Кабель ААШв 3-х жильный на напряжение 10 кВ: полный технический анализ
Кабель марки ААШв 3х… на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц для передачи и распределения электрической энергии. Кабель рассчитан на эксплуатацию в условиях умеренного, холодного и тропического климата, на суше, реках и озерах на высотах до 4500 метров над уровнем моря.
Конструкция кабеля ААШв 10 кВ
Конструкция кабеля ААШв является многослойной и обеспечивает высокую надежность в работе под напряжением 6/10 кВ. Каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жилы изготавливаются из алюминия (марка АА) по ГОСТ 22483. Для сечений от 50 мм² и выше жилы, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жилы могут быть однопроволочными (для меньших сечений) или многопроволочными. Класс гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483.
2. Фазная изоляция
Изоляция каждой жилы выполняется из пропитанной бумаги (марка Б), наложенной по технологии поясной или стержневой изоляции. Бумажная лента пропитывается вязким маслоканифольным составом. Толщина изоляции нормируется и зависит от номинального напряжения. Для 10 кВ это, как правило, 3.0 мм или 3.4 мм по ГОСТ 18410-73.
3. Заполнение
Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумажных или бумажно-полипропиленовых прядей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается поясная изоляция из бумажных лент, аналогичных фазным.
5. Алюминиевая оболочка (А)
Поверх поясной изоляции методом прессования накладывается герметичная оболочка из алюминия. Она служит для защиты изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также является экраном для электрического поля. Минимальная толщина оболочки регламентирована ГОСТ и зависит от диаметра кабеля под оболочкой.
6. Защитный покров (Шв)
Поверх алюминиевой оболочки накладывается защитный покров типа «Шв» (шланг защитный из винилового пластиката). Он состоит из двух слоев:
- Битумный слой: Наносится непосредственно на оболочку для антикоррозионной защиты алюминия и обеспечения адгезии.
- Подушка: Изготавливается из ПВХ-лент или крепированной бумаги для амортизации и защиты оболочки от механических повреждений.
- Наружный шланг: Экструдируется из поливинилхлоридного пластиката, стойкого к атмосферным воздействиям, солнечной радиации и агрессивным средам.
- В кабельных каналах, туннелях и коллекторах.
- В производственных помещениях.
- По эстакадам и галереям.
- В земле (траншеях) при условии низкой коррозионной активности грунтов и отсутствии блуждающих токов. При прокладке в земле требуется дополнительная защита (кирпич, сигнальная лента).
- Высокая надежность и долговечность: При правильной эксплуатации срок службы превышает 30 лет.
- Устойчивость к перегрузкам: Бумажно-масляная изоляция хорошо выдерживает кратковременные тепловые перегрузки.
- Хорошая теплоотдача: Алюминиевая оболочка способствует эффективному отводу тепла от жил.
- Герметичность: Алюминиевая оболочка абсолютно герметична, что исключает проникновение влаги в изоляцию.
- Защита от коррозии: ПВХ шланг надежно защищает алюминиевую оболочку от химических и электрохимических воздействий.
- Большая масса и радиус изгиба: Кабель жесткий и тяжелый, что усложняет монтаж.
- Ограничение по уровню прокладки: Не рекомендуется для прокладки на трассах с большими перепадами высот из-за стекания пропиточного состава.
- Требовательность к монтажу: Необходимость использования специальных концевых и соединительных муфт, герметизация срезов.
- Пожароопасность: Бумажная изоляция и пропитка горючи. При групповой прокладке требуется применение дополнительных противопожарных мер.
- Прокладка в земле (один кабель в траншее): ~250 А.
- Прокладка в воздухе (один кабель): ~275 А.
- Прокладка в кабельном канале (в трубах): ~215 А.
- Восстановление электрической прочности изоляции в зоне разделки.
- Надежное электрическое соединение жил.
- Герметичный переход с алюминиевой оболочки на корпус муфты.
- Защиту от влаги и загрязнений.
- Для концевых муфт — обеспечение необходимых воздушных изоляционных расстояний.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 10 кВ. Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки: 30 кВ в течение 10 минут. Допустимая длительная температура нагрева жил +80°C. Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 сек) +200°C.
| Сечение жил, мм² | Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | Емкость, мкФ/км, не более | Индуктивное сопротивление, Ом/км |
|---|---|---|---|
| 3×70 | 0.443 | 0.37 | 0.11 |
| 3×95 | 0.320 | 0.39 | 0.105 |
| 3×120 | 0.253 | 0.41 | 0.102 |
Механические и климатические параметры
Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля. Кабель допускает прокладку без предварительного подогрева при температуре не ниже 0°C. Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C. Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
Области применения и способы прокладки
Кабель ААШв 10 кВ применяется для питания мощных промышленных потребителей, распределительных устройств подстанций 10/6 кВ, городских кабельных сетей. Основные способы прокладки:
Прокладка по воздуху возможна, но требует учета ветровых и ледовых нагрузок, а также УФ-излучения, к которому ПВХ шланг имеет ограниченную стойкость.
Преимущества и недостатки кабеля ААШв
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с кабелями других марок (ААБл, АПвБбШп)
| Параметр | ААШв | ААБл (броня из стальных лент, без шланга) | АПвБбШп (с изоляцией из сшитого полиэтилена) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Бумага пропитанная | Бумага пропитанная | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Защитная оболочка | Алюминий + ПВХ шланг | Алюминий + броня + битум | Полимерная |
| Гибкость | Низкая | Очень низкая | Средняя |
| Допустимая температура жилы | +80°C | +80°C | +90°C (длит.) |
| Область применения | Кабельные сооружения, земля (с оговорками) | Земля (трассы с риском механических повреждений) | Универсальная |
| Монтаж | Сложный, требуется герметизация | Сложный, требуется герметизация, тяжелый | Относительно простой |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ААШв требует соблюдения строгих правил. При разделке конца кабеля необходимо предотвратить растекание пропиточного состава. Для этого используют концевые заглушки или термоусаживаемые колпачки на время хранения. Монтаж муфт (концевых и соединительных) должен выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии герметизации вводов на алюминиевую оболочку. При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту кирпичом или плитами, укладку сигнальной ленты. В процессе эксплуатации обязательны периодические замеры сопротивления изоляции и проверка нагрузки для недопущения длительных перегрузок.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ААШв от ААБл?
Основное отличие — в конструкции защитного покрова. ААБл имеет поверх алюминиевой оболочки броню из двух стальных лент и наружный покров из битума и покровных покров (пропитанная кабельная пряжа или аналоги). Он предназначен для прокладки в земле при наличии риска механических повреждений. ААШв вместо брони имеет поливинилхлоридный шланг, что делает его более легким и коррозионностойким, но менее защищенным от механических воздействий.
Можно ли прокладывать кабель ААШв в земле (траншее)?
Да, можно, но с определенными условиями. Грунт не должен быть сильноагрессивным по отношению к металлам, а уровень блуждающих токов должен быть незначительным. Обязательно требуется устройство песчаной подушки и засыпки, а также защита сверху кирпичом или специальными плитами. В кабельных сооружениях (каналах, туннелях) этот способ предпочтительнее.
Каков срок службы кабеля ААШв 10 кВ?
Номинальный срок службы, установленный ГОСТ и техническими условиями, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может достигать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, отсутствии перегрузок и правильном проведении ремонтных работ.
Какой максимальный ток нагрузки для кабеля ААШв 3×120 10 кВ?
Допустимый длительный ток нагрузки зависит не только от сечения, но и от способа прокладки и количества кабелей в траншее. Примерные значения по ПУЭ 7 изд.:
Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ с учетом всех поправочных коэффициентов (температура земли/воздуха, глубина прокладки, количество работающих кабелей вплотную).
Почему для соединения и оконцевания кабеля ААШв требуются специальные муфты?
Бумажно-масляная изоляция и алюминиевая герметичная оболочка требуют полной герметизации места соединения или ввода в оборудование. Концевые и соединительные муфты для таких кабелей обеспечивают:
Вытесняется ли кабель ААШв современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?
В новых проектах действительно часто предпочтение отдается кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвБбШп, АПвПу) из-за их преимуществ в монтаже (меньший вес, отсутствие ограничений по перепадам уровней, более высокая допустимая температура). Однако кабель ААШв остается востребованным для ремонтных работ в существующих сетях, где уже эксплуатируется бумажная изоляция, а также в проектах, где важна его относительно низкая стоимость при больших сечениях и проверенная долговечность в стабильных условиях.
Заключение
Кабель ААШв 3-х жильный на 10 кВ является классическим и надежным решением для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на комбинации пропитанной бумажной изоляции, герметичной алюминиевой оболочки и коррозионностойкого ПВХ шланга, обеспечивает длительный срок службы в различных условиях. Несмотря на появление более современных полимерных аналогов, ААШв сохраняет свои позиции благодаря отработанной технологии производства, высокой ремонтопригодности и устойчивости к перегрузкам. Ключевыми для его надежной эксплуатации являются правильный выбор условий прокладки и строгое соблюдение технологии монтажа муфт.