от класса напряжения: для 10 кВ – typically 3.4 мм. Сшитый полиэтилен обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Поверх изоляции каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой или полупроводящая лента. Совместно с экраном по жиле создает цилиндрический конденсатор, равномерно распределяющий электрическое поле.
- Поясная изоляция: В трехжильных кабелях поверх всех трех экранированных жил обычно накладывается поясная изоляция из полупроводящих или крепированных медных лент, которая также служит элементом общего экрана.
- Общий экран (заземляющий): Выполняется в виде медной ленты или проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции. Предназначен для отвода токов утечки и обеспечения безопасности при касании оболочки. Является обязательным элементом для кабелей на напряжение выше 6 кВ.
- Оболочка: Наружный защитный слой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката пониженной горючести с низким дымо- и газовыделением (нг(В)-LS). Цвет оболочки, как правило, черный. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги и агрессивных сред, а также выполняет противопожарную функцию.
- Магистральные линии в распределительных сетях 6-35 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, промышленных предприятий.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях), где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности (LS).
- Прокладка в помещениях и зданиях, включая многофункциональные комплексы, торговые центры, вокзалы, аэропорты – везде, где требуется кабель категории нг(В)-LS.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (броневыми лентами или плитами), если это не предусмотрено конструкцией. Стандартный АПвВнг(В)-LS не имеет брони, поэтому для прямого заглубления в грунт следует выбирать модификации с броней, например, АПвБбШвнг(В)-LS.
- Прокладка: Допускается прокладка в воздухе (вне солнечной радиации), в помещениях, кабельных сооружениях. При прокладке в траншеях обязательна песчаная подушка, защита плитами или сигнальной лентой. Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и экранов.
- Соединение и оконцевание: Для соединения жил необходимо использовать специальные медные или биметаллические (алюмомедные) кабельные наконечники, обжимаемые гидравлическим прессом. Изоляция восстанавливается с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, рассчитанных на соответствующее напряжение и тип изоляции (XLPE).
- Заземление: Медный экран (поясная изоляция и общий экран) должен быть надежно заземлен с двух сторон кабельной линии для обеспечения безопасной работы и защиты от перенапряжений.
- Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением выпрямленного тока (по нормам ПУЭ) и проверена на целостность жил и экранов.
- Более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для СБ).
- Отсутствие риска стекания пропитки, возможность прокладки на вертикальных участках без ограничения по высоте.
- Меньший вес и внешний диаметр.
- Более высокая стойкость к термическим и механическим перегрузкам.
- Упрощение монтажа и обслуживания (не требуются специальные муфты для остановки масла).
Таким образом, полное наименование описывает кабель с тремя алюминиевыми жилами сечением 240 мм², с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из ПВХ пластиката пониженной горючести, с низким выделением дыма и коррозионно-активных газов.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(В)-LS 3х240 является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля АПвВнг(В)-LS 3х240 регламентируются техническими условиями и стандартами. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ.
Электрические характеристики
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 20,3/35 (в зависимости от исполнения) |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при коротком замыкании, не более 5 сек) |
| Сопротивление изоляции, МОм·км, не менее | 100 (при +20°C) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ / продолжительность | 30 / 10 мин. (для 10 кВ кабеля) |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0.3 |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение / Условие |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон температур эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева | Не ниже -15°C |
| Строительная длина, м | Не менее 200 (может оговариваться с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию, но не более 6 лет с даты изготовления |
Характеристики пожарной безопасности (нг(В)-LS)
| Параметр | Испытание / Значение |
|---|---|
| Распространение горения при одиночной прокладке | Не распространяет горение (категория В по ГОСТ 53315) |
| Кислородный индекс, % | Не менее 30 |
| Коррозийная активность продуктов дымо- и газовыделения | pH не менее 4,0; проводимость не более 10 мкСм/мм |
| Дымообразование при горении и тлении | Минимальная светопропускание не менее 50% (низкое дымообразование) |
Сравнение с аналогами и выбор сечения
Кабель АПвВнг(В)-LS 3х240 является алюминиевым аналогом медного кабеля ПвВнг(В)-LS 3х240. Выбор между алюминием и медью основывается на технико-экономическом расчете. Алюминиевый кабель значительно дешевле и легче, что критично для проектов с большими длинами трасс и ограниченным бюджетом. Однако он имеет больший диаметр при равном токе, требует более аккуратного монтажа (алюминий более хрупок и подвержен ползучести), а контактные соединения нуждаются в особом внимании для предотвращения окисления.
Сечение 240 мм² выбирается исходя из расчетного тока нагрузки, условий прокладки (температура окружающей среды, способ прокладки) и допустимой потери напряжения. Для кабеля АПвВнг(В)-LS 3х240, проложенного в земле (в траншее), длительно допустимый ток составляет примерно 355 А. При прокладке в воздухе это значение может быть ниже (~320 А) из-за худших условий охлаждения. Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) гл. 1.3.
Область применения
Кабель АПвВнг(В)-LS 3х240 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах, в блоках совместно с кабелями на напряжение выше 35 кВ, а также для подвижного подключения.
Условия монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля АПвВнг(В)-LS 3х240 должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением ПУЭ, ПТЭЭП и инструкций завода-изготовителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие АПвВнг-LS от АПвВнг(В)-LS?
Буква «(В)» в маркировке указывает на категорию исполнения по нераспространению горения по ГОСТ 53315-2009. Категория В – наиболее жесткие условия испытаний на нераспространение горения для одиночной прокладки (используется газовая горелка с температурой пламени не менее 830°C). Маркировка «нг» без указания категории может трактоваться как категория А (менее жесткие испытания). Наличие «(В)» гарантирует высший уровень пожарной безопасности для одиночной прокладки.
Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(В)-LS 3х240 в земле без защиты?
Нет, не рекомендуется. Кабель без бронепокрова (обозначаемого буквой «Б» в маркировке) не предназначен для прямой прокладки в земле, так как не защищен от механических воздействий (давление грунта, раскопки, грызуны). Для прокладки в траншее необходимо либо использовать защитные плиты или трубы, либо выбирать бронированную модификацию – АПвБбШвнг(В)-LS.
Каковы преимущества изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-пропитанной (СБ)?
Как правильно выбрать сечение 240 мм²? На какой ток он рассчитан?
Сечение выбирается по расчетному току нагрузки с учетом коэффициентов снижения токовой нагрузки (К1 – для температуры земли/воздуха, К2 – для количества работающих кабелей в одной траншее и т.д.). Без учета коэффициентов, ориентировочные значения: для прокладки в земле (в траншее) – до 355 А; для прокладки в воздухе – до 320 А. Окончательный расчет должен быть выполнен проектной организацией согласно гл. 1.3 ПУЭ.
Требуется ли предварительный нагрев кабеля перед прокладкой при отрицательных температурах?
Да, согласно инструкциям, прокладка кабеля с изоляцией из ПВХ пластиката без подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов, чтобы избежать растрескивания материалов оболочки и изоляции при изгибах.
Почему в кабеле на напряжение 10 кВ используется экран?
Экран (заземляющий) выполняет несколько критически важных функций: выравнивает электрическое поле вокруг жилы, делая его радиальным и предотвращая ионизацию; защищает от внешних электромагнитных помех; обеспечивает безопасность персонала при касании оболочки, отводя токи утечки на землю; также через экран могут протекать токи короткого замыкания, что учитывается при расчетах.
Заключение
Кабель АПвВнг(В)-LS 3х240 представляет собой современное, технологичное решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена, обеспечивает высокую электрическую прочность, надежность и долгий срок службы. Исполнение «нг(В)-LS» делает его предпочтительным выбором для прокладки в местах с массовым пребыванием людей и в сложных кабельных сооружениях, где требования пожарной безопасности выдвигаются на первый план. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с нормативной документацией являются залогом безопасной и бесперебойной работы энергетических объектов.