Кабель АСПШв 3-х жильный 10 кВ
Кабель АСПШв 3-х жильный на напряжение 10 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель марки АСПШв 3х… на напряжение 10 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитным покровом в виде брони из стальных оцинкованных проволок и наружным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц.
Расшифровка маркировки АСПШв
Маркировка кабеля производится по буквенно-цифровой системе, где каждый символ несет информацию о материале и конструкции:
- А – материал токопроводящей жилы – алюминий.
- С – материал оболочки – свинец.
- П – тип изоляции – бумажная пропитанная.
- Шв – тип защитного покрова (шланга) – поливинилхлоридный.
- 3 – количество токопроводящих жил.
- 10 кВ – номинальное напряжение (междуфазное).
- Радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение 10 кВ.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C. Прокладка без предварительного подогрева разрешена при температуре не ниже 0°C.
- Допустимое растягивающее усилие: определяется механическим расчетом, но основную нагрузку на разрыв принимает на себя броня из стальных проволок.
- Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, помещениях. Благодаря проволочной броне допустима прокладка на вертикальных и наклонных трассах с значительной разницей уровней.
- При прокладке в земле необходима подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита от механических повреждений кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями на напряжение выше 1 кВ других марок без специальных перегородок.
- Концевые и соединительные муфты для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией требуют специальных навыков для монтажа. Необходима тщательная герметизация для исключения доступа воздуха и влаги к изоляции. При монтаже на трассах с большим перепадом уровней используются стопорные муфты.
- Особое внимание уделяется допустимому уровню напряжения при прокладке на трассах с большим перепадом высот. Для кабелей с вязкой пропиткой существует ограничение по разности уровней (обычно до 15-25 м для 10 кВ), так как при превышении этого значения может проистекать пропиточный состав. Для трасс с большим перепадом требуются кабели с нестекающей пропиткой или иные конструктивные решения.
- При приемо-сдаточных испытаниях кабельная линия испытывается повышенным напряжением постоянного тока (регламентируется ПУЭ). Для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
Отсутствие буквы «А» в начале маркировки указывало бы на медную жилу. Буква «Б» в маркировке (АСБ) обозначала бы броню из стальных лент, в то время как «К» (АСКл) – броню из круглых оцинкованных стальных проволок. Таким образом, АСПШв имеет именно проволочную броню.
Конструкция кабеля АСПШв 3х… 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или ААВЕ по ГОСТ 22483). Для сечений от 25 до 240 мм² жилы, как правило, круглые, однопроволочные. Для больших сечений (300 мм² и выше) жилы могут быть секторной или сегментной формы для компактности, и многопроволочными. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ.
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент кабельной пропитки, наложенных с определенным шагом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. Для 10 кВ она составляет не менее 3.0 мм. После наложения бумажной изоляции жилы скручиваются в сердечник.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил также накладываются бумажные ленты, выполняющие роль поясной изоляции, которая дополнительно выравнивает электрическое поле и защищает фазную изоляцию от механических повреждений при скрутке.
4. Заполнение
Пространство между жилами в сердечнике заполняется жгутами из бумажной пряжи или кабельной бумагой для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Оболочка
Свинцовая оболочка (марка свинца С или ССу) накладывается экструзионным методом. Она служит абсолютным барьером для влаги и воздуха, защищая бумажную изоляцию от увлажнения и окисления, а также является элементом, удерживающим пропиточный состав. Толщина свинцовой оболочки нормируется в зависимости от диаметра кабеля под ней.
6. Подушка под броню
Поверх свинцовой оболочки накладывается битумный состав, затем слой крепированной бумаги или ПЭТ-ленты, иногда с дополнительной битумной пропиткой. Этот слой предотвращает коррозию оболочки от возможного взаимодействия с броней и защищает ее от механических повреждений проволоками брони.
7. Броня
Выполняется из оцинкованных стальных круглых проволок (марка проволоки по ГОСТ 23286), наложенных с определенным шагом. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
8. Наружный шланг
Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Выполняет функцию защиты брони от коррозии, а также служит изоляционным и негорючим покровом. Может иметь отличительную расцветку (чаще черный).
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 10 кВ (междуфазное). Для кабеля с бумажной изоляцией также указывается напряжение жила-земля: 6/10 кВ. Длительно допустимая температура жилы при эксплуатации: +80°C. Максимально допустимая температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +200°C.
Активное сопротивление жил постоянному току при +20°C должно соответствовать ГОСТ 22483. Индуктивное сопротивление и емкость зависят от сечения и конструкции.
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|
| 3×25 | 115 | 1.20 |
| 3×35 | 140 | 0.868 |
| 3×50 | 165 | 0.641 |
| 3×70 | 200 | 0.443 |
| 3×95 | 240 | 0.320 |
| 3×120 | 275 | 0.253 |
| 3×150 | 320 | 0.206 |
| 3×185 | 360 | 0.164 |
| 3×240 | 425 | 0.125 |
Механические и климатические параметры
Область применения и особенности монтажа
Кабель АСПШв 10 кВ традиционно применяется для создания питающих и распределительных линий в сетях 6-10 кВ. Основные объекты использования: промышленные предприятия, шахты, нефтедобывающие комплексы, городские распределительные сети (РП, ТП), объекты инфраструктуры.
Ключевые особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с кабелями других типов
Основными аналогами АСПШв являются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвП, АПвПу, АПвВ. Сравнительный анализ:
| Параметр | АСПШв (бумажная изоляция) | АПвП (изоляция СПЭ) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +80°C | +90°C (длительно), до +250°C при КЗ |
| Допустимый перепад уровней | Ограничен (15-25 м для вязкой пропитки) | Не ограничен |
| Монтаж концевых муфт | Сложный, требует опыта, герметизации | Относительно проще, модульная конструкция |
| Радиус изгиба | ≥ 15 Dнар | ≥ 10-12 Dнар |
| Чувствительность к увлажнению | Высокая, необходима абсолютная герметичность | Низкая, изоляция негигроскопична |
| Требования к трассе | Более строгие | Менее строгие |
| Срок службы | 30-40 лет и более при правильной эксплуатации | Более 30 лет (заявленный) |
| Экологичность | Использование свинца, пропиточного состава | Более экологичен |
Кабель АСПШв сохраняет свою нишу благодаря высокой надежности, длительному опыту применения, устойчивости к термическим перегрузкам в определенных рамках и, зачастую, более низкой капитальной стоимости по сравнению с кабелями высокого напряжения с изоляцией из СПЭ. Однако его вытесняют с рынка современные полимерные кабели из-за простоты монтажа и эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем принципиальная разница между броней из проволок (АСПШв) и из стальных лент (АСБ)?
Броня из стальных оцинкованных проволок (индекс «К» или, как в данной марке, конструктивно заложено) предназначена для восприятия значительных растягивающих усилий. Она применяется при прокладке на трассах с большим уклоном, в вертикальных шахтах, в грунтах с возможными смещениями. Броня из стальных лент (индекс «Б») в основном защищает от механических повреждений (ударов, давления) и воздействия грызунов, но плохо воспринимает растяжение. Для АСПШв применение проволочной брони логично, так как этот кабель часто используют на сложных трассах.
Вопрос 2: Можно ли прокладывать кабель АСПШв в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, прокладка допустима. Однако необходимо учитывать воздействие солнечного излучения и перепадов температур. Наружный ПВХ шланг имеет ограниченную стойкость к УФ-излучению. При открытой прокладке рекомендуется дополнительная защита (например, гофрированные трубы, лотки с крышками) или выбор кабеля с УФ-стабилизированным шлангом. Также важно обеспечить надежное крепление с учетом значительного веса кабеля.
Вопрос 3: Как определить необходимое сечение жил кабеля АСПШв 10 кВ для конкретного объекта?
Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ (Глава 1.3):
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагрев). Расчетный ток должен быть меньше или равен табличному значению для конкретных условий прокладки (в земле, воздухе, количестве рабочих кабелей в траншее).
2. По потере напряжения. Особенно актуально для протяженных линий.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания. Проверяется, что выбранное сечение выдержит расчетный ток КЗ за время его действия без недопустимого нагрева.
Окончательный выбор, особенно для ответственных объектов, должен производиться на основе технико-экономического расчета проектной организацией.
Вопрос 4: Требуется ли дополнительная защита от коррозии для свинцовой оболочки при прокладке в агрессивных грунтах?
Да, требуется. Стандартный наружный ПВХ шланг (Шв) обеспечивает защиту от атмосферной и почвенной коррозии в грунтах со средней и низкой агрессивностью. При прокладке в грунтах с высокой химической активностью (засоленных, щелочных, с наличием блуждающих токов) необходимо применять кабель с усиленным наружным покровом (например, с дополнительной пластмассовой оболочкой поверх брони – АСПШп) или предусматривать дополнительные меры: прокладку в асбестоцементных трубах с проливкой битумом, катодную защиту.
Вопрос 5: Каков реальный срок службы кабеля АСПШв 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный в нормативной документации (ГОСТ 18410-73), составляет 30 лет. Однако фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, качества монтажа муфт, режимов нагрузки и проведения плановых испытаний. При соблюдении всех норм, правильной эксплуатации и своевременном обслуживании (диагностика, ремонт мест повреждений) кабельные линии с бумажной изоляцией могут надежно работать 40-50 лет и более.
Вопрос 6: Почему при испытании кабеля с бумажной изоляцией применяется постоянное, а не переменное напряжение?
Испытание повышенным напряжением постоянного тока является традиционным и предписанным ПУЭ методом для кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией. Это связано с тем, что установка постоянного тока имеет значительно меньшую мощность и габариты по сравнению с установкой переменного напряжения той же испытательной величины. Кроме того, постоянный ток позволяет выявить локализованные дефекты изоляции (пробои), а также не вызывает опасных для изоляции токов утечки и тепловых потерь, которые могли бы возникнуть при подаче переменного напряжения. Для кабеля 10 кВ установленная длительность испытания постоянным напряжением 60 кВ составляет 10 минут.
Заключение
Кабель АСПШв 3-х жильный на 10 кВ остается востребованным изделием в арсенале энергетиков, несмотря на активное внедрение кабелей с полимерной изоляцией. Его надежность, проверенная десятилетиями, устойчивость к внешним воздействиям благодаря свинцовой оболочке и проволочной броне, делают его предпочтительным выбором для сложных трасс с большими перепадами уровней и в условиях, где возможны механические нагрузки. Критически важными для долговечной работы линии являются строгое соблюдение правил монтажа, особенно герметизации муфт, и учет ограничений по разности уровней для кабелей с вязкой пропиткой. Выбор между АСПШв и современными аналогами должен основываться на технико-экономическом расчете, учитывающем специфику трассы, условия эксплуатации и стоимость жизненного цикла.