Кабель ААШП 3-х жильный 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ААШП 3х6 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке с защитным покровом. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах) при отсутствии растягивающих усилий. Кабель рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°С до +50°С.
Расшифровка маркировки ААШП
Маркировка кабеля производится по установленной системе, где каждая буква обозначает конкретный элемент конструкции:
- А – материал жилы: алюминий.
- А – материал оболочки: алюминий.
- П – особенность покрова: наличие подушки под шлангом.
- 3х – количество токопроводящих жил.
- 6 кВ – номинальное напряжение.
- Подушка: Наносится непосредственно на алюминиевую оболочку для ее защиты от коррозии и механических повреждений. Состоит из битумного состава, слоя крепированной бумаги или ПЭТ-ленты, и битума поверх.
- Защитный шланг: Наружный покров из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает кабель от агрессивных сред, механических воздействий и служит дополнительной гидроизоляцией. Цвет шланга, как правило, черный.
- Указаны ориентировочные значения. Фактические токовые нагрузки зависят от условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта) и должны рассчитываться по методике, приведенной в ПУЭ 7-го издания.
- Прокладка в земле: Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой. Глубина прокладки – не менее 0,7 м до верха кабеля. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами. Обязательна сигнальная лента.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Допускается прокладка в туннелях, каналах, этажах. Крепление осуществляется с помощью скоб, хомутов с соблюдением радиуса изгиба.
- Монтаж муфт: Для соединения и ответвления применяются концевые и соединительные муфты (свинцовые или эпоксидные) для кабелей с бумажной изоляцией. Процесс требует высокой квалификации персонала для обеспечения герметичности соединения.
- Заземление: Алюминиевая оболочка и экран на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы релейной защиты.
- По допустимому длительному току нагрузки: Расчетный максимальный ток линии должен быть меньше допустимого тока из таблиц ПУЭ с поправками на условия прокладки (группировка, температура грунта/воздуха).
- По потере напряжения: Особенно важно для длинных линий. Потеря напряжения от начала линии до конечного потребителя не должна превышать установленных норм (например, 5% для силовых нагрузок).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании тока КЗ за время его отключения защитой, без повреждения изоляции.
- По экономической плотности тока: Для линий с длительным режимом работы (более 5000 часов в год) сечение выбирается исходя из минимизации совокупных затрат на потери и стоимость кабеля.
Ш – тип защитного покрова: «Шланг» защитный из поливинилхлоридного пластиката.
Таким образом, полная расшифровка ААШП 3х6 кВ звучит как: Кабель с алюминиевыми жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом типа «шланг» и подушкой под ним, трехжильный, на напряжение 6 кВ.
Конструкция кабеля ААШП 3х6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (алюминий электротехнический) по ГОСТ 22483. Для сечений от 25 мм² и выше жилы, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и экономить материалы. Жилы могут быть однопроволочными (сечения 25-70 мм²) или многопроволочными (от 95 мм² и выше).
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 6 кВ она составляет не менее 2,0 мм. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается обмотка из бумажных или крепированных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и защита фазной изоляции при скрутке жил в сердечник.
4. Заполнитель и скрутка
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Пространство между жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции круглой формы и механической стабильности.
5. Экран (для кабелей на 6 кВ и выше)
Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он необходим для выравнивания электрического поля, устранения тангенциальных составляющих и защиты от коронного разряда.
6. Алюминиевая оболочка
Герметичная оболочка, изготавливаемая методом прессования или сварки. Выполняет две ключевые функции: защищает изоляцию от проникновения влаги и воздуха, а также служит нулевым (заземляющим) экраном в сетях с изолированной нейтралью. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.
7. Защитный покров (подушка + шланг)
Основные технические параметры и характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между фазой и землей / между жилами). Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 18 кВ (в течение 10 мин. для кабелей после монтажа). Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°С. Максимальная температура при коротком замыкании: +200°С (продолжительность не более 4 сек).
| Сечение жилы, мм² | Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км, не более | Допустимый длительный ток нагрузки, А (при прокладке в земле*) | Емкость, мкФ/км |
|---|---|---|---|
| 3х25 | 1.20 | 105 | 0.30 |
| 3х35 | 0.868 | 125 | 0.33 |
| 3х50 | 0.641 | 150 | 0.37 |
| 3х70 | 0.443 | 185 | 0.41 |
| 3х95 | 0.320 | 220 | 0.45 |
| 3х120 | 0.253 | 255 | 0.48 |
| 3х150 | 0.206 | 290 | 0.52 |
| 3х185 | 0.164 | 330 | 0.55 |
| 3х240 | 0.125 | 385 | 0.60 |
Механические и климатические параметры
Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля. Температурный диапазон эксплуатации: от -50°С до +50°С. Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже 0°С. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ААШП 3х6 кВ традиционно применяется для питания мощных потребителей и распределения энергии на промышленных предприятиях, в шахтах, на насосных станциях, в городских распределительных сетях 6 кВ. Его ключевое преимущество – высокая надежность и долговечность (срок службы до 30-40 лет) при прокладке в земле благодаря герметичной алюминиевой оболочке.
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами (ААБл, АПвБбШп)
Выбор между кабелями зависит от условий прокладки и бюджета проекта.
| Параметр | ААШП | ААБл (с броней из стальных лент) | АПвБбШп (с изоляцией из сшитого полиэтилена) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Бумага пропитанная | Бумага пропитанная | Сшитый полиэтилен (СПЭ) |
| Защита от механических повреждений | ПВХ шланг (умеренная) | Стальные ленты (высокая) | Стальные оцинкованные ленты (высокая) |
| Герметичность | Алюминиевая оболочка (высокая) | Алюминиевая оболочка (высокая) | Гидрофобные заполнители (высокая) |
| Допустимая температура жилы | +80°С | +80°С | +90°С (длительно) |
| Монтаж при низких температурах | Требует подогрева (ниже 0°С) | Требует подогрева (ниже 0°С) | Без подогрева до -20°С |
| Основное применение | Земля, кабельные сооружения без растяжения | Земля (в т.ч. с риском повреждений), туннели | Любые условия, включая трассы со сложным рельефом |
Вывод: ААШП – надежное и проверенное решение для стандартных условий прокладки в грунтах без повышенных механических рисков. ААБл предпочтительнее при наличии таких рисков. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПвБбШп) являются современной альтернативой с более высокими эксплуатационными характеристиками, но и более высокой стоимостью.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие ААШП от ААБл?
Ключевое отличие – в конструкции защитного покрова. У ААШП это ПВХ-шланг, защищающий от коррозии и умеренных механических воздействий. У ААБл поверх алюминиевой оболочки наложена броня из двух стальных оцинкованных лент, а затем джутовый покров. Броня эффективно защищает кабель от механических повреждений (наезд техники, раскопки), но делает его более тяжелым и жестким. ААБл рекомендуется для прокладки в земле, где есть риск таких повреждений.
2. Можно ли прокладывать кабель ААШП в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, прокладка в воздухе допускается, но с учетом важных ограничений. Кабель не предназначен для растягивающих нагрузок, поэтому должен быть надежно закреплен. Необходимо защитить его от прямых солнечных лучей (УФ-излучение), так как ПВХ шланг со временем может деградировать под их воздействием. Рекомендуется прокладка в лотках, коробах или по несгораемым конструкциям.
3. Как правильно заземлять алюминиевую оболочку кабеля ААШП?
Алюминиевая оболочка подлежит заземлению с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала) и корректной работы устройств релейной защиты (например, направленной защиты от замыканий на землю). Заземление осуществляется путем соединения оболочки через специальные заземляющие проводники с контуром заземления подстанции или ГЗШ (главной заземляющей шиной). Для этого используются концевые муфты, имеющие вывод для заземления.
4. Что такое «нестекающая пропитка» и в чем ее преимущество?
Традиционные кабели с бумажной изоляцией пропитывались вязким маслоканифольным составом, который мог стекать при прокладке на уклонах или при повышенных температурах, что приводило к снижению изоляционных свойств верхних участков кабеля. Нестекающая (или ограниченно стекающая) пропитка использует специальные составы на основе полиизобутилена или других загустителей, которые сохраняют вязко-пластичное состояние в широком диапазоне температур (от -50°С до +80°С). Это позволяет прокладывать кабель на трассах с большими перепадами высот без риска осушения изоляции.
5. Как определить необходимое сечение жил кабеля ААШП 3х6 кВ для конкретного проекта?
Выбор сечения – комплексная инженерная задача, регламентированная ПУЭ (Глава 1.3). Основные критерии:
Окончательный выбор производится по наибольшему сечению, полученному из этих условий. Рекомендуется выполнять расчет с привлечением проектных организаций.
Заключение
Кабель ААШП 3х6 кВ остается востребованным продуктом в сегменте среднего напряжения, несмотря на появление современных полимерных аналогов. Его ключевые преимущества – проверенная временем надежность, долгий срок службы в грунте и относительная экономичность. Понимание его конструкции, четкое соблюдение правил монтажа (особенно герметизации муфт и заземления) и корректный выбор сечения являются залогом безаварийной эксплуатации кабельной линии на протяжении десятилетий. При проектировании новых объектов необходимо проводить технико-экономическое сравнение с кабелями в изоляции из сшитого полиэтилена, которые часто предлагают лучшие монтажные и эксплуатационные характеристики, хотя и по более высокой начальной цене.