Кабели алюминиевые многопроволочные

Кабели алюминиевые многопроволочные: конструкция, применение и технические аспекты

Алюминиевые многопроволочные кабели представляют собой класс токопроводящих изделий, в которых токоведущая жила состоит из множества скрученных между собой проволок из алюминия или его сплавов. Данная конструкция является ключевой альтернативой монолитным (однопроволочным) жилам и обеспечивает ряд критически важных эксплуатационных преимуществ, определяющих области их применения в электроэнергетике, строительстве и промышленности.

Конструктивные особенности и материалы

Основу кабеля составляет многопроволочная токопроводящая жила. Она формируется путем концентрической скрутки отдельных алюминиевых проволок вокруг центрального провода. Количество проволок, их диаметр и схема скрутки стандартизированы и определяются сечением жилы и требованиями к гибкости.

    • Материал проволок: Как правило, используется алюминий марки А0 (99,5% Al) по ГОСТ 6133-99 или алюминиевые сплавы (например, Al-Mg-Si для СИП). Для особых условий применяется термообработанный алюминий, обладающий повышенной стойкостью к ползучести.
    • Класс гибкости: Многопроволочные жилы относятся к классам 2 (гибкие) и выше (очень гибкие). Чем больше проволок при том же сечении, тем выше гибкость кабеля.
    • Изоляция: В зависимости от назначения, жилы могут быть изолированы ПВХ (ВВГ, АВВГ), сшитым полиэтиленом (АПвВГ, АПвПу), резиной или не иметь изоляции (голые провода для ВЛ).
    • Защитные оболочки: Для защиты от механических повреждений и агрессивных сред применяются оболочки из ПВХ, полиэтилена, броня из стальных лент или оцинкованных проволок (АВБбШв, АСБ).

    Преимущества и недостатки по сравнению с моножилой

    Выбор между многопроволочной и однопроволочной алюминиевой жилой обусловлен технико-экономическим расчетом.

    • Преимущества:
      • Повышенная гибкость и устойчивость к вибрациям: Основное преимущество. Кабель легче транспортировать, прокладывать по сложным трассам с множеством изгибов. Устойчивость к переменным механическим нагрузкам (вибрация, ветер) делает их незаменимыми для воздушных линий, подключения подвижного оборудования.
      • Высокая стойкость к усталостным разрушениям: Многопроволочная конструкция лучше распределяет циклические изгибающие нагрузки, что увеличивает срок службы в динамичных условиях.
      • Меньший радиус изгиба: Позволяет более компактную укладку в кабельных сооружениях и лотках.
      • Лучший теплоотвод: За счет зазоров между проволоками улучшается теплообмен, что может незначительно повышать допустимый длительный ток.
      • Резерв по целостности: Обрыв одной или нескольких проволок не приводит к мгновенному разрыву цепи, что повышает надежность.
    • Недостатки:
      • Более высокая стоимость: Технология изготовления сложнее, чем для моножилы.
      • Больший наружный диаметр: При одинаковом номинальном сечении многопроволочная жила имеет больший диаметр за счет скрутки.
      • Склонность к коррозии в месте реза: Торцы жилы требуют специальной обработки (заделки) для предотвращения окисления и раскручивания.
      • Повышенное переходное сопротивление в контактных соединениях: Требует применения специальных наконечников (опрессовка, сварка), качественного обжатия для обеспечения надежного контакта всех проволок.

    Основные области применения

    Сфера использования алюминиевых многопроволочных кабелей чрезвычайно широка.

    • Воздушные линии электропередачи (ВЛ): Голые многопроволочные провода марок А (неизолированный), АС (со стальным сердечником), СИП (самонесущий изолированный провод).
    • Стационарная прокладка в зданиях и сооружениях: Кабели с изоляцией из ПВХ (АВВГ), сшитого полиэтилена (АПвВГ) для распределения энергии в сетях 0,4-35 кВ.
    • Подвижные подключения: В гибких версиях (например, КГ) для временного электроснабжения, подключения строительной техники, насосов.
    • Промышленные объекты и железные дороги: Бронированные кабели (АВБбШв) для прокладки в земле, в условиях риска механических повреждений.
    • Кабельные линии на 6-35 кВ и выше: С изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) с многопроволочной токопроводящей жилой и экраном.

    Технические характеристики и таблицы данных

    Ключевые параметры регламентируются ГОСТ, ТУ и международными стандартами (IEC 60228).

    Таблица 1. Соответствие классов гибкости и конструкции жилы (на основе ГОСТ 22483-2012)

    Класс гибкости жилыКонструкцияМинимальное количество проволок в жилеПримеры марок кабелей
    1 (Жесткая)Однопроволочная1АВВГ (сечения 16-50 мм²)
    2 (Гибкая)Многопроволочная7 (для сечений до 50 мм²)АВВГ (сечения 70-240 мм² и выше), АПвВГ, СИП
    3-6 (Очень гибкие)Многопроволочная с большим числом тонких проволокОт 24 и болееКГ, АКВВГэ (спец. исполнения)

    Таблица 2. Сравнение допустимых длительных токов нагрузки для алюминиевых жил (пример для кабелей до 1 кВ, прокладка в воздухе)

    Номинальное сечение жилы, мм²Допустимый ток для однопроволочной жилы (класс 1), АДопустимый ток для многопроволочной жилы (класс 2), АПримечание
    50165165Значения идентичны для данного сечения
    120300300Значения идентичны для данного сечения
    240440440Значения идентичны для данного сечения

    Примечание: Допустимые токи нагрузки определяются, в первую очередь, сечением, условиями прокладки и материалом изоляции, а не типом жилы (монолит/многопроволочная). Различия могут возникать из-за разного фактического диаметра жилы и условий теплоотвода.

    Особенности монтажа и соединения

    Монтаж кабелей с многопроволочными алюминиевыми жилами имеет специфику, несоблюдение которой ведет к авариям.

    • Опрессовка: Является основным методом. Обязательно применение кабельных наконечников, предназначенных именно для многопроволочных алюминиевых жил (например, серия ТМЛ). Используются гидравлические прессы с матрицами, соответствующими сечению наконечника и жилы. Необходим полный контроль степени обжатия.
    • Сварка и пайка: Применяются для создания неразъемных соединений. Требуют высокой квалификации исполнителя для предотвращения перегрева и нарушения структуры металла.
    • Болтовые соединения: Допустимы при использовании штатных винтовых зажимов, обеспечивающих равномерное давление на всю жилу (например, в СИП арматуре). В традиционных шинопроводах без опрессовки наконечником недопустимы.
    • Заделка концов: Для предотвращения распушения и коррозии торцы жилы после резки рекомендуется обрабатывать герметизирующими пастами или компаундами.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Почему для вводов в здания часто используют кабель с многопроволочной алюминиевой жилой, а не моножилу?

Ответ: На вводах, особенно от воздушных линий, кабель подвержен вибрациям от ветра и температурным деформациям. Многопроволочная жила обладает значительно более высокой стойкостью к усталостным нагрузкам при изгибе, что предотвращает ее излом в точке ввода. Кроме того, гибкость облегчает монтаж в ограниченном пространстве учетно-распределительного щита.

Вопрос: Можно ли опрессовывать многопроволочную алюминиевую жилу наконечником для моножилы?

Ответ: Категорически нет. Конструкция наконечников отличается. Наконечник для многопроволочной жилы имеет более длинную гильзу и часто внутреннюю полость специальной формы, обеспечивающую плотное обжатие всех проволок и создание надежного газонепроницаемого контакта. Использование неправильного наконечника ведет к перегреву и разрушению соединения.

Вопрос: Как соотносятся по токовой нагрузке многопроволочный и однопроволочный кабель одного сечения?

Ответ: При прочих равных условиях (материал изоляции, способ прокладки) их длительно допустимые токи нагрузки, указанные в ПУЭ и ГОСТ, одинаковы. Фактический теплоотвод у многопроволочной жилы может быть немного лучше, но эта разница уже учтена в нормативных таблицах. Ключевое различие — не в токе, а в механических и монтажных свойствах.

Вопрос: Существует ли проблема ползучести (крипа) алюминия в многопроволочных жилах?

Ответ: Да, проблема актуальна. Под длительным механическим давлением в болтовых зажимах алюминий может «течь», ослабляя контакт. Для многопроволочных жил это особенно критично. Борются с этим применением наконечников с контрольным окном для опрессовки, использованием шайб-звездочек, создающих точки высокого давления, и регулярной подтяжкой болтовых соединений (где они допустимы) согласно регламенту.

Вопрос: Что предпочтительнее для прокладки в земле в броне: кабель с многопроволочной или однопроволочной жилой?

Ответ: Для стационарной прокладки в земле по прямой трассе без частых изгибов допустимо и часто экономически оправдано использование кабеля с однопроволочной жилой (например, АВБбШв 1х240). Однако если трасса имеет повороты или существует риск смещения грунтов, многопроволочная жила (класс 2) обеспечит большую надежность при монтаже и эксплуатации, снизив риск повреждения жилы от механических напряжений.

Заключение

Алюминиевые многопроволочные кабели являются высокотехнологичным и надежным решением для широкого спектра задач в электроэнергетике. Их выбор обоснован в условиях, требующих повышенной гибкости, вибростойкости и удобства монтажа. Ключом к долговечной и безопасной эксплуатации служит строгое соблюдение правил выбора, монтажа и, особенно, соединения, с учетом специфики многопроволочной конструкции. Понимание физических и механических принципов, заложенных в данную конструкцию, позволяет проектировщикам и монтажникам оптимально применять этот тип кабельной продукции, извлекая максимум из его технических преимуществ при минимизации потенциальных рисков.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.