Кабель АСГ 20 кВ

Кабель АСГ 20 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АСГ 20 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, без наружного защитного покрова. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила, С – свинцовая оболочка, Г – «голый» (отсутствие защитных покровов поверх оболочки, таких как броня или джут). Номинальное напряжение 20 кВ указывает на принадлежность к классу среднего напряжения. Данный тип кабеля является классическим представителем кабелей с бумажно-масляной изоляцией, широко использовавшихся и продолжающих эксплуатироваться в стационарных сетях.

Конструкция кабеля АСГ 20 кВ

Конструкция кабеля АСГ является многослойной и строго регламентированной. Каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечной и безопасной работы в высоковольтных сетях.

Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) круглой или секторной формы. Для сечений от 16 до 240 мм² жилы, как правило, однопроволочные (одножильные). Для сечений от 300 мм² и выше – многопроволочные. Использование алюминия обеспечивает легкость и экономичность.
Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Бумажная изоляция накладывается концентрическими слоями на каждую жилу с определенной толщиной, зависящей от номинального напряжения. Для 20 кВ толщина фазной изоляции составляет несколько миллиметров.
Поясная изоляция: Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник с заполнением промежутков бумажным жгутом или кабельной бумагой, также накладываются общие бумажные ленты. Эта поясная изоляция обеспечивает дополнительную электрическую прочность и механическую стабильность конструкции.
Экран по изоляции (полупроводящая бумага): На поверхность фазной изоляции каждой жилы, а также поверх поясной изоляции могут накладываться ленты из полупроводящей бумаги. Эти экраны выравнивают электрическое поле, предотвращая возникновение локальных перенапряжений и коронных разрядов.
Свинцовая оболочка: Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования. Ее основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, которые приводят к старению и потере диэлектрических свойств. Также служит заземляемым экраном.
Защитный покров: В марке АСГ наружные покровы (броня, подушка, джут) отсутствуют. Свинцовая оболочка является внешним элементом. Это ограничивает область применения установками, где исключены механические воздействия.

Технические характеристики и параметры

Кабель АСГ 20 кВ должен соответствовать требованиям ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» или более ранних стандартов. Основные параметры сведены в таблицы.

Таблица 1. Основные электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U	12/20 кВ (фазное/междуфазное)
Частота переменного тока	50 Гц
Максимальная рабочая температура жилы	+80°C
Температура монтажа (без предварительного подогрева)	Не ниже 0°C
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 15-20 наружных диаметров кабеля
Срок службы	30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки (пример для 3-жильных кабелей в земле)

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток, А (ориентировочно)
3×16	95
3×25	120
3×35	145
3×50	175
3×70	215
3×95	260
3×120	300
3×150	340
3×185	385
3×240	450

Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура земли, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее и их взаимное расположение) и должны определяться по актуальным расчетным таблицам ПУЭ.

Область применения и особенности прокладки

Кабель АСГ 20 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках с номинальным переменным напряжением до 20 кВ частоты 50 Гц. Ввиду отсутствия защитных покровов (брони) его применение имеет строгие ограничения:

Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
Прокладка в закрытых производственных помещениях.
Прокладка в земле (траншеях) допускается только при условии отсутствия механических повреждений, растягивающих усилий и коррозионного воздействия на свинцовую оболочку. На практике для подземной прокладки почти всегда используют бронированные аналоги (АСБл, АСБ2л, ААБл и т.д.).
Не допускается прокладка в воздухе (по опорам) вне помещений, а также в местах с возможными вибрационными нагрузками.

Ключевой особенностью монтажа является необходимость соблюдения герметичности свинцовой оболочки. Все концевые и соединительные муфты должны обеспечивать надежный барьер от проникновения влаги в изоляцию. При прокладке требуются плавные изгибы для предотвращения смятия и растрескивания бумажной изоляции и свинцовой оболочки.

Преимущества и недостатки кабеля АСГ 20 кВ

Преимущества:

Высокая электрическая прочность и надежность бумажно-масляной изоляции при правильной эксплуатации.
Относительно низкая стоимость по сравнению с кабелями на основе сшитого полиэтилена (СПЭ) аналогичного напряжения.
Длительный опыт применения, отработанные технологии монтажа и ремонта.
Хорошая теплостойкость и устойчивость к перегрузкам в кратковременном режиме.

Недостатки:

Гигроскопичность изоляции. При повреждении свинцовой оболочки влага быстро распространяется по кабелю, приводя к пробою.
Сложность монтажа: необходимость использования специальных муфт, требующих высокой квалификации монтажников.
Ограниченная допустимая разность уровней на трассе прокладки из-за стекания пропиточного состава. Для кабелей 20 кВ это ограничение существенно.
Пожароопасность: пропиточный состав горюч, а бумажная изоляция поддерживает горение.
Большой вес и радиус изгиба по сравнению с СПЭ-кабелями.
Необходимость технического обслуживания (контроль состояния муфт, проверка давления в маслонаполненных линиях, если применяется такая компенсация).

Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена)

В настоящее время для сетей 20 кВ все чаще применяются кабели с алюминиевыми жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена, например, АПвП 20 кВ. Сравнительный анализ:

Герметичность: СПЭ-кабель негигроскопичен, не требует герметичной металлической оболочки. АСГ критически зависит от целостности свинцовой оболочки.
Монтаж: Монтаж СПЭ-кабеля проще, быстрее, требует менее квалифицированного персонала для установки муфт. Монтаж АСГ более трудоемок.
Допустимая разность уровней: СПЭ-кабель не имеет ограничений. Для АСГ 20 кВ ограничение составляет, как правило, 15-25 метров.
Токовая нагрузка: При одинаковом сечении допустимый длительный ток для СПЭ-кабеля обычно выше на 10-20% из-за более высокой допустимой температуры жилы (+90°C).
Эксплуатация: СПЭ-кабель не требует систематического контроля, менее пожароопасен. АСГ требует более внимательного наблюдения.
Стоимость: Первоначальная стоимость АСГ часто ниже, однако с учетом затрат на монтаж и эксплуатацию общая экономия может быть нивелирована.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АСГ от ААБл?

ААБл – кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевой оболочкой и броней из двух стальных лент с защитным покровом. Ключевые отличия: материал оболочки (алюминий vs. свинец) и наличие брони. ААБл более стоек к механическим воздействиям и коррозии, его можно прокладывать в земле без дополнительной защиты.

Можно ли проложить кабель АСГ 20 кВ в земле?

Технически возможно, но крайне не рекомендуется и часто запрещено проектной документацией. Отсутствие брони и защитных покровов делает свинцовую оболочку уязвимой для коррозии, механических повреждений при раскопках, давления грунта. Для подземной прокладки следует применять бронированные марки: АСБл, АСБ2л, ААБл, ААШв.

Что означает маркировка «АСГ 20 кВ 3х120»?

Расшифровка: Кабель силовой с Алюминиевыми жилами, в Свинцовой оболочке, без защитных покровов (Голый). Номинальное напряжение 20 кВ. Количество и сечение основных токопроводящих жил: 3 жилы сечением 120 мм² каждая.

Какие муфты используются для монтажа кабеля АСГ 20 кВ?

Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты для кабелей с бумажной изоляцией:

Стопорные и соединительные муфты (СС): Для соединения двух отрезков кабеля с восстановлением герметичности оболочки и изоляции.
Концевые муфты (КН): Наружной установки (типа КН-20) для подключения к воздушным линиям или оборудованию на открытом воздухе.
Концевые заделки (КВ): Внутренней установки для подключения в РУ, КРУ, трансформаторах.

Монтаж муфт требует опрессовки, пайки, послойного восстановления изоляции и герметизации.

Почему кабель АСГ постепенно вытесняется с рынка?

Основные причины: появление более технологичных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), которые лишены главных недостатков бумажно-масляной изоляции (гигроскопичность, ограничение по перепадам высот, сложный монтаж, пожароопасность). СПЭ-кабели обеспечивают более высокую надежность при снижении эксплуатационных затрат, что в долгосрочной перспективе делает их более экономичными, несмотря на часто более высокую начальную стоимость.

Как определить неисправность в кабеле АСГ?

Основные методы диагностики: измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В, испытание повышенным выпрямленным напряжением (например, 60 кВ для кабеля 20 кВ), анализ тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ). Косвенным признаком проблем может быть нагрев оболочки в определенном месте, разбухание или подтеки пропиточного состава. Локализация повреждения производится импульсными рефлектометрами или акустическими методами.

Заключение

Кабель АСГ 20 кВ является проверенным, но морально устаревающим решением для сетей среднего напряжения. Его применение сегодня в основном оправдано при реконструкции и ремонте существующих линий, где уже эксплуатируется аналогичная кабельная продукция. Для новых проектов, как правило, выбираются современные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, обладающие лучшими эксплуатационными, монтажными и экологическими характеристиками. Грамотная эксплуатация оставшегося парка кабелей АСГ требует строгого соблюдения правил прокладки, монтажа муфт и проведения регулярных профилактических испытаний.