Жилы токопроводящие Al: конструкция, параметры и применение в кабельных системах
Жилы токопроводящие Al — алюминиевые проводники, применяемые в силовых кабелях низкого и среднего напряжения, а также в неизолированных проводах воздушных линий. Алюминий марки А7, А6, А5 по ГОСТ 11069 обладает удельным электрическим сопротивлением 0,0271–0,0283 Оммм/м при 20 C, что примерно в 1,6 раза выше, чем у меди, однако при равной массе обеспечивает проводимость почти вдвое выше. Именно это соотношение определяет доминирование алюминиевых жил в магистральных ЛЭП, распределительных сетях 0,4–35 кВ и кабельных трассах большой протяжённости.
Конструктивные исполнения и классы гибкости
По ГОСТ 22483 жилы токопроводящие Al классифицируют по классу гибкости от 1 (монолитные) до 6 (особо гибкие). Монолитная однопроволочная жила круглого или секторного сечения применяется в кабелях с бумажной и ПВХ изоляцией на фиксированных трассах. Многопроволочная жила формируется скруткой проволок одинакового или комбинированного диаметра; для снижения поверхностного эффекта на частоте 50 Гц при сечениях свыше 185 мм используют сегментные и секторные профили с заполнением межпроволочного пространства.
- Класс 1 — однопроволочная монолитная жила, сечение 2,5–800 мм
- Класс 2 — многопроволочная уплотнённая жила для стационарной прокладки
- Класс 3 — гибкая жила для кабелей с ПВХ и резиновой изоляцией
- Класс 4–6 — повышенная и особо высокая гибкость для подвижного состава и переносных кабелей
- Секторное и сегментное исполнение — снижение диаметра кабеля на 20–30 %
Технические параметры и материалы
Основной нормируемый параметр — электрическое сопротивление постоянному току, пересчитанное на 1 км и температуру 20 C. Для жилы 240 мм класса 2 оно не превышает 0,125 Ом/км. Длительно допустимая температура нагрева алюминиевой жилы с ПВХ-изоляцией — 70 C, со сшитым полиэтиленом — 90 C, в аварийных режимах кратковременно до 130–250 C в зависимости от типа изоляции. Термическая стойкость при коротком замыкании определяется коэффициентом k, для алюминия принимаемым 90–97 Ас/мм.
| Номинальное сечение, мм | Класс гибкости | Сопротивление при 20 C, Ом/км | Длительный ток, А (ПВХ) | Тип кабеля |
|---|---|---|---|---|
| 16 | 2 | 1,91 | 75 | АВВГ |
| 70 | 2 | 0,443 | 200 | АПвПу |
| 240 | 2 | 0,125 | 430 | АПвБП |
| 400 | 2 | 0,0778 | 600 | АПвПу2г |
Области применения
Алюминиевые токопроводящие жилы востребованы в распределительных сетях 0,4–10 кВ городских и сельских подстанций, на промышленных предприятиях с протяжёнными кабельными эстакадами, в системах электроснабжения насосных станций, компрессорных установок и прокатных цехов. Неизолированные провода А и АС с алюминиевыми жилами применяются на воздушных линиях 35–220 кВ. В кабелях для подвижного состава и крановых троллеев используют гибкие жилы класса 4–6.
- Кабельные линии 0,4–35 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена
- Воздушные ЛЭП 35–220 кВ (провода А, АС, АСК)
- Внутризаводские сети промышленных предприятий
- Системы электроснабжения нефтегазовых и горно-обогатительных комплексов
- Крановое и троллейное оборудование, подвижной состав
Особенности монтажа и эксплуатации
Алюминий образует на воздухе оксидную плёнку с высоким сопротивлением, поэтому при оконцевании жил применяют кварцево-вазелиновую пасту и опрессовку наконечниками по ГОСТ 7386 либо сварку. Контактные соединения «алюминий–медь» выполняют через биметаллические пластины или переходные шайбы. Текучесть алюминия под давлением требует применения пружинных шайб и периодической протяжки болтовых зажимов. Радиус изгиба кабеля с алюминиевой жилой принимается не менее 10–15 наружных диаметров.
Вопросы и ответы
Чем алюминиевая жила отличается от медной по проводимости?
Удельное сопротивление алюминия на 60 % выше, чем у меди, поэтому для передачи той же мощности сечение алюминиевой жилы увеличивают примерно в 1,6 раза. При этом масса алюминиевого проводника почти вдвое меньше медного при равной проводимости.
Какой класс гибкости выбрать для стационарной прокладки?
Для стационарных кабельных линий достаточно класса 1 или 2 по ГОСТ 22483. Классы 3–6 применяют только там, где требуется изгиб при монтаже или работа в подвижных механизмах.
Допускается ли соединение алюминиевой и медной жил напрямую?
Прямой контакт недопустим из-за электрохимической коррозии. Соединение выполняют через биметаллические наконечники, переходные шайбы или специальные клеммные зажимы с разделительным покрытием.
Как нормируется сопротивление алюминиевой жилы?
Сопротивление постоянному току нормируется на 1 км при 20 C по ГОСТ 22483 и зависит от класса гибкости и сечения. Для многопроволочных жил допускается увеличение сопротивления относительно монолитных.
