Кабель ААШнг 3х120
Кабель ААШнг 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ААШнг 3х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом и пониженной горючестью. Данный тип кабеля является одним из классических и надежных решений для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6-10 кВ частотой 50 Гц. Его основное применение – магистральные линии и ответвления в электрических сетях, включая прокладку в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, шахтах), а также в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий.
Расшифровка маркировки ААШнг 3х120
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и содержит полную информацию о его конструкции:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- А – изоляция жил на основе пропитанной бумаги.
- Шв – защитная оболочка в виде шланга из алюминия.
- нг – исполнение с пониженной горючестью. Изоляция, заполнение и наружный покров выполнены из материалов, не распространяющих горение при групповой прокладке.
- 3х120 – три основные токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая.
- Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/между жилами).
- Максимально допустимая длительная температура жилы: +80°C.
- Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек): +200°C.
- Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км.
- Емкость жилы на длину 1 км: ориентировочно 0,3-0,4 мкФ.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 25 наружных диаметров кабеля.
- Срок службы: не менее 30 лет.
- Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет.
- Исполнение по горючести: категория П1б.8.2.2.2 по ГОСТ 31565-2012 (не распространяющие горение при групповой прокладке).
- Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита от механических повреждений кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в зонах с активной химической агрессией к алюминию.
- Прокладка в воздухе: Крепление на тросах, лотках, в кабельных конструкциях. Необходимо учитывать большую массу кабеля и обеспечивать надежное крепление.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Благодаря исполнению «нг» допускается групповая прокладка. Требуется соблюдение нормативных расстояний между пучками для обеспечения теплоотвода.
- Монтаж муфт: Концевая и соединительная муфтировка требует специальных навыков. Для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевой оболочкой используются свинцовые или эпоксидные муфты. Критически важно обеспечить герметичность соединения для исключения утечки пропитки и попадания влаги.
- Нарушение герметичности: Механическое повреждение алюминиевой оболочки или некачественная установка муфт приводят к попаданию влаги и воздуха в бумажную изоляцию. Это вызывает постепенное снижение уровня пропитки, образование воздушных включений, ионизацию и пробой изоляции.
- Перегрев: Превышение длительно допустимой температуры (+80°C) приводит к ускоренному старению бумажной изоляции, высыханию пропитки и резкому сокращению срока службы.
- Неправильный изгиб: Превышение минимального радиуса изгиба может привести к смятию и повреждению бумажных лент изоляции и нарушению герметичности оболочки.
- По длительно допустимому току нагрузки (нагрев).
- По допустимой потере напряжения.
- По экономической плотности тока (для сетей выше 1 кВ).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По механическому расчету (для воздушных линий).
Отсутствие в маркировке буквы «В» указывает на то, что кабель не имеет отдельной поясной изоляции поверх скрученных жил, что характерно для классической конструкции с бумажной изоляцией.
Конструкция кабеля ААШнг 3х120
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила секторной или сегментной формы (для оптимизации заполнения пространства и уменьшения общего диаметра) изготовлена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа.
2. Фазная изоляция
Каждая жила индивидуально изолирована несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6 или 10 кВ).
3. Заполнение и поясная изоляция
Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или бумажных кос, что придает кабелю круглую форму. В некоторых исполнениях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из бумажных лент.
4. Алюминиевая оболочка (шланг)
Герметичная оболочка, выполняемая из алюминия методом прессования, служит для защиты изоляции от проникновения влаги, воздуха и механических повреждений. Также является экраном и может использоваться в качестве нулевой жилы в сетях с изолированной нейтралью (с определенными ограничениями).
5. Защитный покров (броня)
Поверх алюминиевой оболочки накладывается подушка из битума и/или пластмассовых лент, поверх которой навиваются две стальные оцинкованные ленты (броня). Броня защищает кабель от механических воздействий при прокладке и эксплуатации в земле.
6. Наружный покров
Броня покрывается наружным покровом из битума, стеклопряжи или полимерных материалов (в исполнении «нг»). Именно наружный покров в кабелях «нг» выполняется из материалов, не распространяющих горение.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
Механические и эксплуатационные параметры
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ААШнг 3х120 (прокладка в земле и воздухе)
Данные приведены согласно ПУЭ 7 изд., для условий: температура земли +15°C, воздуха +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м, одна кабельная линия.
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (траншее) | 270 | Тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном сооружении) | 240 | Условия: отсутствие солнечной радиации |
| В туннеле, канале, шахте (групповая прокладка) | 215* | *Требует индивидуального расчета с учетом количества кабелей и условий теплоотвода |
Таблица 2. Массогабаритные показатели (ориентировочные)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр, мм | 45 — 55 |
| Масса 1 км кабеля, кг | 4500 — 5500 |
Область применения и особенности монтажа
Кабель ААШнг 3х120 предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Его применение целесообразно на объектах, где требуется высокая надежность и долговечность: городские и промышленные кабельные сети, питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, насосные станции, заводские цеха), вводы в здания.
Особенности прокладки и монтажа:
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Основным современным аналогом кабеля ААШнг является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, например, ПвПнг 3х120 или ПвПу 3х120.
Сравнительная таблица: ААШнг 3х120 vs ПвПнг 3х120
| Параметр | ААШнг 3х120 | ПвПнг 3х120 |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура жилы | +80°C | +90°C (длительно) |
| Стойкость к токам КЗ | +200°C | +250°C |
| Гигроскопичность изоляции | Требует полной герметизации | Не гигроскопична |
| Монтаж муфт и концевых заделок | Сложный, трудоемкий, требует опыта | Относительно проще, модульная технология |
| Радиус изгиба | ≥ 25 D | ≥ 15 D |
| Стоимость | Ниже | Выше |
| Область применения | Традиционные сети, реконструкция | Новые проекты, сети с высокими нагрузками |
Вывод: Кабель ААШнг остается экономически выгодным и проверенным решением, особенно для реконструкции существующих линий, где ранее применялась бумажная изоляция. Для новых объектов, особенно с высокими требованиями к токовой нагрузке, простоте монтажа и эксплуатации, чаще выбирают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Можно ли использовать алюминиевую оболочку кабеля ААШнг в качестве нулевого проводника?
Да, согласно ПУЭ (п. 1.3.64), металлические оболочки силовых кабелей могут быть использованы в качестве нулевых проводников (PEN-проводников) в сетях до 1 кВ с заземленной нейтралью, но только в тех сетях, где не требуется применение отдельного нулевого проводника. При этом должны быть соблюдены условия по проводимости и обеспечены надежные контакты в соединительных муфтах. На практике это требует специального проектного решения и качественного монтажа.
2. Чем отличается кабель ААШвнг от ААШнг?
Буква «в» в маркировке ААШвнг указывает на наличие поясной изоляции поверх скрученных изолированных жил. В кабеле ААШнг поясная изоляция может отсутствовать. Наличие поясной изоляции несколько улучшает электрические характеристики и повышает надежность, но делает конструкцию сложнее. В современных стандартах это различие часто нивелируется.
3. Каковы главные риски при монтаже и эксплуатации кабеля ААШнг?
4. Как определить необходимое сечение 120 мм² для конкретного проекта?
Сечение выбирается на основе расчета по следующим критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:
Для предварительной оценки: при напряжении 10 кВ кабель 3х120 мм² способен передавать мощность около 4-5 МВА при прокладке в земле (Iдоп ≈ 270А, P = √3·U·I). Окончательный выбор должен производить проектировщик на основе детальных расчетов.
5. Существуют ли одножильные аналоги кабеля ААШнг 3х120?
Для создания трехфазной линии можно использовать три одножильных кабеля, например, ААШп 1х120 (с отдельной алюминиевой оболочкой на каждой жиле). Такое решение часто применяется для прокладки в туннелях и на эстакадах, так как оно улучшает условия охлаждения и упрощает монтаж сложных трасс. Однако оно требует больше металла для оболочек и, как правило, дороже трехжильного кабеля в общей алюминиевой оболочке.
Заключение
Кабель ААШнг 3х120 остается востребованным продуктом в арсенале энергетиков, несмотря на появление полимерных аналогов. Его надежность, проверенная десятилетиями эксплуатации, и относительно низкая стоимость делают его оптимальным выбором для ряда задач, особенно в условиях реконструкции старых сетей и при жестких бюджетных ограничениях. Ключевыми для его долговечной работы являются строгое соблюдение правил монтажа, особенно герметизации, и эксплуатация в рамках номинальных параметров. При проектировании новых объектов необходимо проводить технико-экономическое сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые часто предлагают лучшие эксплуатационные характеристики при более высокой начальной цене.