Кабель ААШП 3х150

Кабель ААШП 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ААШП 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, бронепокровом из стальных оцинкованных лент и наружным защитным шлангом из полиэтилена. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки ААШП 3х150 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; А – алюминиевая (первая буква) изоляция (в современной трактовке – изоляция из сшитого полиэтилена, исторически обозначалась как «А» для алюминиевой фольги, но в актуальных стандартах и ТУ это обозначение закрепилось для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена); Ш – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена; П – бронепокров из плоских стальных оцинкованных лент; 3х150 – три основные жилы сечением 150 мм² каждая.

Конструкция кабеля ААШП 3х150

Конструкция кабеля ААШП 3х150 является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и долговечность. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.

1. Токопроводящая жила

Жила алюминиевая, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Для сечения 150 мм² жила может быть как однопроволочной (класс 1), так и многопроволочной (класс 2). В современных кабелях большого сечения чаще применяются многопроволочные жилы, обеспечивающие достаточную гибкость для прокладки. Материал – алюминиевая проволока марки АВЕ или А97 по ГОСТ 22483.

2. Изоляция

Изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена придает материалу повышенные температурные характеристики по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Рабочая температура жилы повышается до +90°C, а в режиме перегрузки допустима температура до +130°C. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Изоляция наносится экструзионным способом, что обеспечивает ее однородность и отсутствие воздушных включений.

3. Экран по изоляции

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде электропроводящего сшитого полиэтилена или электропроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля вокруг жилы и предотвращение возникновения частичных разрядов.

4. Скрутка изолированных жил

Три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними. В качестве заполнителя применяются жгуты из невулканизированной резиновой смеси, полиэтиленовые шнуры или другие эластичные материалы. Это придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.

5. Поясная изоляция

Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция (обмотка) из электропроводящей бумаги или ленты, которая служит для выравнивания электрического поля в пространстве между жилами и общим экраном.

6. Общий экран

В кабелях на напряжение 6 кВ и выше обязательным элементом является общий экран. Он выполняется в виде медной ленты, наложенной продольно с перекрытием, или в виде медных проволок, спирально наложенных поверх поясной изоляции. Сечение медного экрана нормируется. Его функция – защита от внешних электромагнитных помех и обеспечение безопасности при коротком замыкании (путь для тока КЗ).

7. Разделительный слой

Поверх общего экрана накладывается слой из битумированной бумаги, крепированной бумаги или полимерной ленты. Он предназначен для защиты экрана от коррозии при контакте с броней и предотвращения повреждения оболочки об острые кромки бронелент.

8. Бронепокров

Броня выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Толщина и ширина лент нормируются стандартами (например, ГОСТ 7006). Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (удары, сдавливание, растяжение), от грызунов. Оцинковка лент предотвращает их коррозию.

9. Наружная оболочка (защитный шланг)

Наружная оболочка из полиэтилена (обозначение «Ш» в маркировке) накладывается поверх брони экструзионным способом. Полиэтиленовая оболочка обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным химическим средам (кислоты, щелочи, соли), к солнечному излучению (если в состав введены стабилизаторы) и к истиранию. Она обеспечивает дополнительную защиту брони от коррозии.

Основные технические характеристики кабеля ААШП 3х150

Характеристики приведены в соответствии с техническими условиями ТУ 16.К71-335-2004 и другими действующими нормативами.

Таблица 1. Электрические и температурные характеристики

Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток) для кабеля ААШП 3х150

Данные приведены для условий прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +25°C, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт, глубине прокладки 0.7 м, температуре окружающей среды +25°C. Для других условий вводятся поправочные коэффициенты.

Примечание: Значения являются справочными. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру грунта/воздуха, количество работающих кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта и др.).

Таблица 3. Активное и индуктивное сопротивление жил (при температуре жилы +90°C)

Область применения и способы прокладки

Кабель ААШП 3х150 применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего класса напряжения. Основные сферы применения:

• Питание промышленных предприятий, цехов, крупных установок.
• Соединение подстанций и распределительных пунктов в сетях 6-20 кВ.
• Питание мощных электродвигателей (насосных станций, вентиляторных установок, компрессоров).
• Прокладка в качестве вводов и выводов на трансформаторных подстанциях.
• Устройство сетей в районах с агрессивной средой и высокой коррозионной активностью.

Способы прокладки:

• Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, сверху засыпается тем же материалом и защищается сигнальной лентой или кирпичом. Броня и полиэтиленовая оболочка надежно защищают от механических повреждений и влаги. Глубина прокладки – не менее 0.7 м до верха кабеля.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается прокладка без дополнительных защитных труб. Полиэтиленовая оболочка стойка к воздействию атмосферы помещений и возможных брызг.
• Прокладка в воздухе (по эстакадам, по стенам зданий): Возможна при условии защиты от прямых солнечных лучей (если оболочка не светостабилизирована) и при отсутствии риска значительных механических воздействий. Крепление осуществляется с помощью кабельных скоб, лент, подвесов с соблюдением допустимого радиуса изгиба.

Запрещается прокладка кабеля ААШП по деревянным конструкциям внутри помещений без выполнения специальных противопожарных мероприятий (например, штукатурка, использование несгораемых подкладок).

Сравнение с кабелями других марок

Для понимания места кабеля ААШП в номенклатуре важно провести сравнение с близкими по назначению марками.

• ААШп vs ААБл: Кабель ААБл имеет броню из стальных лент, но наружную оболочку из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. ПВХ-оболочка менее стойка к агрессивным химическим средам и солнечному свету, но обладает лучшими противопожарными характеристиками (не распространяет горение при одиночной прокладке). ААШп предпочтительнее для прокладки в грунтах с высокой химической агрессивностью.
• ААШп vs АПвБп: Кабель АПвБп имеет токопроводящие жилы из меди (отсутствие первой буквы «А» или буква «М» в некоторых обозначениях), изоляцию из сшитого полиэтилена, броню и полиэтиленовую оболочку. Медный кабель имеет меньшие потери, большую токовую нагрузку (примерно на 30% при том же сечении) и большую гибкость, но существенно дороже. Выбор между алюминием и медью – это технико-экономический расчет.
• ААШп vs ААШв: Кабель ААШв имеет наружную оболочку из ПВХ, а не полиэтилена. Отличие аналогично сравнению с ААБл.

Монтаж и соединение

Монтаж кабеля ААШП 3х150 требует специального оборудования и квалификации персонала. Основные этапы:

1. Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, укладываемых по трассе, чтобы не превысить минимальный радиус изгиба (15D). Запрещается волочение кабеля по земле или перекатывание барабана по трассе.
2. Подготовка концов: Перед соединением или присоединением к оборудованию необходимо выполнить разделку конца кабеля – послойное удаление оболочки, брони, экранов и изоляции на заданную длину. Требуется высокая аккуратность, чтобы не повредить нижележащие слои.
3. Соединение жил: Выполняется с помощью кабельных соединительных муфт: соединительных, ответвительных или концевых. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применяются муфты с изоляцией из термоусаживаемых материалов или холодноусаживаемых эластомеров. Соединение алюминиевых жил производится с помощью механических соединителей (болтовых, прессовых) с обязательным применением пасты-смазки для удаления оксидной пленки и предотвращения ее повторного образования.
4. Восстановление экрана и брони: В муфтах обязательно восстанавливается электрическая непрерывность общего медного экрана (с помощью перемычек) и металлической брони (с помощью бандажей или специальных заземляющих проводников). Эти элементы должны быть надежно заземлены с двух сторон.
5. Заземление: Броня, экраны и металлические элементы муфт подлежат заземлению в соответствии с ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-масляной изоляцией?

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), к которым относится ААШП, не требуют сложных систем подпитки маслом, имеют меньший вес и радиус изгиба, допускают вертикальную прокладку без ограничения по высоте. Они проще в монтаже и эксплуатации, имеют более высокую допустимую температуру жилы (+90°C против +70°C для кабелей с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом).

Можно ли проложить кабель ААШП 3х150 в воде?

Конструкция кабеля ААШП не предназначена для длительной прокладки непосредственно в воде (подводные переходы). Полиэтиленовая оболочка и броня обеспечивают высокую стойкость к влаге, но для постоянной укладки в водоемах применяются специальные кабели с усиленной свинцовой или алюминиевой герметизирующей оболочкой (например, марки ААШв или АПвП).

Какой срок службы у кабеля ААШП 3х150?

Номинальный срок службы кабеля ААШП при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы может превышать 40-50 лет и зависит от условий окружающей среды, режимов нагрузки и качества обслуживания.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня и полиэтиленовая оболочка сами по себе являются отличной защитой. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в земле на глубине 0.7 м кабель должен быть защищен сверху кирпичом или бетонными плитами в местах, где вероятны механические повреждения (например, при пересечении с дорогами, в местах частых раскопок). Обязательно укладывается сигнальная лента с надписью «Осторожно кабель!».

Как расшифровать маркировку на барабане и оболочке кабеля?

Маркировка содержит: товарный знак завода-изготовителя, марку кабеля (ААШП), номинальное напряжение (например, 10 кВ), количество и сечение жил (3х150), дату изготовления (год, месяц), длину кабеля в метрах, номер барабана, массу брутто, стрелку направления вращения барабана. На самой оболочке кабеля через равные промежутки (обычно не более 1 м) наносится непрерывная маркировка с указанием марки, напряжения, сечения, года выпуска и знака соответствия.

Какие поправочные коэффициенты наиболее критичны при расчете токовой нагрузки?

Наиболее существенные поправочные коэффициенты:

• На температуру грунта (K₁): При повышении температуры грунта с +15°C до +30°C допустимый ток снижается примерно на 15%.
• На тепловое сопротивление грунта (K₂): При прокладке в сухом песке или каменистом грунте с высоким тепловым сопротивлением токовая нагрузка может снизиться на 20-30%.
• На количество работающих кабелей в траншее (K₃): При прокладке нескольких кабелей вплотную друг к другу без просвета, их взаимный нагрев снижает допустимый ток для каждого. Например, для двух кабелей коэффициент составляет около 0.9.

Пренебрежение этими коэффициентами ведет к перегреву кабеля и сокращению срока его службы.

Заключение

Кабель ААШП 3х150 является современным, надежным и долговечным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения 6-20 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, стальной брони и полиэтиленовой оболочки, обеспечивает высокую стойкость к механическим, термическим и химическим воздействиям. Правильный выбор, расчет токовых нагрузок с учетом всех поправочных коэффициентов, квалифицированный монтаж и соблюдение правил эксплуатации являются залогом безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании необходимо проводить технико-экономическое сравнение с кабелями других марок (ААБл, АПвБп) для выбора оптимального варианта для конкретных условий задачи.