Кабель ААГ 20 кВ
Кабель силовой с алюминиевыми жилами, бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, в алюминиевой оболочке, без защитного покрова (ААГ) на напряжение 20 кВ
Кабель марки ААГ 20 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми токопроводящими жилами, изолированными бумажной лентой, пропитанной вязким или нестекающим изоляционным составом, в алюминиевой герметичной оболочке, без наружных защитных покровов. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Кабель рассчитан на эксплуатацию в условиях умеренного, холодного и тропического климата, на суше, реках и озерах на высотах до 4500 метров над уровнем моря.
Конструкция кабеля ААГ 20 кВ
Конструкция кабеля ААГ является классической для кабелей с бумажной изоляцией и формируется послойно, обеспечивая высокую электрическую прочность и долговременную надежность.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторными или круглыми) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторными или круглыми) для сечений 300 мм² и более. Секторная форма жил применяется для экономии материалов изоляции и оболочки, обеспечивая более компактную укладку в трехжильных кабелях.
- Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент кабельной, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (20 кВ) и рассчитывается для обеспечения необходимой электрической прочности при рабочих и испытательных напряжениях.
- Заполнение: В трехжильных кабелях с секторными жилами пространство между изолированными жилами заполняется бумажными жгутами или лентами для придания кабелю круглой формы перед наложением поясной изоляции.
- Поясная изоляция: На скрученные изолированные жилы (или на заполнение) накладывается поясная изоляция из бумажных лент. Она является частью общей изоляционной системы.
- Алюминиевая оболочка: Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования. Изготавливается из алюминия марки А5, А6, А7 или алюминиевого сплава. Оболочка обеспечивает защиту изоляции от проникновения влаги, воздуха и механических воздействий, а также служит экраном и может использоваться в качестве нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью. Толщина оболочки стандартизирована и зависит от диаметра кабеля под оболочкой.
- Защитный покров: У кабеля марки ААГ наружный защитный покров (броня, подушки, наружный покров) отсутствует. Алюминиевая оболочка является конечным конструктивным элементом. Это накладывает ограничения на условия прокладки – кабель должен быть защищен от механических повреждений (например, при прокладке в кабельных каналах, блоках, тоннелях).
- Рабочая температура: Допустимая температура нагрева жил в продолжительном режиме работы составляет +80°C. Максимальная допустимая температура при коротком замыкании (продолжительностью не более 4 сек) – +200°C.
- Условия прокладки: Монтаж кабеля должен производиться при температуре не ниже 0°C без предварительного подогрева. При отрицательных температурах требуется подогрев, чтобы избежать повреждения бумажной изоляции. Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 25 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей и 15 наружных диаметров для трехжильных.
- Электрические параметры: Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц для кабелей на 20 кВ после монтажа составляет 50 кВ продолжительностью 10 минут. Сопротивление изоляции на 1 км длины при температуре +20°C – не менее 100 МОм.
- Высокая надежность и долговечность: При правильной эксплуатации и отсутствии механических повреждений срок службы достигает 40-50 лет.
- Хорошая теплостойкость: Бумажно-масляная изоляция сохраняет свойства при высоких температурах, что обеспечивает высокие токовые нагрузки.
- Устойчивость к коррозии: Алюминиевая оболочка обладает хорошей стойкостью к коррозии в большинстве атмосферных условий и в агрессивных средах (по сравнению со свинцовой).
- Экономичность: Использование алюминия для жил и оболочки делает кабель более дешевым по сравнению с аналогами с медными жилами и свинцовой оболочкой (АСБ, СБ).
- Возможность применения в сетях с изолированной нейтралью: Оболочка может использоваться в качестве заземлителя или нулевого проводника.
- Отсутствие механической защиты: Небронированная конструкция (отсутствие брони и наружного покрова) ограничивает способы прокладки, требуя защиты от механических повреждений.
- Гибкость и монтаж: Кабель обладает ограниченной гибкостью, особенно крупных сечений. Требует соблюдения минимальных радиусов изгиба и условий монтажа по температуре.
- Влагозащита: Целостность алюминиевой оболочки является критичной. При ее повреждении бумажная изоляция быстро впитывает влагу, что приводит к снижению электрической прочности и выходу кабеля из строя.
- Особенности монтажа концевой разделки: Требуется установка концевых муфт (концевых заделок) специальной конструкции для герметизации и снятия электрических напряжений с оболочки.
- Пожароопасность: Бумажная пропитанная изоляция является горючим материалом, что накладывает дополнительные требования при групповой прокладке.
- ААГ vs. ААБл (ААШв): Кабель ААБл имеет те же жилу, изоляцию и оболочку, но дополнительно оснащен броней из стальных лент и защитным шлангом (обычно из поливинилхлорида). Это позволяет прокладывать его в земле (траншеях) с учетом коррозионной активности грунтов. ААГ такой возможности не имеет.
- ААГ vs. АСБ: Кабель АСБ имеет свинцовую (С) оболочку и броню (Б). Свинец более пластичен и обеспечивает лучшую герметизацию, но тяжелее и дороже алюминия. АСБ также предназначен для прокладки в земле.
- ААГ vs. СИП и кабели с пластмассовой изоляцией (ПвП, ПвВ): Современные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) имеют меньший вес и диаметр, большую допустимую температуру жилы (+90°C), не требуют сложных концевых муфт с масляными воронками. Однако кабели с бумажной изоляцией, такие как ААГ, традиционно считаются более ремонтопригодными и устойчивыми к локальным перегревам, а также часто имеют более низкую стоимость.
- Приемка и хранение: Барабаны с кабелем должны храниться в закрытых помещениях или под навесом, в вертикальном положении. Концы кабеля на барабане должны быть герметично заделаны для предотвращения подсоса влаги.
- Прокладка: Запрещается прокладка кабеля с крутыми изгибами и перекручиванием. При протяжке необходимо использовать ролики и средства, не повреждающие алюминиевую оболочку. После прокладки обязательно проводится измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением.
- Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт – критически важная операция. Для кабелей с вязкой пропиткой применяются муфты с функцией компенсации теплового расширения пропиточного состава (например, с эластичными или металлические с расширителями). Неправильный монтаж муфты – наиболее частая причина пробоя на конце кабеля.
- Эксплуатационный контроль: В процессе эксплуатации необходимо визуально контролировать состояние оболочки, отсутствие коррозии и механических повреждений. Регулярно проводятся измерения нагрузок, проверка систем подпитки масляных муфт (если используются) и тепловизионный контроль соединений.
- 15 = 1020 мм.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ААГ 20 кВ применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, эстакадах, галереях), а также в частично затопляемых помещениях при отсутствии механических воздействий на кабель. Ввиду отсутствия брони, прокладка в земле (траншеях) не рекомендуется без дополнительной защиты (например, в асбоцементных или полимерных трубах).
Технические характеристики и данные
Основные параметры кабеля ААГ 20 кВ регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели с бумажной изоляцией. Технические условия» и другими сопутствующими стандартами.
Таблица 1. Примерный перечень сечений и массо-габаритные показатели (трехжильный кабель, 20 кВ)
| Сечение жил, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг | Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм |
|---|---|---|---|
| 3х50 | 55 | 3200 | 58 |
| 3х70 | 59 | 3800 | 62 |
| 3х95 | 64 | 4600 | 67 |
| 3х120 | 68 | 5300 | 71 |
| 3х150 | 72 | 6200 | 75 |
| 3х185 | 77 | 7300 | 80 |
| 3х240 | 84 | 9000 | 87 |
| 3х300 | 90 | 10800 | 93 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (для прокладки в воздухе, температура воздуха +25°C, жилы до +80°C)
| Сечение жил, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 50 | 190 | 165 |
| 70 | 235 | 200 |
| 95 | 285 | 240 |
| 120 | 330 | 275 |
| 150 | 375 | 315 |
| 185 | 425 | 360 |
| 240 | 490 | 425 |
| 300 | 560 | 480 |
Примечание: Токовые нагрузки являются справочными. При проектировании необходимо применять поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, температуру окружающей среды и метод прокладки согласно ПУЭ 7-го издания.
Преимущества и недостатки кабеля ААГ 20 кВ
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами и смежные вопросы
Кабель ААГ занимает свою нишу среди кабелей среднего напряжения. Важно понимать его отличия от других марок.
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
При работе с кабелем ААГ 20 кВ необходимо строго соблюдать правила устройства электроустановок (ПУЭ) и инструкции по монтажу.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие кабеля ААГ от ААБл?
Основное отличие – наличие у кабеля ААБл брони из стальных лент и защитного наружного покрова (под броней и поверх нее). Это позволяет кабелю ААБл выдерживать механические воздействия при прокладке в земле (траншеях), в то время как ААГ для такой прокладки не предназначен и требует защиты (трубы, лотки).
Можно ли проложить кабель ААГ в земле?
Прямая прокладка кабеля ААГ в земле (траншее) не рекомендуется и противоречит его конструктивному исполнению (отсутствие брони и защитных покровов от механических повреждений и коррозии). Допускается прокладка в почве только при условии защиты его асбоцементными, пластиковыми или другими трубами, либо в блоках. Предпочтительна прокладка в кабельных каналах, тоннелях, по эстакадам.
Какой минимальный радиус изгиба для кабеля ААГ 20 кВ?
Для трехжильных кабелей ААГ минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для одножильных кабелей – не менее 25 наружных диаметров. Например, для кабеля ААГ 3х120 мм² с наружным диаметром ~68 мм, минимальный радиус изгиба составит 68
Требуется ли подогрев кабеля ААГ при прокладке в зимних условиях?
Да, согласно нормативным документам, прокладка кабелей с бумажной пропитанной изоляцией без подогрева разрешена при температуре воздуха не ниже 0°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов или других средств. Прогрев должен проводиться постепенно, чтобы избежать повреждения изоляции.
Какие муфты используются для кабеля ААГ 20 кВ?
Для кабелей ААГ 20 кВ применяются специальные концевые и соединительные муфты, рассчитанные на работу с кабелями с вязкой пропиткой и алюминиевой оболочкой. Популярны муфты типа КНТп (концевая наружная с термоусаживаемыми компонентами), КВТп (внутренняя), СТп (соединительная). Ранее широко использовались свинцовые муфты с чугунными корпусами. Выбор конкретного типа муфты зависит от условий установки (наружная/внутренняя), наличия одностороннего или двухстороннего подвода питания для пропитки и требований проекта.
Какова стойкость алюминиевой оболочки к коррозии?
Алюминиевая оболочка обладает хорошей стойкостью к атмосферной коррозии и во многих агрессивных средах (например, в средах с содержанием сернистых соединений, где свинец быстро разрушается). Однако в сильнощелочных средах или в условиях постоянного наличия влаги с примесями солей может подвергаться коррозии. При прокладке в агрессивных условиях рекомендуется дополнительная защита оболочки (окраска, покровы).
Можно ли использовать оболочку кабеля ААГ в качестве нулевого проводника?
Да, алюминиевая оболочка кабелей, включая ААГ, может быть использована в качестве нулевого рабочего (N) или защитного (PE) проводника при соблюдении требований ПУЭ (п. 1.7.121, 1.7.144). При этом должны быть обеспечены надежные контактные соединения оболочки между собой и с заземляющим устройством, а также проведена проверка проводимости оболочки. Данное решение требует тщательного проектного расчета.
Каков ожидаемый срок службы кабеля ААГ?
Номинальный срок службы кабеля ААГ, установленный стандартами, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, нагрузочных режимов и правильном обслуживании часто превышает 40-50 лет.
Заключение
Кабель ААГ 20 кВ остается востребованным изделием для стационарной прокладки в кабельных сооружениях электрических сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на проверенной временем бумажно-масляной изоляции и алюминиевой оболочке, обеспечивает высокую надежность, значительные токовые нагрузки и долговечность. Ключевым ограничением является отсутствие брони, что диктует необходимость прокладки в условиях, исключающих механические повреждения. При выборе между ААГ и современными аналогами с СПЭ-изоляцией необходимо проводить технико-экономическое сравнение, учитывая стоимость жизненного цикла, условия прокладки и ремонтопригодность. Грамотный монтаж, правильный выбор и установка муфт, а также регулярный контроль в процессе эксплуатации являются залогом многолетней безаварийной работы линий, выполненных кабелем марки ААГ.