Кабель АСШв 3х50
Кабель АСШв 3х50: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель АСШв 3х50 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитным покровом типа «Шв». Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – алюминиевая токопроводящая жила, С – свинцовая оболочка, Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката, 3х50 – три жилы сечением 50 мм² каждая.
Конструктивные элементы кабеля АСШв 3х50
Конструкция кабеля АСШв является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ) по ГОСТ 22483. Жила секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и плотно упаковать изолированные жилы в общую оболочку. Для сечения 50 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость.
- Фазная изоляция: Выполняется из пропитанной бумаги, наложенной по технологии конденсаторной намотки. Пропитка осуществляется вязким или редко текучим составом на основе минерального масла и канифоли. Это обеспечивает высокие диэлектрические характеристики и стабильность при нагреве под нагрузкой.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из кабельной бумаги и служит для дополнительного выравнивания электрического поля и защиты фазной изоляции от механических воздействий при скрутке.
- Экран (для кабелей на 20 кВ): В кабелях на напряжение 20 кВ поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он предназначен для симметризации электрического поля и снижения тангенциальных напряжений в изоляции.
- Свинцовая оболочка (С): Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего с небольшими добавками сурьмы или олова для повышения механической стойкости). Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также сохранение пропитки внутри. Является барьерным слоем.
- Защитный покров типа «Шв»: Наносится непосредственно на свинцовую оболочку. Включает в себя:
- Подслой (подушка) – обычно из битума, крепированной бумаги или ПВХ-ленты, предназначен для защиты свинца от коррозии и смягчения механических воздействий.
- Две бронеленты из стали, наложенные с зазором. Защищают кабель от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание) и от грызунов.
- Наружный защитный шланг, выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии и выполняет функцию внешней оболочки.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной и наиболее частый способ применения. Кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, с засыпкой сверху слоем песка и защитой кирпичом или сигнальной лентой. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, а свинцовая оболочка и внешний шланг – от почвенной коррозии и влаги.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. В туннелях и коллекторах крепление осуществляется на лотках или кронштейнах.
- Прокладка в помещениях и подвалах: Возможна, однако необходимо учитывать горючесть наружного покрова (ПВХ) и наличие пропитки. Внутри помещений рекомендуется применять кабели с негорючим исполнением покрова или прокладывать в огнестойких коробах.
- Соединительные муфты: Используются для соединения двух отрезков кабеля. Тип – свинцовая или эпоксидная. Процесс включает ступенчатую разделку концов, соединение жил с помощью соединителей, восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и рулонов, заполнение полости муфты кабельной массой (МП-1, МК-45) и установку корпуса (свинцового или эпоксидного).
- Концевые муфты (концевая разделка): Устанавливаются для подключения кабеля к оборудованию (ячейке КРУ, трансформатору). Типы: наружной (КНС) или внутренней (КВБ) установки. Включают монтаж изоляционных колпачков на жилы, установку фарфоровых или полимерных изоляторов, организацию воронки для стока пропиточного состава и надежное уплотнение у места ввода.
- Важность герметизации: Главная задача при монтаже – не допустить утечки пропитки и попадания воздуха и влаги в бумажную изоляцию. Все разрезы должны быть герметично заделаны.
- 95 / 1 = 4750 А. Точные данные должны быть указаны в технических условиях производителя.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель АСШв 3х50 выпускается на различные номинальные напряжения. Его ключевые параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и техническими условиями производителей.
| Параметр | Значение для 6 кВ | Значение для 10 кВ | Примечания |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 6 | 10 | Между жилами и относительно земли |
| Максимальное рабочее напряжение, кВ | 7.2 | 12 | |
| Частота, Гц | 50 | ||
| Сечение основной жилы, мм² | 50 | ||
| Количество жил | 3 | ||
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | ~165 | ~155 | При прокладке в земле (траншее), температура земли +15°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.641 | Согласно ГОСТ 22483 | |
| Испытательное переменное напряжение, кВ | 12 | 20 | Продолжительность испытания 10 мин. |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 25 наружных диаметров кабеля | Для многопроволочных жил | |
| Температурный диапазон эксплуатации | От -50°C до +50°C | Монтаж без предварительного подогрева до -0°C | |
| Строительная длина, м | Не менее 250 | Может уточняться у производителя | |
Область применения и способы прокладки
Кабель АСШв 3х50 предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях распределения электроэнергии. Благодаря герметичной свинцовой оболочке и бронепокрову, он обладает высокой стойкостью к внешним воздействиям.
Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) без несущего троса не рекомендуется из-за значительного собственного веса кабеля и механического напряжения на свинцовую оболочку.
Преимущества и недостатки кабеля АСШв по сравнению с современными аналогами
В настоящее время наряду с кабелями с бумажной изоляцией широко используются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвПг, АПвПу).
| Критерий | Кабель АСШв 3х50 | Кабель с изоляцией из СПЭ (АПвПг) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен |
| Допустимая температура жилы, °C | Длительная: +80 Короткое замыкание: +200 | Длительная: +90 Короткое замыкание: +250 |
| Чувствительность к перегреву | Высокая. Пересыхание пропитки ведет к снижению диэлектрических свойств. | Низкая. Изоляция термостабильна. |
| Герметичность | Обеспечивается свинцовой оболочкой. При повреждении оболочки влага распространяется по кабелю. | Радиальная конструкция, влагозащитные барьеры. Локальное повреждение не приводит к распространению влаги. |
| Вес и габариты | Большие (из-за свинца, брони, бумаги). | Значительно меньше при аналогичных параметрах. |
| Радиус изгиба | Большой (≥25D) | Меньший (≥15D) |
| Монтаж | Требует концевых и соединительных муфт с обязательной герметизацией. Сложнее. | Проще, используются современные муфты. Требует чистоты при монтаже. |
| Срок службы | 30-40 лет и более при соблюдении условий. | Заявленный срок более 30 лет. |
| Стоимость | Часто ниже, особенно на напряжения 6-10 кВ. | Как правило, выше. |
Преимущества АСШв: Высокая надежность и проверенная временем конструкция, стойкость к длительному нагреву в нормальном режиме, хорошая ремонтопригодность, относительная простота диагностики состояния изоляции (измерение tg δ), часто более низкая цена.
Недостатки АСШв: Большая масса и габариты, сложность монтажа (необходимость заправки кабельной массы, пайка свинца), ограниченная допустимая температура при коротком замыкании, горючесть пропиточного состава и бумаги, необходимость строгого соблюдения уклонов при прокладке для предотвращения стекания пропитки.
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля АСШв требует специальных навыков и использования предназначенных именно для бумажно-пропитанных кабелей муфт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АСШв от ААШв?
Буква «А» в начале маркировки ААШв обозначает, что токопроводящая жила также алюминиевая. Таким образом, АСШв и ААШв – это одно и то же. Согласно ГОСТ, для кабелей с алюминиевыми жилами первая буква «А» может опускаться, но часто используется полное обозначение ААШв для исключения путаницы.
Можно ли проложить кабель АСШв 3х50 в воде?
Да, можно. Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность и защиту от воды. Однако необходимо обеспечить механическую защиту от возможных повреждений (течения, якоря) и учесть коррозионную стойкость бронеленок и внешнего покрова. Для длительной прокладки в агрессивных водах могут потребоваться дополнительные защитные покрытия.
Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель АСШв 3х50 и как его рассчитать?
Допустимый ток термической стойкости для кабелей с бумажной изоляцией определяется по формуле: I_терм = S K / sqrt(t), где S – сечение жилы (50 мм²), t – время действия защиты (обычно 0,2-1,0 с), K – коэффициент, зависящий от материала жилы и изоляции. Для алюминиевой жилы с бумажной изоляцией K принимается равным 95 Ас½/мм². Например, при t=1 с: I_терм = 50
Требуется ли для кабеля АСШв 3х50 подогрев при прокладке в зимних условиях?
Согласно ПУЭ и техническим условиям, прокладка кабеля АСШв без предварительного подогрева разрешена, если температура окружающего воздуха не ниже 0°C. При температуре от 0°C до -20°C требуется предварительный прогрев в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов (прогрев током). При температуре ниже -20°C прокладка запрещена.
Как определить состояние изоляции старого проложенного кабеля АСШв?
Основным диагностическим методом является измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и его зависимости от напряжения. Рост tg δ с повышением напряжения указывает на старение изоляции, наличие увлажненных участков или воздушных включений. Также проводятся измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В и испытания повышенным напряжением переменного тока после ремонтов.
Что означает отсутствие четвертой (нулевой) жилы в маркировке 3х50?
Кабель АСШв 3х50 является трехжильным и предназначен для работы в трехфазной сети. Нулевая жила в кабелях на напряжение 6-20 кВ, как правило, не требуется, так как сети данного класса напряжения обычно работают с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор. Для систем с глухозаземленной нейтралью (редко на данном напряжении) или для питания специфичных нагрузок может применяться кабель с четвертой жилой меньшего сечения (например, 3х50+1х25), который будет иметь иную маркировку.
Заключение
Кабель АСШв 3х50 остается востребованным изделием в энергетике, несмотря на появление полимерных аналогов. Его ключевые преимущества – проверенная десятилетиями надежность, высокая стойкость к длительным нагрузкам в нормальном режиме и относительная экономичность. Выбор в пользу АСШв оправдан при прокладке в земле, в условиях, где важна стойкость к внешним механическим воздействиям и где есть квалифицированный персонал для монтажа традиционных свинцовых или эпоксидных муфт. При проектировании необходимо тщательно учитывать его особенности: необходимость правильной прокладки с соблюдением уклонов, ограничения по температуре при коротком замыкании и требования к монтажу. Для новых проектов всегда следует проводить технико-экономическое сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, учитывая как капитальные затраты, так и стоимость жизненного цикла.