Кабель АСБВнг(А)-LS 10 кВ: полный технический анализ
Кабель АСБВнг(А)-LS 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитным покровом типа «В» (винифлекс), не распространяющий горение с пониженным дымогазовыделением, на номинальное напряжение 10 кВ. Данный тип кабеля является ключевым элементом в стационарных сетях электроснабжения высокого напряжения и предназначен для эксплуатации в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АСБВнг(А)-LS 10 кВ
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- С – свинцовая оболочка.
- Б – изоляция жил пропитанной бумажной лентой.
- В – защитный покров (винифлекс) поверх свинцовой оболочки. Вторая буква «В» в маркировке покрова.
- нг(А) – не распространяющий горение по категории А. Это означает, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение, что подтверждается испытаниями по самым строгим критериям.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымогазовыделение. Оболочка и покровы кабеля при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газовых продуктов.
- 10 кВ – номинальное напряжение сети, для которой предназначен кабель.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или аналогичной), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать диаметр кабеля и более компактно укладывать жилы в трехжильных конструкциях.
- Фазная изоляция: Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким или стабилизированным нестекающим составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (10 кВ).
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил, также из бумажных лент.
- Экран по изоляции: В кабелях на 6 кВ и выше (включая 10 кВ) поверх поясной изоляции накладывается электропроводящий бумажный или полупроводящий экран. Он выравнивает электрическое поле и защищает от поверхностных разрядов.
- Свинцовая оболочка: Герметичная оболочка из свинцового сплава, защищающая изоляцию от увлажнения, воздействия воздуха и механических повреждений. Является барьером для растекания пропиточного состава.
- Защитный покров типа «В» (винифлекс): Включает несколько слоев:
- Подушка (прокладка) из битума и крепированной бумаги или ПЭТ ленты для защиты свинца от коррозии и механических воздействий.
- Две бронеленты из стали, наложенные с зазором.
- Наружный защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХ пластикат нг-LS). Именно этот материал обеспечивает свойства «нг(A)-LS».
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в производственных помещениях, в том числе с высокой пожароопасностью.
- Групповая прокладка в пучках (благодаря индексу «нг(А)»).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и значительных механических нагрузок. Бронеленки обеспечивают защиту от случайных повреждений.
- Высокая надежность и длительный срок службы (до 30-40 лет) при соблюдении условий эксплуатации, благодаря стабильной бумажно-масляной изоляции и герметичной свинцовой оболочке.
- Отличные электрические характеристики: Высокая электрическая прочность, низкие диэлектрические потери.
- Пожарная безопасность: Соответствие требованиям «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку. Индекс «LS» минимизирует риски для людей и оборудования при пожаре за счет снижения задымления и выделения коррозионных газов.
- Механическая защита: Наличие бронеленок и защитного шланга предохраняет кабель от механических повреждений при прокладке в земле и в промышленных условиях.
- Устойчивость к окружающей среде: Свинцовая оболочка обеспечивает полную герметичность и защиту от влаги, что критически важно для бумажной изоляции.
- Большой вес и габариты: Значительно тяжелее и менее гибкий по сравнению с кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвВнг).
- Ограничение по перепаду уровней: Необходимость учета максимального перепада при проектировании трассы.
- Сложность монтажа: Требуется специальное оборудование для разделки концов (снятие свинцовой оболочки, монтаж муфт). Необходима осторожность при изгибах.
- Наличие свинца: Требует соблюдения экологических норм при утилизации.
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями на 1 кВ, но часто более экономичная, чем аналогичные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ.
- Гибкость и вес: Кабель АПвВнг существенно легче и гибче, проще в монтаже и транспортировке.
- Перепад уровней: Кабели с изоляцией из СПЭ не имеют ограничений по перепаду уровней.
- Допустимая температура: Кабели с СПЭ допускают нагрев жилы до +90°C в длительном режиме и до +250°C при КЗ, что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
- Надежность и старение: Кабель АСБ с бумажной изоляцией имеет многолетнюю, проверенную историю эксплуатации. Кабели с СПЭ более чувствительны к качеству монтажа (риск образования водных деревьев при повреждении оболочки) и требуют тщательного контроля на производстве.
- Стоимость: На напряжения 10 кВ кабель АСБВнг(А)-LS часто имеет более низкую стоимость, чем АПвВнг(А)-LS аналогичного сечения, что делает его экономически выгодным решением для многих проектов.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АСБВнг(А)-LS является многослойной и обеспечивает высокую надежность и безопасность.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель АСБВнг(А)-LS 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией имеет ограничение по разности уровней трассы прокладки. Максимально допустимый перепад уровней между высшей и низшей точками прокладки составляет 15-25 метров (точное значение зависит от конкретной марки пропитки и указывается производителем). При превышении перепада существует риск стекания пропиточного состава, что приводит к осушению изоляции в верхней части и снижению электрической прочности.
Технические характеристики и параметры
Основные электрические и механические параметры
Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели с бумажной изоляцией. Общие технические условия» и ТУ производителей.
| Сечение жил, мм² | Количество жил | Допустимый ток нагрузки, А (при прокладке в земле) | Примерный наружный диаметр, мм | Примерный вес 1 км, кг |
|---|---|---|---|---|
| 3×50 | 3 | 165 | 48 | 4300 |
| 3×70 | 3 | 200 | 52 | 5200 |
| 3×95 | 3 | 240 | 56 | 6100 |
| 3×120 | 3 | 275 | 60 | 7000 |
| 3×150 | 3 | 315 | 64 | 8100 |
| 3×185 | 3 | 355 | 68 | 9400 |
Примечание: Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, глубина заложения, количество рабочих кабелей в траншее) и должны быть рассчитаны в соответствии с ПУЭ 7-го издания, гл. 1.3. Для прокладки в воздухе значения токов нагрузки будут иными.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 8,7/10 |
| Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ | 12 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 25 |
| Температура эксплуатации | От -50°C до +50°C |
| Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации | +80°C |
| Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки | +90°C |
| Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (до 4 сек) | +200°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами. |
| Стойкость к распространению горения | Соответствует категории А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22. Групповая прокладка. |
| Коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения | Удельная электрическая проводимость конденсата: не более 2,5 мСм/мм (по ГОСТ 12176). pH: не менее 4,3. |
Преимущества и недостатки кабеля АСБВнг(А)-LS 10 кВ
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами (АПвВнг, АПвПг)
Основным современным конкурентом кабеля АСБ является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвВнг(А)-LS 10 кВ.
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны храниться в закрытых помещениях или под навесом. Не допускается хранение на ребре. Следует избегать механических ударов.
2. Прокладка: Перед прокладкой необходимо провести измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В. Прокладка должна производиться при температуре окружающей среды не ниже -0°C. При более низких температурах кабель требует предварительного прогрева.
3. Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала. Для кабелей с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой используются специальные свинцовые или эпоксидные муфты. Герметизация среза – критически важный этап.
4. Заземление: Свинцовая оболочка и бронеленки кабеля должны быть заземлены с двух сторон в соответствии с ПУЭ.
5. Контроль: В процессе эксплуатации рекомендуется периодический контроль температуры нагрева кабеля, осмотр трассы и измерение сопротивления изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается АСБВнг(А)-LS от обычного АСБ?
Обычный кабель АСБ имеет наружный покров из волокнистых материалов (пропитанная кабельная пряжа) или ПВХ пластиката стандартного состава. Кабель АСБВнг(А)-LS имеет наружный шланг из специального ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности, который обеспечивает два ключевых свойства: нераспространение горения при групповой прокладке (нг(А)) и низкое дымогазовыделение (LS). Это делает его пригодным для прокладки на объектах с массовым пребыванием людей и на промышленных предприятиях с повышенными требованиями пожарной безопасности.
Можно ли прокладывать кабель АСБВнг(А)-LS 10 кВ в земле?
Да, это один из основных способов прокладки данного кабеля. Наличие бронеленок из стальной ленты и защитного шланга предохраняет его от механических повреждений грунтом и при земляных работах. Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ по глубине заложения (не менее 0,7 м до верха кабеля), устройству песчаной подушки и защите сигнальной лентой или плитами.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет 30 лет. Фактический срок службы при соблюдении условий эксплуатации (нормативные токовые нагрузки, отсутствие перегрузок, сохранность герметичности свинцовой оболочки, правильный монтаж муфт) может достигать 40-50 лет.
Что означает индекс (А) в маркировке нг(А)?
Индекс (А) указывает на высшую категорию испытаний по нераспространению горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3. Кабель, испытанный по категории А, может быть проложен в пучках (групповая прокладка) самой большой горючей массы, эквивалентной 7 литрам горючего материала на 1 метр кабеля. Это означает, что он не распространяет горение даже при самой плотной групповой прокладке.
Почему при монтаже концов кабеля с бумажной изоляцией необходима сушка (прогрев)?
Бумажная изоляция гигроскопична. В процессе разделки кабеля и монтажа муфты изоляция может впитать влагу из воздуха, что резко снижает ее электрическую прочность. Для удаления этой влаги применяется прогрев концов кабеля специальными трансформаторами или термоусаживаемыми материалами с подачей горячего воздуха или азота. Это обязательная технологическая операция.
В чем разница между АСБВнг(А)-LS и ААБл?
Кабель ААБл имеет аналогичную конструкцию (алюминий, бумажная изоляция, алюминиевая оболочка, броня из стальных лент, защитный покров), но отличается материалом герметичной оболочки – алюминий вместо свинца. Алюминиевая оболочка легче и дешевле, но менее пластична и требует более аккуратного обращения при монтаже. Кабели со свинцовой оболочкой (АСБ) традиционно считаются более надежными в плане долговременной герметичности, особенно в условиях вибраций.
Заключение
Кабель АСБВнг(А)-LS 10 кВ остается востребованным и технически обоснованным решением для строительства и реконструкции сетей среднего напряжения. Его выбор оправдан при необходимости обеспечения высокой надежности, длительного срока службы и соответствия строгим противопожарным нормам при групповой прокладке. Несмотря на появление современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена, данный тип кабеля сохраняет свои конкурентные преимущества, главным из которых является отработанная десятилетиями технология и предсказуемое поведение в эксплуатации. Ключевыми факторами успешного применения являются корректный расчет параметров, учет ограничения по перепаду уровней и высокое качество монтажа соединительных и концевых муфт.