Кабель ААШнг(А)-LS 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель ААШнг(А)-LS 50 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом в виде брони из стальных оцинкованных лент, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным дымо- и газовыделением. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в магистральных линиях распределения электроэнергии среднего напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в жестких условиях эксплуатации.
Расшифровка маркировки ААШнг(А)-LS 50 мм²
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- А – изоляция жил на основе пропитанной бумаги.
- Шв – защитная оболочка в виде шланга, выполненная из алюминия.
- нг(А) – исполнение, не распространяющее горение при групповой прокладке по высшей категории А (по ГОСТ 31565-2012, МЭК 60332-3-22). Это означает, что при испытании горение не распространяется на длину более 1.5 метра, что позволяет прокладывать кабель в пучках без ограничения по высоте.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымо- и газовыделение. Оболочка и наружные покровы кабеля при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов.
- 50 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.
- Полную защиту изоляции от проникновения влаги и воздуха.
- Механическую защиту.
- Нулевую горючесть (алюминий не горит).
- Электрическую экранировку.
- Защиту от грызунов.
- Магистральные линии в сетях среднего напряжения (6-10 кВ): питание районных подстанций, распределительных пунктов в городах и на промышленных предприятиях.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах и каналах: благодаря исполнению «нг(А)-LS» кабель разрешен для групповой прокладки в местах массового скопления кабелей, где предъявляются высокие требования к пожарной безопасности.
- Прокладка в земле (траншеях): броня и алюминиевая герметичная оболочка надежно защищают от механических воздействий и коррозии в грунтах различной агрессивности.
- Промышленные предприятия: электроснабжение мощного оборудования, главных распределительных щитов (ГРЩ).
- Объекты инфраструктуры: вокзалы, аэропорты, метрополитен, где необходима высокая надежность и пожаробезопасность.
- Высокая надежность и долговечность: алюминиевая оболочка обеспечивает абсолютную герметизацию бумажной изоляции, исключая ее старение из-за влаги и воздуха.
- Отличная пожарная безопасность: сочетание негорючих материалов (алюминий, сталь) и оболочки «нг-LS» делает кабель одним из самых безопасных для прокладки в коллекторах и зданиях.
- Механическая прочность: стальная броня защищает от повреждений при подвижках грунта, прокладке и эксплуатации.
- Устойчивость к коррозии: оцинкованная броня и наружный ПВХ шланг обеспечивают стойкость в агрессивных грунтах.
- Высокая электрическая прочность бумажной изоляции, проверенная десятилетиями эксплуатации.
- Большая масса и жесткость: кабель тяжелый и требует усилий для раскатки и монтажа, особенно в холодное время года.
- Необходимость подогрева при монтаже в холод: при температуре ниже 0°C требуется предварительный подогрев для предотвращения повреждения изоляции.
- Сложность монтажа концевых муфт: разделка кабеля и установка концевых заделок требуют высокой квалификации персонала.
- Относительно большие радиусы изгиба по сравнению с кабелями с пластмассовой изоляцией.
- Более высокая стоимость по сравнению с кабелями АВВГ и даже АПвВГ на аналогичное напряжение, но она оправдана областью применения.
Конструкция кабеля ААШнг(А)-LS 50 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу.
1. Токопроводящая жила
Жила алюминиевая, однопроволочная (монолитная) или многопроволочная, круглой формы, сечением 50 мм². Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная конструкция, что повышает гибкость кабеля. Класс жилы по гибкости – 1 или 2 (в зависимости от количества проволок).
2. Фазная изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью в широком диапазоне температур. Для кабелей на напряжение 10 кВ и выше изоляция может быть выполнена с экраном из полупроводящей бумаги.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция, также из бумажных лент. Она служит для выравнивания электрического поля и дополнительной механической защиты.
4. Заполнитель и экран
Между изолированными жилами и алюминиевой оболочкой находятся бумажный заполнитель и экран из электропроводящей бумаги или полупроводящего материала, обеспечивающий равномерность электрического поля вокруг жил.
5. Алюминиевая герметичная оболочка
Герметичная оболочка, выполненная методом прессования из алюминиевой ленты, является ключевым элементом. Она обеспечивает:
6. Защитный покров (броня)
Поверх алюминиевой оболочки накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент, навиваемых внахлест. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание) при прокладке и эксплуатации, в том числе от грунтовых смещений.
7. Наружный покров
Броня покрывается защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ-нг-LS). Этот слой защищает броню от коррозии и обеспечивает выполнение требований «нг(А)-LS».
Основные технические характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 8,7/15 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +80 | В длительном режиме |
| Температура короткого замыкания (до 4 сек), °C | +200 | Для алюминиевых жил |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп) | ~160-180 А | Зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.641 | Для сечения 50 мм² |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 25 (для 10 кВ кабеля) | Продолжительность 10 мин. |
Механические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (без монтажа при t < 0°C требуется подогрев) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Стойкость к распространению горения | Категория А по ГОСТ 31565-2012 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, Т, категории размещения 1-5 (для прокладки в земле, туннелях, каналах, помещениях) |
Области применения кабеля ААШнг(А)-LS 50 мм²
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ (иногда 15 кВ) частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важно: Кабель не предназначен для прокладки по воздуху на опорах (воздушные линии) без дополнительных несущих элементов, а также в блоках.
Преимущества и недостатки кабеля ААШнг(А)-LS 50 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами (например, АПвВГнг(А)-LS)
Ключевым аналогом является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвВГнг(А)-LS 50 мм². Основные отличия:
| Параметр | ААШнг(А)-LS (бумажная изоляция) | АПвВГнг(А)-LS (изоляция СПЭ) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен |
| Допустимая температура жилы | +80°C | +90°C (длительно) |
| Токовая нагрузка | Ниже (из-за более низкой tmax) | Выше (~10-15%) |
| Чувствительность к влаге | Защищена герметичной оболочкой | Критична, требует полной герметизации |
| Радиус изгиба | Больший | Меньший |
| Монтаж муфт | Сложнее, требуется спецоборудование | Проще, возможна холодная усадка |
| Стойкость к токам КЗ | Высокая | Очень высокая |
| Тенденция | Классическое, проверенное решение для ответственных объектов | Современное, перспективное решение с лучшими нагрузочными способностями |
Выбор в пользу ААШнг(А)-LS часто делается при реконструкции старых сетей, для обеспечения максимальной герметичности в условиях высокой влажности, а также на объектах с повышенными требованиями к традиционной, «консервативной» надежности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между ААШв и ААШнг(А)-LS?
Кабель ААШв имеет наружный покров из обычного ПВХ пластиката, который не обеспечивает нераспространение горения при групповой прокладке и выделяет большое количество дыма и токсичных газов при пожаре. Кабель ААШнг(А)-LS имеет покров из ПВХ-нг-LS, что позволяет прокладывать его в пучках (категория А) и делает его безопасным для людей при возгорании за счет низкого дымо- и газовыделения.
2. Можно ли прокладывать кабель ААШнг(А)-LS 50 мм² в одном лотке с кабелями низкого напряжения 0,4 кВ?
Да, можно, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.1, 2.3). Кабели на напряжение выше 1 кВ, как правило, рекомендуется прокладывать отдельно от кабелей ниже 1 кВ. При необходимости совместной прокладки должны быть выполнены мероприятия по защите кабелей НН от повреждения в случае пробоя изоляции кабеля ВН (например, установка разделительных перегородок, прокладка в разных ярусах лотка). Также необходимо учитывать суммарное тепловыделение всех кабелей в лотке.
3. Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в земле (траншее)?
Броня из стальных лент является достаточной защитой от механических повреждений. Однако согласно ПУЭ, при прокладке в земле кабель должен быть защищен сверху кирпичной или бетонной плитой на всем протяжении, если в траншее проложено более одного кабеля или есть риск механических повреждений (например, в местах с повышенной нагрузкой на грунт). Также обязательна сигнальная лента на глубине 0.25 м от поверхности земли.
4. Какой должна быть глубина прокладки кабеля ААШнг(А)-LS 50 мм² в земле?
Для кабелей напряжением 10-20 кВ глубина прокладки от планировочной отметки должна быть не менее 0,9 метра (ПУЭ, табл. 2.4.2). В районах вечной мерзлоты прокладка осуществляется в активном слое. При пересечении улиц и площадей кабель прокладывается в блоках или трубах на глубине не менее 1 метра.
5. Как определить необходимое сечение 50 мм² для конкретной задачи?
Сечение 50 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки (Iдоп) с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее/лотке и поправочных коэффициентов. Также обязателен расчет по потере напряжения и проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания. Для питания объектов мощностью порядка 1-1.5 МВт (при 10 кВ) сечение 50 мм² является типовым. Окончательный выбор должен быть зафиксирован в проектной документации.
6. Какие муфты применяются для монтажа кабеля ААШнг(А)-LS?
Для соединения и ответвления применяются соединительные муфты (например, тип СТп). Для подключения к электрооборудованию (шинопроводу, ячейке КРУ) – концевые муфты (тип КНт – наружная установка, КВт – внутренняя установка). Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевой оболочкой используются свинцовые или эпоксидные муфты. Монтаж требует специальной подготовки кабеля (ступенчатая разделка изоляции), опрессовки наконечников и герметизации.
7. Что означает индекс (А) в маркировке «нг(А)» и почему это важно?
Индекс (А) указывает на высшую категорию испытаний по нераспространению горения. Кабель, испытанный по категории А, можно прокладывать в пучках (групповая прокладка) без ограничения по высоте и количеству (при условии соблюдения условий по току нагрузки). Для кабелей «нг(В)» или «нг» без индекса существуют ограничения по количеству кабелей в пучке или высоте их вертикальной прокладки. Поэтому «нг(А)» является наиболее универсальным и безопасным решением для сложных прокладок.
8. Как осуществляется контроль состояния изоляции кабеля в эксплуатации?
Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией основным методом контроля является измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и емкости изоляции. Также проводится измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Результаты заносятся в «Кабельный журнал» и сравниваются с предыдущими измерениями и нормативными значениями. Резкое увеличение tg δ или снижение сопротивления изоляции свидетельствует о ее увлажнении или старении.
Комментарии