Кабель ААШнг 3х50

Кабель ААШнг 3х50: полное техническое описание и область применения

Кабель ААШнг 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом и пониженной горючестью. Данная марка является эволюционным развитием классического кабеля ААШв, где ключевым отличием является использование материалов, не распространяющих горение при групповой прокладке. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц.

Расшифровка маркировки ААШнг 3х50

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• А – изоляция жил на основе пропитанной бумаги.
• Ш – защитная оболочка в виде шланга, выполненная из алюминия.
• нг – исполнение с пониженной горючестью (не распространяющий горение). Достигается за счет применения огнестойких материалов в защитном покрове (броне и наружной оболочке).
• 3х50 – три основные токопроводящие жилы сечением 50 мм² каждая.

Следует отметить, что в конструкции кабеля ААШнг также присутствуют поясная изоляция из бумаги, экраны из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты, а также броня из двух стальных оцинкованных лент и наружный защитный покров (например, из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести или битумного состава).

Конструкция кабеля ААШнг 3х50

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в работе под напряжением до 20 кВ.

• 1. Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой или секторной формы, сечением 50 мм². Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля.
• 2. Фазная изоляция: Каждая жила индивидуально изолирована несколькими слоями бумажной ленты, пропитанной вязким или нестекающим пропиточным составом.
• 3. Экраны: На изоляцию каждой жилы наложен экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Экраны выравнивают электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• 4. Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил наложена общая поясная изоляция из бумажных лент.
• 5. Заполнитель: Межжильное пространство и под оболочкой заполняется жгутами из бумаги или пластиката для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• 6. Алюминиевая оболочка: Герметичная оболочка, выполненная из алюминиевой ленты методом прессования. Выполняет функцию радиального барьера от влаги и механической защиты. Является нулевой точкой для индуцированных токов.
• 7. Защитный покров (под броней): Битумный состав и/или крепированная бумага для защиты алюминиевой оболочки от коррозии и механических повреждений броней.
• 8. Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором, обеспечивают защиту от механических воздействий (растяжения, удары, грызуны).
• 9. Наружная оболочка: Из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести (ПВХ пластикат нг) или битумного состава. Индекс «нг» в маркировке обеспечивается именно свойствами этого слоя и материалов под броней.

Основные технические характеристики и параметры

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ; 8,7/10 (12) кВ; 20/20 (24) кВ. Наиболее распространен вариант 8,7/10 кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +80°C (длительно).
• Температура короткого замыкания (допустимая/длительность): +200°C / не более 4 сек.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км при температуре +20°C.
• Емкость: Приблизительно 0,3-0,4 мкФ/км (зависит от конструкции).
• Индуктивность: Приблизительно 0,3-0,4 мГн/км.

Механические и эксплуатационные параметры

• Минимальный радиус изгиба: 25 наружных диаметров кабеля при монтаже.
• Диапазон рабочих температур окружающей среды: От -50°C до +50°C. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C.
• Допустимая температура монтажа без подогрева: Не ниже 0°C.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля ААШнг 3х50 (напряжение 10 кВ)

Данные приведены для условий: температура земли +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт.

Способ прокладки	Длительно допустимый ток, А (Iдоп)	Ток односекундного КЗ, кА (Iкз)
В земле (траншее)	170	6,3
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	175	6,3
В кабельном канале (блоке)	155	6,3

Примечание: Точные значения I_доп должны уточняться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, группирование и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель ААШнг 3х50 применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы использования:

• Распределительные сети 6-20 кВ: Питание районных подстанций, трансформаторных пунктов (ТП) в городах и на промышленных предприятиях.
• Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, главные питающие линии цехов.
• Инфраструктурные объекты: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, порты.
• Системы энергоснабжения объектов нефтегазовой отрасли.

Способы прокладки:

• В земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, защищается кирпичом или сигнальной лентой и засыпается грунтом. Обязательно учитывается коррозионная активность грунта.
• В кабельных сооружениях: В туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, этажах и кабельных полуэтажах. Индекс «нг» позволяет производить групповую прокладку в таких сооружениях без риска распространения пожара.
• В воздухе: По стенам зданий, на опорах (при условии защиты от прямых солнечных лучей и атмосферных воздействий, хотя наружная оболочка не является светостабилизированной).
• В помещениях, тоннелях, шахтах: Там, где требуется кабель с металлической оболочкой и броней, не распространяющий горение.

Важно: Прокладка в агрессивных средах (химически активных, с блуждающими токами) требует дополнительных мер защиты (кабельные конструкции из коррозионно-стойких материалов, катодная защита).

Преимущества и недостатки кабеля ААШнг 3х50

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Бумажно-масляная изоляция, герметичная алюминиевая оболочка и броня обеспечивают стабильность параметров на протяжении десятилетий.
• Устойчивость к внешним воздействиям: Броня защищает от механических повреждений, алюминиевая оболочка – от влаги и агрессивных сред.
• Пригодность для групповой прокладки: Благодаря индексу «нг» кабель можно прокладывать в пучках с другими кабелями без увеличения пожарной опасности.
• Высокая термостойкость: Допустимая температура жилы +80°C и значительная перегрузочная способность.
• Эффективное заземление: Алюминиевая оболочка и броня могут использоваться в качестве заземляющих проводников.

Недостатки:

• Большой вес и радиус изгиба: Жесткая конструкция усложняет монтаж, особенно на сложных трассах.
• Требовательность к условиям монтажа: Необходимость соблюдения минимальной температуры прокладки, риски повреждения герметичности оболочки.
• Сложность монтажа концевых муфт: Требуется квалификация персонала для разделки и монтажа муфт на бумажную изоляцию.
• Ограничение по высотной прокладке: При вертикальной или крутонаклонной прокладке возможно стекание пропиточного состава, что требует специальных мер (муфты остановки стекания).
• Наличие индуцированных токов: В алюминиевой оболочке и броне наводятся токи, что требует правильного заземления и учета при параллельной прокладке нескольких кабелей.

Отличия от других марок кабелей (ААБл, АВВБнг, ПвПнг)

ААШнг vs ААБл:

Кабель ААБл имеет свинцовую (Б) оболочку и броню из стальных лент (л). Свинец более устойчив к коррозии и пластичен, но тяжелее и дороже алюминия. ААБл чаще применяется в условиях высокой коррозионной активности.

ААШнг vs АВВБнг:

Кабель АВВБнг имеет изоляцию из поливинилхлорида (В), оболочку из ПВХ (В) и броню. Это кабель на низкое напряжение (до 1 кВ). Ключевое отличие – класс напряжения и материалы изоляции. АВВБнг легче и гибче, но не предназначен для сетей 6-20 кВ.

ААШнг vs ПвПнг:

Кабель ПвПнг – современный аналог с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв), медными жилами, экраном и внешней оболочкой из ПЭ (П). Он легче, допускает более высокую рабочую температуру (+90°C) и большую длину прокладки, но, как правило, дороже и может быть более чувствителен к точечным механическим повреждениям. ААШнг традиционно считается более надежным в условиях длительной стационарной эксплуатации при правильном монтаже.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны храниться в закрытых помещениях или под навесом, в вертикальном положении. Перекатывать барабаны можно только в направлении, указанном стрелкой.
• Подготовка к прокладке: Обязательная проверка целостности оболочки и изоляции (измерение сопротивления, испытание повышенным напряжением).
• Прокладка: Запрещены резкие изгибы. При протяжке в трубах или блоках необходимо использовать кабельную смазку. Необходимо обеспечить естественные или компенсационные петли для компенсации температурных деформаций.
• Заземление: Алюминиевая оболочка и броня должны быть заземлены с обоих концов кабеля для снятия индуцированного напряжения и обеспечения безопасности. В случае длинных линий применяют перекрестное соединение оболочек и изоляцию муфт для снижения потерь.
• Монтаж муфт: Требует высокой квалификации. Концевые муфты (КНТп, ПСТп) и соединительные муфты (СС) должны монтироваться в строгом соответствии с инструкциями производителя для обеспечения герметичности и электрической прочности.
• Эксплуатационный контроль: Включает периодический визуальный осмотр трасс, измерение нагрузок, контроль температуры кабеля, испытания повышенным напряжением выпрямленного тока по графику.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие ААШнг от ААШв?

Отличие заключается в материале наружного защитного покрова. У ААШв это выпрессованный ПВХ пластикат обычной горючести, а у ААШнг – ПВХ пластикат пониженной горючести (нг). Это позволяет прокладывать ААШнг в группах (пучках) с другими кабелями без увеличения пожарной опасности, в то время как ААШв для групповой прокладки не предназначен.

2. Можно ли прокладывать кабель ААШнг 3х50 в земле без дополнительной защиты?

Да, это основной способ прокладки. Однако «без дополнительной защиты» – условно. Кабель должен укладываться на песчаную подушку, защищаться сверху кирпичом или плитами, либо сигнальной лентой для исключения механических повреждений при земляных работах. В агрессивных грунтах может потребоваться дополнительная коррозионная защита (прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах).

3. Какой максимальный ток для этого кабеля в воздухе и в земле?

Для предварительных расчетов можно ориентироваться на данные таблицы 1: примерно 175 А в воздухе и 170 А в земле (при стандартных условиях). Однако окончательный расчет I_доп должен проводиться с учетом всех поправочных коэффициентов по ПУЭ (гл. 1.3): на температуру воздуха/грунта, количество работающих кабелей вплотную, глубину прокладки, тепловое сопротивление грунта. Фактический допустимый ток может быть значительно ниже.

4. Почему для кабеля с бумажной изоляцией важен режим монтажа без подогрева (0°C)?

При температурах ниже 0°C бумажно-масляная изоляция и пропиточный состав теряют эластичность и становятся хрупкими. Изгиб или механическое воздействие во время прокладки могут привести к микротрещинам в изоляции и нарушению ее герметичности. В дальнейшем это вызовет увлажнение изоляции и постепенное снижение электрической прочности вплоть до пробоя.

5. Как правильно заземлять алюминиевую оболочку и броню?

Оболочка и броня должны быть надежно соединены между собой и заземлены с обоих концов кабельной линии. Для этого используют медные гибкие проводники, припаиваемые или присоединяемые с помощью болтовых зажимов к оболочке и броне. Заземление выполняется на концевых и соединительных муфтах. На подстанции концы заземляющих проводников присоединяются к контуру заземления. Для длинных линий (обычно более 1 км) с целью снижения потерь на вихревые токи применяют схемы с одноточечным или перекрестным заземлением оболочек, что требует установки изолирующих муфт.

6. Какие муфты применяются для кабеля ААШнг 3х50?

Для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевой оболочкой применяются специальные муфты:

• Концевые муфты: КНТп (чугунная с фарфоровыми изоляторами), ПСТп (эпоксидная), наружной установки.
• Соединительные муфты: СС (свинцовые или эпоксидные) для соединения отрезков кабеля.
• Стопорные муфты: Для предотвращения стекания пропиточного состава на крутонаклонных участках.
• Переходные муфты: Для соединения кабелей с разным типом изоляции (например, бумажной и СПЭ).

Выбор типа муфты зависит от места установки, условий эксплуатации и требований проекта.

7. В чем преимущество алюминиевой оболочки перед свинцовой?

Основные преимущества алюминиевой оболочки (Ш) перед свинцовой (Б): меньший вес (примерно в 4 раза легче), высокая механическая прочность, меньшая стоимость. Недостатки: алюминий более подвержен электрохимической коррозии, менее пластичен, требует специальных методов герметизации при монтаже муфт.

8. Как определить, что кабель поврежден перед монтажом?

Необходимо выполнить входной контроль:

1. Визуальный осмотр на барабане на предмет вмятин, разрывов оболочки.
2. Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В между каждой жилой и оболочкой/броней. Значение должно быть не менее 100 МОм·км (с учетом длины).
3. Испытание повышенным выпрямленным напряжением согласно нормативам (например, для 10 кВ кабеля – 60 кВ в течение 10 минут). Это самый важный тест, выявляющий скрытые дефекты.

Проведение этих операций должно быть задокументировано.