Кабель АОСБ 3-х жильный 20 кВ

Кабель силовой с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, с алюминиевыми жилами, в свинцовом оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным покровом. Тип АОСБ 3-х жильный на напряжение 20 кВ

Кабель марки АОСБ является классическим представителем кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовом оболочке, предназначенных для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 20 кВ частотой до 100 Гц. Расшифровка маркировки: А – алюминиевая жила, О – отдельная оболочка (свинцовая), С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных лент, отсутствие индекса «Г» в конце указывает на отсутствие гидроизоляционного покрова (кабель не предназначен для прокладки в земле с высоким уровнем грунтовых вод без дополнительных мер). Конструкция трехжильного кабеля АОСБ на 20 кВ представляет собой сложную многослойную систему, каждый элемент которой выполняет критически важную функцию.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля АОСБ 3х жильного на 20 кВ формируется из центра к периферии следующим образом:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки А5, А6, А7 по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Использование секторных жил позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшить его общий диаметр и массу, а также снизить расход материалов. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 240 мм²) или многопроволочными (от 300 мм² и выше).
• Фазная изоляция. На каждую жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким маслоканифольным составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 20 кВ это значительная толщина, обеспечивающая высокую электрическую прочность. Бумажная изоляция обладает отличными диэлектрическими свойствами, но гигроскопична, что обуславливает необходимость герметичной оболочки.
• Поясная изоляция. После скрутки трех изолированных жил в сердечник, на него также накладывается общий слой бумажной изоляции – поясная. Она выравнивает электрическое поле и является дополнительным барьером.
• Экран (полупроводящая бумага). На поясную изоляцию могут накладываться экранирующие ленты из полупроводящей бумаги. Их задача – отвести возможные тангенциальные составляющие электрического поля, которые могут возникать при неидеальной круглой форме жил, и предотвратить локальные перенапряжения в изоляции.
• Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из джута, бумажной пряжи или ПЭТ-ленты для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Свинцовая оболочка. На сердечник экструдируется герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего марки С). Это ключевой элемент, защищающий гигроскопичную бумажную изоляцию от проникновения влаги и воздуха. Свинец также обеспечивает гибкость и стойкость к коррозии в ряде сред. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.
• Подушка под броню. Поверх свинцовой оболочки накладывается слой, состоящий из крепированной бумаги, битума и/или ПЭТ-ленты. Он предотвращает повреждение мягкой свинцовой оболочки стальными лентами брони при изгибах и вибрациях.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала его. Толщина лент стандартизирована. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание) при прокладке и эксплуатации, а также от грызунов.
• Наружный покров. Для защиты стальной брони от коррозии на нее наносят битумный состав и обматывают кабель слоем стеклопряжи или другого волокнистого материала с пропиткой. Этот покров не является герметичным гидроизоляционным.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Кабель АОСБ 3х20 кВ соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией. Технические условия». Его ключевые параметры представлены в таблицах.

Таблица 1. Номинальные сечения жил и масса кабеля (пример для 20 кВ)

Номинальное сечение жил, мм²	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3х50	55-60	4500-5000
3х70	60-65	5200-5800
3х95	65-70	6000-6700
3х120	70-75	6800-7600
3х150	75-80	7800-8700
3х185	80-85	9000-10000
3х240	85-92	10500-11800

Таблица 2. Электрические параметры (при температуре жилы +20°C)

Параметр	Значение / Метод определения
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	50 кВ (для кабелей 20 кВ)
Сопротивление изоляции, не менее	100 МОм·км (при +20°C)
Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации	+80°C
Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки	+90°C
Допустимая температура нагрева жил в режиме короткого замыкания (до 4 сек)	+200°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля (для многожильных)

Область применения и условия эксплуатации

Кабель АОСБ 3х20 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в сетях 6-10-20 кВ.
• Вводы на подстанции и распределительные устройства.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, рудники).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при условии низкой коррозионной активности грунтов и отсутствии блуждающих токов. При высоком уровне грунтовых вод требуется дополнительная защита (например, прокладка в пластиковых трубах).

Важное ограничение: Прокладка по трассам с значительным перепадом уровней (более 15-25 м для кабелей 20 кВ) требует специальных конструкций, предотвращающих стекание пропиточного состава. Для таких условий применяют кабели с обедненно-пропитанной изоляцией или изоляцией, нестекающей при нагреве.

Преимущества и недостатки по сравнению с современными аналогами (например, СИП, кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена)

• Преимущества:
  • Высокая надежность и длительный срок службы (40-50 лет и более) при соблюдении условий монтажа и эксплуатации.
  • Отличная стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям благодаря высокой температурной стойкости бумажно-масляной изоляции.
  • Хорошая электрическая прочность и стабильность параметров на протяжении всего срока службы.
  • Относительно низкая стоимость по сравнению с медными аналогами.
  • Проверенная десятилетиями технология.
• Недостатки:
  • Большая масса и габариты, сложность монтажа из-за жесткости и ограниченного радиуса изгиба.
  • Гигроскопичность изоляции, требующая абсолютной герметичности свинцовой оболочки. Любое ее повреждение ведет к проникновению влаги и выходу кабеля из строя.
  • Наличие жидкого пропиточного состава, который может стекать на нижних участках трассы, оголяя изоляцию на верхних участках.
  • Требовательность к качеству монтажа муфт и концевых заделок.
  • Экологические и организационные сложности, связанные со свинцом (утилизация, требования охраны труда).
  • Ограниченная допустимая температура в нормальном режиме (+80°C) по сравнению с кабелями из сшитого полиэтилена (+90°C), что может снижать пропускную способность.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля АОСБ требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:

1. Раскатка. Производится с помощью лебедок или роликов, не допуская резких изгибов (радиус не менее 25D). Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств.
2. Прокладка в траншее. На дно траншеи насыпается песчаная подушка (10 см). Кабель укладывается «змейкой» для компенсации температурных деформаций. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка (15-20 см), затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
3. Монтаж соединительных и концевых муфт. Это наиболее ответственная операция. Для кабелей 20 кВ применяются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает разделку конца кабеля (послойное снятие покровов), ступенчатое обрезание изоляции жил, соединение жил с помощью соединителей (гильз), восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и лент, монтаж корпуса муфты и его заполнение изоляционным компаундом. Требуется абсолютная чистота и обезжиривание всех элементов.
4. Испытания после монтажа. Обязательным является испытание повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабелей 20 кВ после ремонта – 80-85 кВ в течение 10-15 минут).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АОСБ от АСБ?

Основное отличие – материал оболочки. У кабеля АСБ оболочка изготовлена из алюминия, у АОСБ – из свинца. Свинцовая оболочка (АОСБ) более гибкая, пластичная и устойчива к коррозии в агрессивных средах (кислые, щелочные грунты). Алюминиевая оболочка (АСБ) легче, дешевле и не имеет ограничений по стеканию пропиточного состава на уклонах, но более подвержена коррозии в щелочных средах и требует более аккуратного обращения при монтаже из-за риска надрывов.

Можно ли прокладывать кабель АОСБ в воде?

Нет, стандартная конструкция кабеля АОСБ не предназначена для прокладки непосредственно в воде. Наружный покров из волокнистых материалов не является герметичным гидроизоляционным барьером. Для прокладки в водоемах или в грунтах с постоянным высоким уровнем воды применяют кабели специальной конструкции, например, с алюминиевой оболочкой и усиленным гидрозащитным покровом (типа АСБл) или с пластмассовой оболочкой поверх свинцовой.

Как определить повреждение свинцовой оболочки?

Повреждение оболочки можно выявить при плановых измерениях сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Снижение сопротивления ниже нормы (100 МОм·км) – первый сигнал. Для точной локализации места повреждения (прокола, надреза) применяются методы импульсной рефлектометрии или акустического зондирования (при подаче в место повреждения высоковольтного импульса, вызывающего разряд).

Каков реальный срок службы кабеля АОСБ 20 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный в ГОСТ, составляет 30 лет. Однако практический опыт показывает, что при корректной прокладке, эксплуатации в нормальных условиях (без перегрузок, в неагрессивной среде) и своевременном проведении профилактических испытаний, срок службы кабельных линий с бумажной изоляцией может достигать 40-50 лет и более.

Почему для соединения жил нельзя использовать обычную скрутку?

При соединении жил кабеля 20 кВ протекают значительные токи. Скрутка не обеспечивает необходимой механической прочности и надежного электрического контакта с переходным сопротивлением, близким к сопротивлению целой жилы. Это приводит к перегреву места соединения, окислению, оплавлению изоляции и выходу муфты из строя. Обязательно применение обжимных или сварных соединителей (гильз), рассчитанных на соответствующее сечение и материал жилы.

Какой кабель современнее и лучше: АОСБ или АПвП (с изоляцией из сшитого полиэтилена)?

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвП, является более современной разработкой. Он имеет меньший вес и диаметр, более высокую допустимую температуру жилы (+90°C), не имеет ограничений по перепадам уровней, так как не содержит жидкого пропиточного состава, и проще в монтаже (меньший радиус изгиба, более легкие муфты). Однако кабели с бумажной изоляцией, такие как АОСБ, до сих пор широко применяются благодаря их исключительной надежности в стационарных условиях, стойкости к внешним термическим воздействиям (например, при пожаре) и, зачастую, более низкой капитальной стоимости. Выбор зависит от конкретных условий проекта, бюджета и требований к пропускной способности.