Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6000 В частотой 50 Гц. Его конструкция и характеристики строго регламентированы техническими условиями ТУ 16.К71-310-2001 и соответствуют требованиям ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ).
Расшифровка буквенно-цифровой маркировки
Маркировка АПвВнг(В)-LS 6 кВ структурирована следующим образом:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- Пв – материал изоляции жил: изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ).
- В – материал оболочки: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- нг(В) – исполнение по показателям пожарной безопасности: не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В (наибольшая пожарная нагрузка).
- LS – Low Smoke: пониженное дымо- и газовыделение при горении и тлении.
- 6 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Номинальное напряжение U0/U: 3.6/6 кВ.
- Максимально допустимое рабочее напряжение Umax: 7.2 кВ.
- Частота: 50 Гц.
- Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после монтажа: 15 кВ, продолжительность 10 мин.
- Допустимая длительная температура нагрева жил при эксплуатации: +90°C.
- Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +130°C (суммарно не более 100 часов в год, не более 8 часов подряд).
- Максимальная температура жил при коротком замыкании: +250°C (продолжительность КЗ не более 4 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -15°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 10 наружных диаметров кабеля для одножильных и 7.5 для многожильных кабелей.
- нг(В) – не распространяющий горение при групповой прокладке по категории В (кабели с высокой пожарной нагрузкой). Подтверждается испытанием на нераспространение горения при одиночной и групповой прокладке с воздействием пламени мощностью 20 кВт.
- LS – пониженное дымо- и газовыделение. Коэффициент дымообразования при горении и тлении не более 50%. Показатель кислотности газов, выделяемых при горении, не менее 4.0 pH, не более 30.0% кислотности по массе.
- ПРГП – при горении не выделяет в окружающую среду хлористый водород в концентрациях, вызывающих коррозию оборудования (исполнение «non-corrosive»).
- Промышленные предприятия: питание мощных электродвигателей, насосов, вентиляторов, распределительные сети цехов.
- Объекты энергетики: вспомогательные цепи, системы собственных нужд подстанций и электростанций.
- Горнодобывающая отрасль (для поверхностного монтажа).
- Коммунальное хозяйство: питание районных трансформаторных подстанций, насосных станций.
- Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, торговые центры, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности.
- Точные значения токовых нагрузок, диаметров и масс необходимо уточнять по актуальным техническим каталогам производителей, так как они зависят от конкретной конструкции (форма жилы, толщина изоляции и т.д.). Приведенные данные носят справочный характер.
- Высокая надежность изоляции: СПЭ обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к тепловому старению и влаге.
- Повышенная пожарная безопасность: Соответствие категориям нг(В) и LS делает кабель пригодным для групповой прокладки в местах массового скопления людей и на ответственных объектах.
- Экономичность: Использование алюминия делает кабель значительно дешевле медных аналогов при сохранении высоких электротехнических характеристик за счет применения СПЭ.
- Удобство монтажа: Относительно небольшой вес и радиус изгиба облегчают прокладку по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией.
- Длительный срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Отсутствие брони: Требует защиты от механических повреждений при прокладке в земле или в местах с возможными воздействиями.
- Чувствительность к качеству монтажа концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала при разделке и установке концевых муфт, так как необходима тщательная зачистка полупроводящих слоев.
- Ограничение по температуре монтажа: Прокладка без подогрева возможна только до -15°C.
Конструктивные элементы кабеля
Конструкция кабеля АПвВнг(В)-LS является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ по ГОСТ 22483), круглой формы. Для сечений от 25 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жилы могут быть однопроволочными (сечения 16-50 мм²) или многопроволочными (все сечения, но чаще от 70 мм² и выше). Класс жилы (1, 2 или 3 по гибкости) указывается в ТУ на конкретную партию.
2. Изоляция жилы
Выполнена из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (химической или радиационной) придает материалу сетчатую молекулярную структуру, что кардинально улучшает его свойства по сравнению с термопластичным ПЭ: повышается стойкость к тепловой деформации (рабочая температура увеличивается до +90°C), термостойкость при коротком замыкании (до +250°C), механическая прочность и стойкость к трекингу. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (6 кВ) и сечения жилы.
3. Экранирование жилы
Каждая изолированная жила экранирована. Экран выполнен в виде электропроводящего слоя (полупроводящей ленты или экструдированного полупроводящего слоя) поверх изоляции, поверх которого наложен медный экран. Медный экран может быть выполнен в виде оплетки из медных проволок или в виде медной ленты, наложенной продольно или спирально. Назначение экрана – выравнивание электрического поля вокруг жилы, предотвращение поверхностных разрядов и защита от внешних электромагнитных помех.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных экранированных жил может накладываться поясная изоляция из полупроводящего материала или крепированная бумага, выполняющая роль демпфирующего и выравнивающего слоя.
5. Оболочка
Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ-нг-LS). Этот материал обеспечивает необходимую механическую защиту, стойкость к агрессивным средам, влаге и, что критически важно, соответствует требованиям пожарной безопасности: не распространяет горение при групповой прокладке, обладает пониженным дымо- и газовыделением, а также низкой коррозионной активностью продуктов горения (кислотность газов). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики
Пожарная безопасность (соответствие ГОСТ 31565-2012, ГОСТ 53315-2009)
Кабель соответствует высшим категориям пожарной безопасности:
Области и условия применения
Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение до 10 кВ (фактическое 6 кВ). Основные сферы применения:
Условия прокладки: Кабель предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (туннелях, коллекторах, каналах, шахтах), на эстакадах, в производственных помещениях. Допускается прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронированный аналог – АПвБбШв). Запрещена прокладка в блоках, заполненных кабельным желе. Для прокладки в земле без дополнительной защиты не предназначен.
Сравнительная таблица аналогов и модификаций
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Особенности конструкции | Ключевое отличие от АПвВнг(В)-LS |
|---|---|---|---|---|
| АПвВнг(В)-LS 6 кВ | Алюминий | СПЭ | Экранированный, ПВХ-нг-LS оболочка | Базовая модель |
| ПвВнг(В)-LS 6 кВ | Медь | СПЭ | Экранированный, ПВХ-нг-LS оболочка | Медная жила, большая стойкость к коррозии и электропроводность |
| АПвБбШвнг(В)-LS 6 кВ | Алюминий | СПЭ | Броня из двух стальных оцинкованных лент, ПВХ-нг-LS оболочка | Наличие брони для защиты от механических повреждений, возможность прокладки в земле |
| АВВГ 6 кВ (устаревший аналог) | Алюминий | ПВХ | Без экранирования, ПВХ оболочка | ПВХ изоляция, отсутствие экрана, не соответствует современным требованиям по пожарной безопасности и надежности для сетей 6 кВ |
Таблица основных сечений и массогабаритных показателей (пример)
| Количество и сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Максимально допустимый длительный ток нагрузки (в воздухе), А* |
|---|---|---|---|
| 3х50 | 45-50 | 2500-2800 | 165-175 |
| 3х95 | 55-60 | 3800-4200 | 235-250 |
| 3х150 | 65-70 | 5500-6000 | 300-320 |
| 3х185 | 70-75 | 6700-7300 | 350-370 |
Преимущества и недостатки кабеля АПвВнг(В)-LS 6 кВ
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями АПвВнг(В)-LS и АВВГ на 6 кВ?
Разница фундаментальна. АВВГ использует ПВХ-изоляцию, которая для напряжений 6 кВ является морально и технически устаревшей: склонна к тепловой деформации, имеет более низкий допустимый температурный режим (+70°C), подвержена трекингу. Кроме того, АВВГ, как правило, не имеет экрана, что недопустимо для современных сетей среднего напряжения из-за невыровненного электрического поля. Кабель АПвВнг(В)-LS имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, экран на каждой жиле и оболочку с улучшенными пожарными характеристиками.
Можно ли прокладывать кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ в земле (траншее)?
Прямая прокладка в земле без дополнительной защиты не рекомендуется и, как правило, запрещена проектами. Отсутствие брони делает его уязвимым для механических повреждений (лопаты, камни, грызуны). Для прокладки в земле необходимо использовать его бронированную модификацию – АПвБбШвнг(В)-LS, либо прокладывать в трубах или защитных коробах, что существенно увеличивает стоимость и сложность монтажа.
Как правильно выбрать сечение кабеля АПвВнг(В)-LS 6 кВ?
Выбор сечения производится по расчетному току нагрузки с учетом способа прокладки (в воздухе, в кабельном канале), температуры окружающей среды, количества кабелей в пучке и допустимой потери напряжения. Основным руководящим документом являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ, глава 1.3). Обязательно выполняется проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.
Какие муфты необходимо использовать для монтажа кабеля АПвВнг(В)-LS 6 кВ?
Для соединения и оконцевания необходимо использовать специальные муфты (соединительные и концевые), рассчитанные на работу с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-10 кВ. Это стопорные или без стопорные изоляционные муфты, требующие тщательной ступенчатой зачистки изоляции и экрана. Популярны муфты холодной усадки (с эластомерными изоляционными элементами) или термоусаживаемые. Производители: Raychem, 3M, КВТ, ЗЭТ и другие.
Что означает индекс (В) в маркировке нг(В) и чем он отличается от нг(А)?
Индекс (А), (В), (С) или (D) указывает категорию пожарной опасности по ГОСТ 31565-2012, которая определяется суммарной пожарной нагрузкой кабелей в пучке. Категория В – наиболее требовательная для силовых кабелей (высокая пожарная нагрузка). Кабель, испытанный по категории В, можно применять при любой групповой прокладке. Кабель нг(А) испытан для кабелей с меньшей пожарной нагрузкой (например, контрольные кабели). Использование кабеля с более высокой категорией (В) вместо (А) всегда допустимо.
Требуется ли дополнительный заземляющий проводник в кабеле АПвВнг(В)-LS?
В стандартном исполнении кабель имеет три силовые жилы. Четвертая, заземляющая (нулевая) жила, в конструкции не предусмотрена. Для заземления корпусов оборудования используется либо отдельный провод заземления, либо, что является современным и правильным подходом для сетей 6 кВ, используется система заземления с помощью медных лент или проводников, соединяющих экраны/броню кабелей и корпуса муфт, которые в итоге заземляются. Экран кабеля также подлежит обязательному заземлению с двух сторон.
Заключение
Кабель АПвВнг(В)-LS 6 кВ является современным, надежным и экономичным решением для создания распределительных сетей среднего напряжения на промышленных и гражданских объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Его ключевые преимущества – сочетание алюминиевой токопроводящей основы, высоких электротехнических характеристик изоляции из сшитого полиэтилена и оболочки, обеспечивающей нераспространение горения и низкое дымовыделение. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж с применением соответствующих аксессуаров и соблюдение условий эксплуатации гарантируют его долговечную и безотказную работу в течение всего срока службы.