Кабель АСКл 4х120
Кабель АСКл 4х120: полное техническое описание и сфера применения
Кабель АСКл 4х120 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным покровом. Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ и 6-10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы проверены десятилетиями эксплуатации в различных, в том числе сложных, условиях.
Расшифровка маркировки АСКл 4х120
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- С – свинцовая оболочка.
- К – обозначение «кабель» (иногда трактуется как контрольный, но в данном контексте – силовой).
- л – наличие лавсановой ленты (лент из полиэтилентерефталата) под броней, которая служит дополнительной защитой оболочки от коррозии и механических повреждений от бронепокрова.
- 4х120 – четыре основные токопроводящие жилы, сечением 120 мм² каждая.
- Подстилающий слой (подушка): На свинцовую оболочку накладывается слой из битумного состава, крепированной бумаги или синтетической пленки (лавсан), который предотвращает повреждение оболочки броней.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Они обеспечивают механическую защиту от сдавливания, растяжения и повреждения грызунами.
- Наружный защитный покров: Поверх брони наносится пропитанный джут, кабельная пряжа или битумный состав, а затем иногда еще один слой мелового покрытия. Этот слой защищает броню от коррозии.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ монтажа. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка, защищается сигнальной лентой или кирпичом, и засыпается мягким грунтом. Броня эффективно защищает от механических нагрузок и грызунов. Важно учитывать коррозионную активность грунта и при необходимости применять кабель с усиленным наружным покровом (АСКлШв).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Допускается, но необходимо учитывать повышенную пожарную опасность из-за наличия пропиточной массы. Требуется соблюдение противопожарных мероприятий.
- Прокладка в воде: Свинцовая оболочка и броня обеспечивают надежную защиту от влаги и механических воздействий. Используется для пересечения рек, каналов, водоемов.
- Стационарная прокладка внутри помещений: Возможна, но не рекомендуется из-за риска растекания пропиточной массы при перегреве и сложности монтажа из-за большого веса и жесткости.
- Высокая надежность и долговечность: Проверенная временем конструкция обеспечивает срок службы более 30 лет.
- Отличная герметичность: Свинцовая оболочка абсолютно влагонепроницаема, что критически важно для прокладки в земле и воде.
- Хорошая теплоотдача: Бумажно-масляная изоляция и свинец обладают хорошими теплопроводящими свойствами, что позволяет кабелю выдерживать значительные длительные токовые нагрузки.
- Устойчивость к коррозии: Свинец устойчив к воздействию многих химических веществ, содержащихся в грунте и воде.
- Механическая прочность: Броня из стальных лент надежно защищает от повреждений при монтаже и эксплуатации.
- Большая масса и жесткость: Кабель очень тяжелый (вес около 7000-8000 кг/км) и имеет большой минимальный радиус изгиба, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Пожарная опасность: Пропиточный состав горюч. При перегреве или повреждении возможна утечка масла и возгорание.
- Сложность монтажа концевой муфты: Требуется квалифицированная разделка кабеля и заделка концов для предотвращения утечки пропитки. Необходимо использовать специальные кабельные муфты (стоп-муфты).
- Ограничение по трассе: Нельзя прокладывать на трассах с большими перепадами высот.
- Экологические аспекты: Использование свинца и минерального масла требует соблюдения норм утилизации.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении для предотвращения смещения витков и деформации. Хранение на открытом солнце не рекомендуется.
- Прокладка: Температура окружающей среды при прокладке без предварительного подогрева не должна быть ниже 0°C. При более низких температурах кабель необходимо подогревать. Радиус изгиба строго нормируется.
- Монтаж муфт: Обязательно использование концевых и соединительных муфт, предназначенных specifically для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой. Герметизация места перехода от свинцовой оболочки к муфте – ключевая операция.
- Испытания После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (например, для кабеля 10 кВ – напряжением 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.
- Эксплуатационный контроль: В процессе эксплуатации необходимо регулярно проводить замеры токов нагрузки, визуальный осмотр выходов из земли, муфт, контролировать отсутствие утечек пропиточной массы.
Полное обозначение согласно ГОСТ 18410-73: «Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, в свинцовой оболочке, бронированные стальными лентами, с защитными покровами».
Конструкция кабеля АСКл 4х120
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки не ниже А7 (по ГОСТ 22483), круглой формы. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (скрученная из отдельных проволок), что обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и укладки. Класс жилы – 2 (многопроволочная).
2. Фазная изоляция
Каждая жила индивидуально изолируется бумажными лентами, пропитанными вязким или нестекающим пропиточным составом (массой на основе минерального масла и канифоли). Толщина изоляции зависит от номинального напряжения кабеля. Для кабеля на 1 кВ она составляет 1,8-2,2 мм, на 6 кВ – около 3,0 мм, на 10 кВ – около 3,7 мм (точные значения регламентированы ГОСТ). Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков бумажным жгутом или кабельной пряжей.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из тех же пропитанных бумажных лент. Она служит для выравнивания электрического поля и дополнительной механической защиты.
4. Свинцовая оболочка (марка С)
Поверх поясной изоляции методом прессования накладывается герметичная свинцовая оболочка. Ее основная функция – защита изоляции от проникновения влаги, воздуха и других внешних воздействий, а также сохранение пропиточного состава внутри. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает полную герметичность.
5. Защитный покров (броня и наружная оболочка)
Основные технические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АСКл 4х120
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 1/1; 6/6; 6/10; 8,7/10; 10/10 |
| Количество и сечение основных жил | 4 x 120 мм² |
| Материал жилы | Алюминий (Al) |
| Материал изоляции | Бумага, пропитанная вязким или нестекающим составом |
| Материал оболочки | Свинец (Pb) |
| Броня | Две стальные оцинкованные ленты |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (при прокладке на воздухе и в земле). Допустимая температура нагрева жил при эксплуатации: +80°C (длительно), +90°C (кратковременно), +200°C (при КЗ, не более 4 сек). |
| Строительная длина | Не менее 250-300 метров (может варьироваться по согласованию с заказчиком) |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа |
Таблица 2. Электрические характеристики (ориентировочные, для U0/U = 1/1 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0,253 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление почвы 1,2 К·м/Вт), А | около 270-280 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C), А | около 240-250 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | около 0,11-0,13 |
| Емкость, мкФ/км | около 0,3-0,4 |
Область применения и способы прокладки
Кабель АСКл 4х120 предназначен для передачи и распределения электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока с изолированной или заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Запрещена прокладка по неровным трассам с большими перепадами по высоте (более 15-25 м), так как пропиточный состав может стекать в нижние точки, приводя к осушению изоляции в верхних участках и ее увлажнению в нижних.
Преимущества и недостатки кабеля АСКл 4х120
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами (АВБбШв, ПвП, СБШв)
На современном рынке кабель АСКл конкурирует с более новыми типами.
Таблица 3. Сравнение кабеля АСКл 4х120 с аналогами
| Параметр | АСКл 4х120 (бумага, свинец) | АВБбШв 4х120 (ПВХ, сталь) | ПвП 4х120 (сшитый полиэтилен, алюм.) | СБШв 4х120 (бумага, свинец, без лавсана) |
|---|---|---|---|---|
| Изоляция | Бумага пропитанная | ПВХ пластикат | Сшитый полиэтилен (XLPE) | Бумага пропитанная |
| Оболочка | Свинец | ПВХ шланг | Полиэтилен | Свинец |
| Броня | Стальные ленты | Стальные ленты | Нет (либо проволока) | Стальные ленты |
| Герметичность | Абсолютная | Относительная | Высокая | Абсолютная |
| Допустимая t° жилы | +80°C | +70°C | +90°C | +80°C |
| Вес | Очень большой | Меньше | Значительно меньше | Очень большой |
| Гибкость | Низкая | Средняя | Выше | Низкая |
| Перепад высот | Ограничен | Не ограничен | Не ограничен | Ограничен |
| Основное применение | Магистральные линии в земле/воде | Распределительные сети в земле | Сети всех напряжений, в т.ч. с перепадами | Аналогично АСКл |
Выбор в пользу АСКл оправдан при прокладке в агрессивных грунтах и водоемах, где критична абсолютная герметичность, а также при модернизации старых сетей, где уже использовались кабели с бумажной изоляцией.
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АСКл от АСК?
Основное отличие – наличие в конструкции кабеля АСКл подброневого слоя из лавсановой (полиэтилентерефталатной) ленты. Этот слой предохраняет свинцовую оболочку от коррозии, которая может возникнуть из-за электрохимических процессов между свинцом и стальной броней в присутствии влаги. Кабель АСКл более надежен для прокладки в грунтах с повышенной коррозионной активностью.
Можно ли проложить кабель АСКл 4х120 по воздуху на тросах?
Технически возможно, но крайне не рекомендуется по нескольким причинам: огромный вес кабеля создает колоссальную нагрузку на опоры и тросы; большая парусность; риск повреждения свинцовой оболочки от вибрации и атмосферных воздействий. Для воздушных линий существуют специальные марки кабелей (например, СИП или АВК).
Что означает «нестекающая пропитка» и чем она лучше?
Нестекающая пропитка – это специальный состав на основе полиизобутилена или других загустителей, который не течет при нагреве кабеля до рабочей температуры. Это позволяет прокладывать кабель на трассах с существенными перепадами высот (до 100 м и более для некоторых марок), устраняя главный недостаток классической вязкой пропитки. Кабели с нестекающей пропиткой часто имеют в маркировке букву «Ц» (например, АСКп).
Как определить номинальное напряжение кабеля АСКл 4х120, если маркировка на барабане утеряна?
Визуально, без измерения толщины изоляции, точно определить невозможно. Необходимо:
1. Найти и свериться с заводским ярлыком или документацией.
2. Измерить толщину фазной изоляции жилы. Для этого требуется аккуратно снять наружные покровы и свинцовую оболочку на конце кабеля и с помощью микрометра замерить толщину бумажной изоляции. Сравнить с данными ГОСТ: ~1.8 мм для 1 кВ, ~3.0 мм для 6 кВ, ~3.7 мм для 10 кВ.
3. В условиях эксплуатационной организации можно провести испытание повышенным напряжением, начиная с более низких ступеней.
Какая должна быть глубина прокладки кабеля АСКл 4х120 в земле?
Согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), глубина прокладки кабелей напряжением до 10 кВ от планировочной отметки должна быть не менее 0,7 м. В районах с вечной мерзлотой прокладка осуществляется в активном слое. При пересечении дорог кабель прокладывается в трубах или блоках на глубине не менее 1 м.
Какой кабель лучше для новой линии 10 кВ: АСКл или ПвП?
Для большинства новых проектов предпочтительнее кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвП или АПвП):
— Выше допустимая температура жилы (+90°C), что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
— Меньший вес и радиус изгиба, проще монтаж.
— Отсутствие ограничений по перепадам высот.
— Не требует сложных концевых муфт со стопорением пропитки.
Кабель АСКл выбирают для особых условий: очень агрессивные грунты/вода, при необходимости максимальной герметичности, или для присоединения к существующим сетям, где уже используется бумажная изоляция.
Требуется ли дополнительная защита от коррозии для брони кабеля АСКл?
Стандартный наружный покров (джут, пропитанный битумом) обеспечивает защиту от коррозии в нормальных грунтах. В грунтах с повышенной химической активностью (солончаки, шлаковые отвары, болота) необходимо применять кабель с усиленным защитным покровом (например, АСКлШв – с шлангом из ПВХ поверх брони) или предусматривать дополнительные меры, такие как прокладка в асбестоцементных или пластиковых трубах с засыпкой инертным материалом.
Заключение
Кабель АСКл 4х120 представляет собой классическое, надежное решение для строительства магистральных и распределительных кабельных линий напряжением до 10 кВ, предназначенных для прокладки в земле и воде. Его ключевые преимущества – абсолютная герметичность свинцовой оболочки, высокая долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Однако, большая масса, жесткость, ограничения по трассе и сложность монтажа муфт делают его менее удобным по сравнению с современными кабелями с пластмассовой изоляцией. Выбор в пользу АСКл должен быть технически и экономически обоснован, учитывая конкретные условия прокладки, эксплуатации и требования к надежности линии. При работе с данным кабелем неукоснительное соблюдение правил монтажа, испытаний и эксплуатации, изложенных в ПУЭ, СНиП и инструкциях заводов-изготовителей, является обязательным условием для обеспечения его длительной и безаварийной службы.