Кабель силовой с бумажной изоляцией ААБ2лШв на напряжение 10 кВ: полный технический анализ

Кабель марки ААБ2лШв представляет собой силовой кабель с токопроводящими жилами из алюминия, с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с двумя стальными ленточными бронепокровами, защитным покровом из пластмассовых лент (шланг) и выпрессованной поверх него поливинилхлоридной оболочкой. Данный тип кабеля является классическим и надежным решением для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение 10 кВ частоты 50 Гц. Его конструкция оптимизирована для работы в условиях механических нагрузок, агрессивных сред и повышенной влажности.

Расшифровка маркировки ААБ2лШв

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• А – материал оболочки: алюминий.
• Б – тип изоляции: бумажная, пропитанная вязким или нестекающим составом.
• 2л – вид брони: две стальные ленты, наложенные с перекрытием («лапша»).
• Шв – тип защитного шланга (внешнего покрова): выпрессованный поливинилхлоридный (PVC).
• 10 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.

Конструкция кабеля ААБ2лШв 10 кВ

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и безопасность.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки А5, А6, А7 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. Секторная форма жил позволяет рационально использовать внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.

2. Фазная изоляция

Выполняется из бумажных лент кабельной марки, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом (массой на основе минерального масла и канифоли). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (10 кВ). Для обеспечения равномерности электрического поля на жилу поверх бумажной изоляции может накладываться экран из полупроводящей бумаги.

3. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий слой бумажной изоляции, также пропитанной. Она служит для дополнительного выравнивания электрического поля и механической защиты фазной изоляции.

4. Заполнитель

Пространство между скрученными жилами и поясной изоляцией заполняется жгутами из бумаги, джута или ПВХ-лент для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

5. Алюминиевая оболочка

Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования. Выполняет ключевую функцию: защищает бумажную изоляцию от проникновения влаги и воздуха, а также служит экраном для замыкания емкостных токов. Является нулевой точкой при однофазных замыканиях на землю.

6. Защитные покровы под броней

Поверх алюминиевой оболочки накладывается битумный состав для антикоррозионной защиты, затем слой крепированной бумаги или ПВХ-ленты, предотвращающий повреждение оболочки стальной броней.

7. Бронепокров

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Первая лента наматывается с зазором, вторая – в перекрытие. Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (сдавливание, удары, растяжение), грызунов и других внешних воздействий.

8. Наружный защитный шланг (Шв)

Поверх брони накладывается битумный состав, затем выпрессовывается оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Она защищает стальную броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам (кислоты, щелочи, соли) и придает кабелю законченный вид.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение: 10 кВ (класс напряжения 6/10 кВ).
• Частота: 50 Гц.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ в течение 10 минут.
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°C.
• Максимальная температура жил при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +200°C.
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при +20°C.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 25 наружных диаметров кабеля.
• Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха при +35°C: до 98%.
• Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), каналах, тоннелях, шахтах, а также в помещениях с повышенной влажностью и агрессивными средами. Не предназначен для прокладки по воздуху (на тросах) без дополнительных мер.

Таблица 1. Примерные данные по сечению, весу и току для кабеля ААБ2лШв 10 кВ (3-жильный)

Сечение жил, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг	Допустимый длительный ток (в земле), А	Допустимый длительный ток (в воздухе), А
3×50	45-50	2500-2800	165	140
3×70	50-55	3100-3500	200	170
3×95	55-60	3800-4200	240	205
3×120	60-65	4400-4800	275	235
3×150	65-70	5200-5700	315	270
3×185	70-75	6000-6600	355	310
3×240	75-82	7200-7900	415	365

• Значения токов приведены ориентировочно, для точного расчета необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ (Глава 1.3) с учетом конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, количество кабелей в траншее и т.д.).

Области применения

Кабель ААБ2лШв 10 кВ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы использования:

• Магистральные и распределительные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного электроснабжения.
• Питание мощных потребителей на промышленных предприятиях (насосные станции, компрессорные, трансформаторные подстанции).
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях и шахтах.
• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с блуждающими токами (броня и оболочка должны быть заземлены).
• В помещениях с повышенной влажностью и наличием агрессивных паров или газов (благодаря оболочке Шв).

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка

Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (мегаомметром на 2500 В). Прокладка должна производиться при температуре окружающей среды не ниже 0°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева. При прокладке в траншеях необходимо обеспечить песчаную подушку толщиной не менее 100 мм, а после укладки – засыпку песком и защиту кирпичом или сигнальной лентой. Минимальная глубина прокладки от планировочной отметки – 0.7 м для линий до 20 кВ.

Соединение и оконцевание

Для соединения жил используются кабельные муфты: соединительные (СтЧ, СтА) и ответвительные. Для оконцевания – концевые муфты (КНТп, КНТс) или современные полимерные термоусаживаемые муфты. Особое внимание уделяется герметичности соединения алюминиевой оболочки в муфте для предотвращения подсоса влаги и стекания пропиточного состава. При монтаже концевых муфт на вертикальных и наклонных трассах используются стопорные муфты для предотвращения стекания пропиточной массы.

Заземление

Алюминиевая оболочка и стальная броня кабеля должны быть надежно заземлены с двух сторон. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала) и для нормальной работы релейной защиты при замыканиях на землю.

Преимущества и недостатки кабеля ААБ2лШв

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность при правильной эксплуатации (срок службы 30 лет и более).
• Отличные электрические характеристики бумажно-масляной изоляции, высокая стойкость к частичным разрядам.
• Хорошая теплоотдача благодаря прямой тепловой связи жилы с металлической оболочкой.
• Механическая прочность благодаря стальной ленточной броне.
• Стойкость к внешним воздействиям (влажность, агрессивные среды) за счет алюминиевой оболочки и шланга из ПВХ.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с аналогами на основе сшитого полиэтилена (СПЭ) того же напряжения.

Недостатки:

• Большая масса и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Строгие ограничения по разности уровней на трассе прокладки из-за возможности стекания пропиточной массы (для кабелей с вязкой пропиткой). Максимально допустимый уровень перепада указан в ГОСТ и зависит от конструкции.
• Сложность и трудоемкость монтажа муфт, требующие высокой квалификации персонала.
• Пожароопасность при повреждении и наличии утечки масляной пропитки (для кабелей с нестекающей пропиткой риск ниже).
• Необходимость в специальном оборудовании для контроля состояния изоляции (измерение tg δ, испытание повышенным напряжением).

Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

В современных сетях кабель ААБ2лШв конкурирует с кабелями марок АПвБШв, АПвПу и т.п. с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE).

• Масса и габариты: СПЭ кабели легче и компактнее при аналогичных параметрах.
• Монтаж: Монтаж муфт на СПЭ кабелях проще и быстрее, нет ограничений по перепадам уровней.
• Токовая нагрузка: Допустимая температура жилы у СПЭ кабеля +90°C, что при прочих равных может дать выигрыш по пропускной способности.
• Эксплуатация: СПЭ кабели не требуют сложного мониторинга состояния изоляции, менее пожароопасны.
• Стоимость: Первоначальная стоимость СПЭ кабеля, как правило, выше.
• Надежность: Бумажно-масляная изоляция имеет многодесятилетнюю историю применения и предсказуемое старение. Для СПЭ изоляции критичен контроль качества монтажа (риск острых частиц, «древесных» структур).

Выбор в пользу ААБ2лШв часто делается при реконструкции существующих сетей, где уже эксплуатируется подобная кабельная продукция, для обеспечения совместимости, а также в проектах с жесткими бюджетными ограничениями.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем разница между кабелями ААБл и ААБ2лШв?

Кабель ААБл имеет те же основные элементы (алюминиевая жила, бумажная изоляция, алюминиевая оболочка, броня из двух стальных лент), но не имеет защитного шланга (Шв) поверх брони. Вместо этого броня покрыта битумным составом и часто обмотана кабельной пряжей, пропитанной противогнилостным составом. ААБл менее стоек к агрессивным средам и коррозии брони, чем ААБ2лШв, и применяется в менее жестких условиях.

2. Можно ли прокладывать кабель ААБ2лШв в воде?

Нет, прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется и не является стандартной практикой для данной марки. Алюминиевая оболочка и шланг из ПВХ обеспечивают высокую стойкость к влаге, но длительное прямое погружение требует специальных конструкций (свинцовая оболочка, усиленная броня). Для прокладки в воде применяются, как правило, кабели марок АСБ или АСШв.

3. Какой максимальный перепад уровней при прокладке допустим для этого кабеля?

Для кабелей ААБ2лШв с вязкой пропиткой максимально допустимый перепад уровней на трассе прокладки строго нормируется ГОСТ и обычно составляет 15-25 метров в зависимости от номинального напряжения и сечения. Для кабелей с нестекающей пропиткой (маркируются индексом «н», например, ААБ2лШв-н) ограничений по перепаду уровней нет.

4. Нужно ли использовать стопорные муфты при прокладке на вертикальном участке?

Да, для кабелей с вязкой пропиткой при наличии вертикальных или наклонных (более 15-25°) участков обязательна установка стопорных муфт в нижней точке таких участков для предотвращения стекания пропиточной массы и образования пустот в изоляции, что ведет к пробою.

5. Как правильно выбрать сечение кабеля ААБ2лШв 10 кВ?

Выбор сечения производится по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (в земле или воздухе, температура, количество работающих кабелей вплотную) и проверяется на потерю напряжения, термическую стойкость к токам короткого замыкания и экономическую плотность тока. Основной руководящий документ – ПУЭ 7-е издание, Главы 1.3 и 2.3. Рекомендуется выполнять расчет с помощью специализированного программного обеспечения или с привлечением проектных организаций.

6. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да. Помимо требований к глубине траншеи и песчаной подушке, при высоком уровне грунтовых вод или в агрессивных грунтах рекомендуется прокладка кабеля в асбоцементных или пластиковых трубах, лотках. В местах пересечения с дорогами, подъездными путями кабель должен быть уложен в трубы или блоки. Обязательна укладка сигнальной ленты на 250 мм выше кабеля.

Заключение

Кабель ААБ2лШв 10 кВ остается востребованным продуктом в российской электроэнергетике, несмотря на появление современных полимерных аналогов. Его надежность, проверенная десятилетиями, стойкость к сложным условиям эксплуатации и относительно низкая стоимость обеспечивают ему стабильную нишу в проектах строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения. Успешная эксплуатация данного кабеля напрямую зависит от соблюдения правил выбора, монтажа, заземления и технического обслуживания, регламентированных ПУЭ, ГОСТ и инструкциями заводов-изготовителей. При проектировании новых линий необходим технико-экономический анализ, сравнивающий данный тип кабеля с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, для принятия оптимального решения.