Кабель ААБл: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ААБл — это силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с бронепокровом из двух стальных лент и защитным покровом. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73: А — алюминиевая жила, А — алюминиевая оболочка, Б — броня из двух стальных лент, л — наличие подушки под броней (в виде битумного состава и слоя крепированной бумаги или ПЭТ ленты). Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 3, 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ААБл
Конструкция кабеля ААБл является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Рассмотрим каждый элемент конструкции подробно.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений 70 мм² и выше. Класс жилы — 1 или 2.
- Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент (кабельная бумага марки К-120, К-080 и др.), пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим (на основе полиизобутилена) составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из бумажных лент и служит для дополнительного выравнивания электрического поля и механической защиты фазной изоляции.
- Заполнитель: Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности используются жгуты из бумажных или бумажно-пеньковых прядей, либо кордельно-бумажная лента.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): На поясную изоляцию накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он необходим для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
- Алюминиевая оболочка: Герметичная оболочка, накладываемая поверх экрана (или поясной изоляции для кабелей на 1 кВ). Изготавливается методом прессования из алюминия марки А5, А6 или А7. Обеспечивает защиту от проникновения влаги, механическую прочность и служит нулевым экраном.
- Защитная подушка под броней: Состоит из битумного состава и слоя крепированной бумаги или полиэтилентерефталатной (ПЭТ) ленты. Предотвращает коррозию алюминиевой оболочки от взаимодействия с броней и защищает ее от механических повреждений стальными лентами.
- Бронепокров: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля. Предназначен для защиты от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
- Наружный защитный покров: Представляет собой волокнистый материал (стеклопряжа, полимерные нити) с пропиткой битумным составом или наложение шланга из поливинилхлоридного пластиката. Защищает броню от коррозии.
- Номинальное напряжение: 1000, 3000, 6000, 10000, 20000, 35000 В.
- Температура эксплуатации: Допустимая температура нагрева жил при длительной работе составляет +80°C. Максимальная температура при коротком замыкании (длительностью не более 4 сек) — +200°C. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C.
- Минимальный радиус изгиба: При монтаже радиус изгиба должен быть не менее 25 наружных диаметров кабеля для одножильных и не менее 15 диаметров для многожильных кабелей.
- Допустимое растягивающее усилие: Броня кабеля рассчитана на восприятие механических нагрузок. Для стальных лент допустимое усилие составляет не более 50 Н/мм² сечения ленты.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ прокладки. Кабель укладывается на подготовленную подушку из песка или просеянного грунта. Необходима защита от повреждений механизмами (кирпичом, бетонными плитами, сигнальной лентой) при обратной засыпке.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия опасности распространения огня. Броня обеспечивает защиту от случайных воздействий.
- Прокладка в помещениях и тоннелях: Возможна, но необходимо учитывать, что кабель имеет горючую изоляцию (пропитанная бумага) и наружный покров. В пожароопасных помещениях требуется дополнительная защита.
- Использование: Для питания крупных промышленных предприятий, распределительных устройств подстанций, городских кабельных сетей, объектов инфраструктуры. Применяется в районах с умеренным, холодным и тропическим климатом.
- Высокая механическая прочность благодаря стальной ленточной броне.
- Полная герметичность и влагостойкость за счет алюминиевой оболочки.
- Высокая электрическая прочность и надежность бумажной пропитанной изоляции, проверенная десятилетиями.
- Хорошая теплостойкость и устойчивость к тепловым перегрузкам.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с аналогами в свинцовой оболочке (АСБл) или с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Длительный срок службы.
- Большой вес и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Строгие ограничения по разности уровней прокладки из-за стекания пропиточного состава. Для кабелей на 1-10 кВ допустимая разность уровней составляет 15-25 м в зависимости от конструкции.
- Необходимость применения концевых и соединительных муфт специальной конструкции для герметизации.
- Горючесть изоляции и наружных покровов (требует дополнительных мер пожарной безопасности).
- Требовательность к условиям монтажа (необходимость подогрева при низких температурах, большой радиус изгиба).
- Раскатка: Запрещена раскатка бронированного кабеля волочением. Необходимо использовать кабельные ролики, лебедки или транспортные механизмы.
- Подогрев: При температуре воздуха ниже 0°C необходимо предварительно подогреть кабель в теплом помещении или с помощью трансформаторов подогрева (пропусканием тока).
- Герметизация концов: Сразу после отрезания кабеля необходимо установить концевой упор или герметизирующую заглушку для предотвращения подсыхания изоляции и попадания влаги.
- Монтаж муфт: Установка соединительных и концевых муфт (стопорных, ответвительных) должна выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии заделки, предусмотренной для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке.
- Заземление: Алюминиевая оболочка и броня кабеля должны быть заземлены с двух сторон в соответствии с ПУЭ для обеспечения безопасности и снятия наведенных потенциалов.
- Контроль: Перед включением под напряжение обязательны измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В и испытание повышенным напряжением постоянного тока.
- Соединительные муфты: Типа СС (свинцовые) в чугунном разъемном корпусе, либо современные эпоксидные (типа СТЭ) или натяжные (типа 3M). Для герметизации алюминиевой оболочки используются свинцовые накладки или специальные обжимные гильзы.
- Концевые муфты: Наружной установки — типа КНБ (чугунные), КНБт (для тропиков), КНС (стальные). Внутренней установки — типа КВА (с алюминиевым корпусом) или КВВ (с фарфоровыми или полимерными изоляторами). Также широко применяются современные полимерные концевые муфты (термоусаживаемые или холодноусаживаемые), специально разработанные для кабелей с бумажной изоляцией.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ААБл рассчитан на длительную и надежную работу в широком диапазоне условий. Ключевые параметры приведены ниже.
Основные электрические и механические параметры
| Номинальное сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток нагрузки, А (для напряжения, кВ) | |
|---|---|---|
| 10 кВ | 1 кВ | |
| 50 | 165 | 165 |
| 70 | 200 | 200 |
| 95 | 240 | 240 |
| 120 | 275 | 275 |
| 150 | 320 | 320 |
| 185 | 360 | 360 |
| 240 | 425 | 425 |
Примечание: Значения приведены для кабелей, проложенных в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт, температуре жилы +80°C. При прокладке в воздухе или группировке токовые нагрузки снижаются с применением поправочных коэффициентов.
Область применения и способы прокладки
Кабель ААБл традиционно применяется в электросетевом хозяйстве для создания надежных силовых линий. Благодаря алюминиевой оболочке и стальной броне он обладает высокой стойкостью к механическим воздействиям и влаге.
Преимущества и недостатки кабеля ААБл
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами (ААШв, АВБбШв, СИП)
| Параметр | ААБл (бумажная изоляция) | АВБбШв (ПВХ изоляция) | ААШв (ПВХ изоляция, алюм. оболочка) | Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) |
|---|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Поливинилхлорид (ПВХ) | Поливинилхлорид (ПВХ) | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Макс. рабочая t° жилы | +80°C | +70°C | +70°C | +90°C |
| Ограничение по разности уровней | Есть (15-25 м) | Нет | Нет | Нет |
| Герметичность оболочки | Высокая (алюминий) | Относительная | Высокая (алюминий) | Зависит от конструкции |
| Механическая защита | Стальные ленты | Стальные ленты | Стальная оцинкованная проволока | Зависит от марки |
| Область применения | Магистральные линии, ответственные объекты | Распределительные сети, пром. предприятия | Линии с высокой коррозионной активностью | Современные сети всех напряжений |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ААБл требует соблюдения строгих правил для обеспечения долговечности и надежности линии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие кабеля ААБл от ААБ2л?
Отличие заключается в материале защитного покрова поверх брони. У кабеля ААБл наружный покров выполнен из волокнистых материалов (пропитанная кабельной пряжа или стеклопряжа), а у кабеля ААБ2л — из поливинилхлоридного пластиката (шланг). Кабель ААБ2л имеет повышенную стойкость к агрессивным средам (кислотам, щелочам) и лучше защищен от коррозии во влажных условиях.
Можно ли прокладывать кабель ААБл по воздуху (по фасадам, эстакадам)?
Да, прокладка по воздуху допускается. Однако необходимо учитывать значительный собственный вес кабеля и обеспечивать надежное крепление с учетом ветровых и гололедных нагрузок. Также важно помнить о горючести наружных покровов и соблюдать противопожарные расстояния.
Как определить необходимость подогрева кабеля перед прокладкой зимой?
Подогрев обязателен, если температура окружающего воздуха ниже 0°C в течение последних 24 часов. Без подогрева изоляция и оболочка теряют эластичность, при изгибе могут возникнуть трещины в алюминиевой оболочке и повреждение бумажной изоляции, что недопустимо.
Почему у кабеля с бумажной изоляцией есть ограничение по разности уровней прокладки?
Пропиточный состав, которым насыщена бумажная изоляция, является вязкой жидкостью. При вертикальной или наклонной прокладке с большой разностью уровней (более 15-25 м для разных напряжений) состав может постепенно стекать в нижнюю точку трассы. Это приводит к осушению изоляции в верхней части, резкому снижению ее электрической прочности и возможному пробою. В нижней части может возникнуть избыточное давление и деформация оболочки.
Какие муфты применяются для кабеля ААБл?
Для соединения и оконцевания применяются специальные муфты:
Вытесняется ли кабель ААБл современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?
В новых проектах, особенно на напряжения 6-35 кВ и выше, действительно наблюдается тенденция к преимущественному использованию кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвБбШп, АПвПу). Они лишены ограничений по разности уровней, имеют более высокую допустимую температуру жилы (+90°C), меньший вес и габариты. Однако кабель ААБл продолжает массово эксплуатироваться в действующих сетях, а его применение экономически оправдано при реконструкции старых линий без замены всей кабельной арматуры, а также в проектах, где критична низкая стоимость кабеля на высокие напряжения.
Комментарии