Кабель АСПл 6 кВ
Кабель АСПл 6 кВ: конструкция, технические характеристики и область применения
Кабель АСПл 6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, покрытой пластмассовым шлангом. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение 6 кВ частоты 50 Гц. Несмотря на появление современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), кабели с бумажно-пропитанной изоляцией, такие как АСПл, остаются востребованными благодаря своей высокой надежности, длительному сроку службы и устойчивости к перегрузкам.
Расшифровка маркировки АСПл
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- С – материал оболочки: свинец.
- Пл – тип защитного покрова: пластмассовый шланг (из полиэтилена или поливинилхлорида).
- 6 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
- Точные значения зависят от конкретного производителя, количества жил (3 или 4), наличия брони и должны уточняться по техническому каталогу.
- Магистральные и распределительные линии в сетях 6 кВ.
- Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций на промышленных предприятиях (нефтегазовой, химической, горнодобывающей отраслей).
- Устройство вводов на территории промышленных объектов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) и производственных помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и средней коррозионной активности. Для прокладки в земле обязательно используются бронированные модификации (АСПлБ).
- Допустимая температура: Кабели с XLPE имеют более высокую допустимую температуру жилы (+90°C в длительном режиме), что позволяет пропускать больший ток нагрузки при том же сечении.
- Монтаж: Кабели с XLPE легче, имеют меньший радиус изгиба, допускают прокладку при более низких температурах и на трассах с большим перепадом уровней. Они не требуют сложных концевых муфт с обязательным учетом стекания пропитки.
- Эксплуатация: Кабели с БПИ требуют тщательного монтажа концевых и соединительных муфт для обеспечения герметичности. Кабели с XLPE менее чувствительны к влаге, но критичны к качеству монтажа и наличию дефектов в изоляции.
- Надежность: Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к частичным разрядам, а также лучше выдерживает кратковременные перегрузки. Система БПИ имеет многолетнюю историю эксплуатации и отработанные технологии ремонта.
- Экономика: При равном сечении кабель АСПл, как правило, имеет более низкую стоимость, но больший вес и диаметр. Однако стоимость монтажа (муфтирование) для БПИ-кабелей может быть выше.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабаны с кабелем. Раскатка должна производиться с применением кабельных роликов для предотвращения механических повреждений и нарушения герметичности оболочки.
- Изгиб: Не допускается изгиб кабеля с радиусом меньше минимально допустимого (25D).
- Подогрев: При прокладке при температуре ниже 0°C кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогреть током.
- Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт – критически важная операция. Необходимо обеспечить абсолютную герметизацию среза изоляции для предотвращения доступа воздуха и влаги. Используются специальные муфты для бумажно-пропитанных кабелей (типа КНЭ, СС и др.).
- Контроль герметичности: Перед монтажом муфт и после него рекомендуется проводить испытание оболочки на герметичность сжатым воздухом или азотом под давлением.
- Испытания: После прокладки кабельная линия подвергается приемо-сдаточным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (реже переменным).
- Нарушение герметичности свинцовой оболочки (коррозия, механические повреждения) с последующим увлажнением бумажной изоляции.
- Некачественный монтаж концевых или соединительных муфт, приводящий к доступу воздуха и влаги.
- Длительные перегрузки по току, вызывающие термическое старение изоляции.
- Воздействие блуждающих токов, приводящее к электрокоррозии свинцовой оболочки.
- Механические повреждения брони и оболочки при раскопках.
Дополнительные обозначения в марке могут указывать на наличие брони, тип бронепокрова и другие особенности. Например, АСПлБ – кабель с броней из стальных лент.
Конструкция кабеля АСПл 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 300 мм² и выше). Форма жил – секторная или сегментная для кабелей с номинальным сечением 25 мм² и выше, что позволяет оптимально заполнять внутреннее пространство, уменьшая диаметр и вес кабеля.
2. Фазная изоляция
Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 6 кВ она составляет, как правило, 2,75 мм (на жилу). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
3. Поясная изоляция
Наносится поверх скрученных изолированных жил для выравнивания электрического поля и дополнительной механической защиты. Также выполняется из бумажных лент.
4. Заполнитель
Межжильное пространство и под оболочкой заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и стабильности конструкции.
5. Оболочка
Свинцовая оболочка (марки С) накладывается поверх поясной изоляции. Она служит герметичным барьером, предотвращающим попадание влаги и воздуха в бумажную изоляцию, а также ее стекание при нагреве. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает защиту от коррозии в агрессивных грунтах.
6. Защитный покров (шланг)
Поверх свинцовой оболочки экструдируется пластмассовый шланг из полиэтилена (П) или поливинилхлоридного пластиката (В). Он защищает мягкую свинцовую оболочку от механических повреждений, а также служит дополнительной защитой от коррозии и воздействия химических веществ.
7. Бронепокров (для модификаций с буквой «Б»)
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Предназначен для защиты кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов) при прокладке в земле (траншеях).
8. Наружный покров
Для кабелей с броней поверх нее накладывается защитный покров из битума, пропитанной кабельной пряжи (крепи) и мелового слоя для защиты брони от коррозии.
Основные технические характеристики и параметры
Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры кабеля АСПл 6 кВ
| Сечение жилы, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (примерно) | Масса 1 км кабеля, кг (примерно) | Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле, А* | Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 35-40 | 1800-2200 | 115-125 | 1.20 |
| 50 | 40-45 | 2500-3000 | 160-175 | 0.60 |
| 95 | 50-55 | 3800-4500 | 225-245 | 0.320 |
| 150 | 55-65 | 5200-6200 | 280-310 | 0.206 |
| 240 | 65-75 | 7500-9000 | 360-400 | 0.125 |
Таблица 2. Общие технические требования
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/6 |
| Максимальное рабочее напряжение Um, кВ | 7.2 |
| Частота, Гц | 50 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 18 |
| Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации, °C | +80 |
| Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (не более 4 сек), °C | +200 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -0 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 25 наружных диаметров кабеля (для одножильных – 30 диаметров) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Область применения и способы прокладки
Кабель АСПл 6 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель АСПл не предназначен для прокладки по вертикальным и наклонным трассам с существенным перепадом уровней (более 15-25 м), так как пропитывающий состав может стекать, приводя к осушению изоляции в верхней части и ее пробою. Для таких трасс используются кабели с нестекающей пропиткой (марки АСПлН или АСПлС).
Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)
Кабели с бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ), такие как АСПл, и кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвП) являются основными типами для сетей среднего напряжения.
Монтаж и эксплуатационные особенности
Монтаж кабеля АСПл требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АСПл от АСБ?
Основное отличие – в защитном покрове. АСБ имеет поверх брони защитный покров из битума, пропитанной кабельной пряжи и мелового слоя. АСПл имеет поверх свинцовой оболочки (и брони, если она есть) пластмассовый шланг (полиэтиленовый или ПВХ). Шланг АСПл обеспечивает лучшую защиту от коррозии и агрессивных сред по сравнению с покровом АСБ.
Можно ли прокладывать кабель АСПл в земле без брони?
Нет, для непосредственной прокладки в земле (траншее) необходимо использовать бронированные модификации кабеля – АСПлБ. Броня защищает кабель от механических повреждений при раскопках, давления грунта и грызунов. Кабель без брони (АСПл) допускается к прокладке в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах), где исключен риск механических повреждений.
Что означает маркировка «АСПл 6 кВ 3х120»?
Эта маркировка расшифровывается следующим образом: Кабель с алюминиевыми жилами, в свинцовой оболочке, с пластмассовым шлангом, на напряжение 6 кВ, трехжильный, с сечением каждой жилы 120 квадратных миллиметров.
Какой срок службы у кабеля АСПл 6 кВ?
Нормативный срок службы кабеля АСПл при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и нагрузочного режима составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы на многих объектах превышает 40-50 лет.
Почему для кабелей с БПИ важно ограничивать перепад уровней при прокладке?
Вязкий пропитывающий состав под действием силы тяжести и нагрева от тока нагрузки может медленно стекать в нижнюю часть трассы. Это приводит к осушению изоляции в верхней части, резкому снижению ее электрической прочности и последующему пробою. Для трасс с большим перепадом используются специальные кабели с обедненной пропиткой или вязкими нестекающими составами (АСПлН, АСПлС).
Каковы основные причины выхода из строя кабелей АСПл?
Как определить необходимость замены кабеля АСПл?
Решение принимается на основе комплекса диагностических измерений: определение сопротивления изоляции, измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ), испытание повышенным напряжением постоянного тока, анализ истории эксплуатации и визуальный осмотр трассы. Систематическое снижение сопротивления изоляции и рост tg δ являются индикаторами старения и увлажнения изоляции.