Кабель АСБ: конструкция, технические характеристики и область применения
Кабель АСБ (А – алюминиевая жила, С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент) представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Это классическое и проверенное временем решение для сетей напряжением до 10 кВ включительно. Его ключевая особенность – высокая надежность и устойчивость к механическим воздействиям и грунтовым водам, что предопределило его основное применение в качестве кабеля для прокладки в земле (траншеях).
Конструкция кабеля АСБ
Конструкция кабеля АСБ многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Классическая конструкция, соответствующая ГОСТ 18410-73, включает следующие компоненты, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка АЕ или АВВ). Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (секторной или круглой) для сечений 300 мм² и более. Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля и расход материалов.
- Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим составом на основе минерального масла и канифоли. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (1, 6 или 10 кВ).
- Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил также из бумажных лент. Выравнивает электрическое поле и предохраняет фазную изоляцию от повреждения при наложении оболочки.
- Заполнитель. Пространство между скрученными жилами и оболочкой заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Экран (опционально, для кабелей на 6 и 10 кВ). В виде полупроводящей бумаги или электропроводящего слоя. Необходим для выравнивания электрического поля и снижения тангенциальных напряжений в изоляции.
- Свинцовая оболочка (марка С). Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции или экрана. Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Является ключевым элементом, обеспечивающим долговечность кабеля.
- Защитный покров под броней. Состоит из подушки (битумный состав, крепированная бумага, ПЭТ-лента) и слоя пропитанной кабельной пряжи (джута) или стеклопряжи. Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони.
- Броня (марка Б). Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Надежно защищает кабель от механических повреждений (напр., при раскопках), растягивающих усилий и грызунов.
- Наружный защитный покров. Пропитанный кабельный джут (волокнистый материал) или битумный состав. Защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах.
- Запрещена прокладка в грунтах с блуждающими токами высокой плотности, вызывающими электрокоррозию свинцовой оболочки и стальной брони.
- Не рекомендуется применение в условиях возможных смещений грунта, оползней, вечной мерзлоты из-за риска повреждения жесткой свинцовой оболочки.
- Нельзя прокладывать по конструкциям, где возможны вибрации и значительные растягивающие нагрузки.
- Из-за большого веса и жесткости затруднена прокладка на сложных трассах с множеством изгибов.
- Соединительные муфты: Используются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает разделку концов кабеля с ступенчатой зачисткой изоляции, соединение жил, восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и лент, монтаж свинцового корпуса с последующей его опрессовкой и герметизацией, либо заливку эпоксидным компаундом.
- Концевые заделки: При вводе в оборудование применяются концевые муфты (например, КНЭ, КНБ) или заделки в воронках с кабельной массой, обеспечивающие плавный контроль электрического поля и герметизацию.
- Определение длительно допустимого тока нагрузки с учетом поправочных коэффициентов на температуру грунта, количество кабелей в траншее, тепловое сопротивление почвы (по ПУЭ гл. 1.3).
- Проверку по потере напряжения (для сетей до 1 кВ).
- Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
- Проверку на динамическую стойкость к токам КЗ (для сечений выше 150 мм²).
- Повышение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и снижение сопротивления изоляции, выявленные при высоковольтных испытаниях.
- Наличие локальных перегревов, выявляемых тепловизионным контролем муфт и трассы.
- Внешние признаки: вспучивание или трещины на наружном покрове, активная коррозия бронелент, механические вмятины на оболочке.
- Участившиеся срабатывания защит от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, что может свидетельствовать об увлажнении изоляции.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АСБ рассчитан на длительную и надежную работу в специфических условиях. Его параметры строго регламентированы.
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 1/1 кВ, 6/10 кВ, 10/10 кВ |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4 жилы. Сечение: от 25 до 800 мм² (зависит от напряжения) |
| Температура эксплуатации | Длительно: не выше +50°C. Допустимый нагрев жилы: до +80°C в нормальном режиме, до +90°C в режиме перегрузки, до +200°C при КЗ (не более 4 сек) |
| Минимальная температура прокладки | Без предварительного подогрева: 0°C |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 25 наружных диаметров кабеля при прокладке |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий прокладки и эксплуатации |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях, шахтах. Запрещена прокладка по воздуху (открыто) и в агрессивных средах, разрушающих свинец и сталь. |
Допустимые токовые нагрузки (пример для 3-жильного кабеля АСБ 6/10 кВ, проложенного в земле +25°C, глубина 0.7м)
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А |
|---|---|
| 3х25 | 115 |
| 3х50 | 170 |
| 3х70 | 205 |
| 3х95 | 250 |
| 3х120 | 290 |
| 3х150 | 335 |
| 3х185 | 380 |
| 3х240 | 450 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий (температура грунта, тепловое сопротивление, наличие других кабелей) и должны определяться по актуальным ПУЭ и расчетным методикам.
Область применения и ограничения
Кабель АСБ традиционно применяется для создания кабельных линий электропередачи распределительных сетей 6-10 кВ, вводов на территории промышленных предприятий, шахт, для питания мощных потребителей (насосные станции, трансформаторные подстанции). Его основная ниша – прокладка в земле (траншеях) при отсутствии значительных растягивающих усилий и в неагрессивных по отношению к свинцу и стали грунтах (pH 5-9).
Ограничения применения:
Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)
В настоящее время кабель АСБ активно вытесняется кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвБбШп). Сравнительный анализ ключевых отличий представлен в таблице.
| Критерий | Кабель АСБ (бумажно-масляная изоляция) | Кабель АПвБбШп (изоляция из СПЭ) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +80°C (длительно) | +90°C (длительно) |
| Токовая нагрузка | Ниже (при равном сечении) | Выше на 15-25% |
| Влияние влаги | Критично (требуется абсолютная герметичность оболочки) | Нет (изоляция негигроскопична) |
| Монтаж | Сложный, требует спецмуфт, контроля герметичности, ограничения по температуре и радиусам изгиба | Проще, допускает большие радиусы изгиба, монтаж при более низких температурах |
| Эксплуатация | Требует мониторинга состояния пропиточного состава и герметичности | Практически не требует обслуживания |
| Пожароопасность | Выше (наличие пропиточного состава, бумаги, джута) | Ниже (возможно исполнение с пониженной пожарной опасностью) |
| Срок службы | 30-40 лет | Более 40 лет (прогнозируемый) |
| Стоимость | Часто ниже, особенно на напряжения 6-10 кВ | Как правило, выше |
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля АСБ требует высокой квалификации персонала. При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента), исключить пересечение с другими коммуникациями. Наибольшую сложность представляет устройство кабельных муфт и концевых заделок.
Обязательным условием является поддержание сухости бумажной изоляции во время монтажа. При повышенной влажности воздуха работы должны быть прекращены.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель АСБ от АСБл?
Буква «л» в маркировке АСБл означает, что в качестве наружного защитного покрова (поверх брони) использована лавсановая лента (полиэтилентерефталатная, ПЭТ) вместо пропитанного кабельного джута. Это повышает стойкость кабеля к коррозии и грибкам, увеличивает срок службы в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Можно ли проложить кабель АСБ в воде?
Нет, прокладка в воде (реки, озера, моря) недопустима. Хотя свинцовая оболочка и броня обеспечивают высокую герметичность и механическую прочность, длительное воздействие воды, особенно под давлением и с течением, может привести к повреждению защитных покровов, коррозии брони и, в конечном итоге, к выходу кабеля из строя. Для прокладки в водоемах существуют специальные кабели с усиленной гидроизоляцией (например, с алюминиевой оболочкой).
Что делать, если повреждена свинцовая оболочка кабеля АСБ при раскопках?
Любое повреждение свинцовой оболочки является аварийной ситуацией, так как ведет к увлажнению бумажной изоляции и постепенному снижению ее электрической прочности. Кабель должен быть отключен от напряжения. Необходимо вызвать специализированную электромонтажную организацию для ремонта. Ремонт заключается в вырезке поврежденного участка и установке двух соединительных муфт с вставкой нового отрезка кабеля. Самостоятельный ремонт недопустим.
Почему кабель АСБ до сих пор применяют, если есть более современные СПЭ-кабели?
Причины экономического и исторического характера: 1) Стоимость: На напряжения 6-10 кВ кабель АСБ часто имеет более низкую цену. 2) Наличие парка: В действующих сетях проложены тысячи километров АСБ, и для ремонта и замены участков логично использовать кабель аналогичной конструкции. 3) Консервативность отраслей: В некоторых проектах и на предприятиях (особенно в угольной промышленности) технические условия исторически предусматривают применение кабелей в свинцовой оболочке. 4) Отработанная технология: Для многих эксплуатационных служб технологии монтажа и ремонта АСБ являются хорошо известными.
Как определить необходимое сечение кабеля АСБ для проекта?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета, включающего:
Рекомендуется привлекать для данных расчетов проектные организации или квалифицированных инженеров-электриков.
Каковы основные признаки старения и износа кабеля АСБ в эксплуатации?
Косвенными признаками, указывающими на необходимость диагностики или замены участка кабельной линии, являются:
Комментарии