Кабель АВБбШп 3 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АВБбШп 3 кВ представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, броней из стальных лент и защитным покровом в виде выпрессованного шланга из полиэтилена. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 3000 В частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты от механических повреждений, а также в кабельных сооружениях, туннелях, коллекторах и по эстакадам, в условиях повышенной влажности и коррозионной активности.
Расшифровка маркировки АВБбШп
Маркировка кабеля построена по буквенно-цифровой системе и точно описывает его конструкцию:
- А – материал жилы: алюминий.
- В – материал изоляции жил: поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
- Б – тип брони: две стальные ленты, наложенные с перекрытием.
- б – наличие подушки под броней. Отсутствие дополнительной буквы означало бы наложение брони непосредственно на поясную изоляцию. Буква «б» указывает на наличие подушки, которая включает слой крепированной бумаги или аналогичного материала и битумный состав, что обеспечивает защиту поясной изоляции от коррозии и механических повреждений лентами.
- Шп – тип защитного шланга (покрова): выпрессованный полиэтиленовый шланг (в отличие от «Шв» – шланг из ПВХ). Полиэтилен обеспечивает высокую стойкость к влаге и агрессивным средам.
- 3 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ по ГОСТ 22483). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (круглой формы) для сечений 300 мм² и более. Класс гибкости – 1 или 2.
- Изоляция жилы. Выполнена из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Толщина изоляции нормируется стандартами (ГОСТ 18410-73) и для напряжения 3 кВ составляет, как правило, 2.0 мм. Изоляция каждой жилы имеет отличительную расцветку или цифровую маркировку.
- Скрутка изолированных жил. Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для кабелей с секторными жилами скрутка обеспечивает компактную, близкую к круглой форму.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция из ПВХ-ленты или крепированной бумаги с битумной пропиткой, которая служит дополнительным барьером и основой для последующих слоев.
- Подушка под броню (бельтинг). Представляет собой слой из крепированной бумаги, ПЭТ-лент или аналогичных материалов, часто с нанесением битумного состава. Предназначена для защиты поясной изоляции от повреждения стальными лентами и от коррозии.
- Броня. Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Первая лента накладывается правой спиралью, вторая – левой. Толщина лент нормируется в зависимости от диаметра кабеля. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий (сдавливания, ударов, грызунов).
- Защитный шланг (покров) типа Шп. Внешняя оболочка, выпрессованная из полиэтилена. Обладает высокой влагостойкостью, стойкостью к химически агрессивным веществам (кислотам, щелочам, солям), а также к грибкам и плесени. Защищает броню от коррозии.
- Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ применения. Кабель не требует дополнительных защитных труб или коробов, что удешевляет монтаж. Обязательным условием является устройство песчаной подушки и засыпка, а также укладка сигнальной ленты.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, галереях, по стенам зданий. Броня обеспечивает защиту от случайных механических воздействий.
- Эксплуатация во влажных и коррозионно-активных средах, включая помещения с химически активными парами и газами (при условии стойкости полиэтиленового шланга к конкретным агентам).
- Не рекомендуется для прокладки по ненадежным, проседающим грунтам, в блоках, а также в местах с возможными значительными растягивающими усилиями. Не предназначен для мобильных установок и гибкого подключения.
- АВБбШп vs АВВГ: АВВГ имеет оболочку из ПВХ и не имеет брони. Он дешевле и легче, но пригоден только для прокладки в кабельных сооружениях или лотках, где исключены механические повреждения. Для прокладки в земле требуется защита в виде труб, что часто нивелирует экономию. АВБбШп можно укладывать непосредственно в траншею.
- АВБбШп vs ААБл: Кабель ААБл имеет алюминиевые жилы, бумажную пропитанную изоляцию, броню и свинцовую оболочку. Он рассчитан на более высокие напряжения (6-10 кВ и выше), тяжелее, дороже и требует особых условий монтажа (ограничение по перепаду уровней). АВБбШп проще в монтаже и обслуживании благодаря сухой изоляции.
- АВБбШп vs АПвБбШп: Аналог с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Кабель АПвБбШп на 3 кВ обладает более высокой допустимой температурой жилы (+90°C в длительном режиме), большей стойкостью к токам КЗ, меньшими потерями и меньшим весом. Однако его стоимость выше. Выбор в пользу АВБбШп часто делается по экономическим соображениям для сетей 3 кВ, где не требуются экстремальные нагрузочные характеристики.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Запрещены сбрасывания и удары. Хранение на открытом воздухе допустимо, но рекомендуется укрытие.
- Подготовка к прокладке: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении в течение 24-48 часов. Раскатка должна производиться с помощью кабельных укладчиков или вручную без рывков, с контролем радиуса изгиба.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – 0.7-0.8 м до верха кабеля. Дно траншеи очищается от камней и мусора, устраивается песчаная подушка толщиной 10-15 см. При параллельной прокладке нескольких кабелей расстояние между ними должно быть не менее 100 мм. После укладки – засыпка песком, укладка сигнальной ленты и окончательная засыпка грунтом.
- Монтаж концевых муфт: Для кабеля АВБбШп 3 кВ применяются концевые муфты наружной (КНН) или внутренней (КНВ) установки, рассчитанные на соответствующее напряжение и тип изоляции. Критически важно обеспечить герметизацию среза брони и оболочки для предотвращения проникновения влаги.
- Испытания после монтажа: Перед включением под напряжение кабель должен быть подвергнут испытанию повышенным напряжением постоянного тока. Как правило, для кабелей на 3 кВ испытательное напряжение составляет 6 кВ, а продолжительность – 10 минут.
Пример полного обозначения: АВБбШп 3х120 – кабель с тремя алюминиевыми жилами сечением 120 мм² каждая.
Конструкция кабеля АВБбШп 3 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее изнутри наружу:
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель АВБбШп 3 кВ соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». Его ключевые параметры:
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U | 3000 В (между жилой и землей / между жилами) |
| Максимальное рабочее напряжение, Umax | 3600 В |
| Частота тока | 50 Гц |
| Диапазон рабочих температур жилы | от -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +70°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек) | +160°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений до 50 мм², не менее 200 м для сечений 70 мм² и более |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Допустимые токовые нагрузки (пример для прокладки в земле)
Токовые нагрузки зависят от способа прокладки, температуры земли, количества работающих кабелей в траншее и других факторов. Данные приведены для одиночного кабеля, проложенного в земле с температурой +15°C, на глубине 0.7-1.0 м.
| Сечение жил, мм² | Длительно допустимый ток, А (для 1-жильных) | Длительно допустимый ток, А (для 3-жильных) |
|---|---|---|
| 3х16 | — | 75 |
| 3х25 | — | 100 |
| 3х35 | — | 120 |
| 3х50 | — | 155 |
| 3х70 | — | 190 |
| 3х95 | — | 225 |
| 3х120 | — | 260 |
| 3х150 | — | 300 |
| 3х185 | — | 340 |
| 3х240 | — | 390 |
Примечание: Для точного расчета необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и учитывать все поправочные коэффициенты.
Область применения и способы прокладки
Кабель АВБбШп 3 кВ предназначен для эксплуатации в сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор. Благодаря броне и полиэтиленовому шлангу он является универсальным решением для сложных условий.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
АВБбШп занимает нишу между небронированными кабелями (например, АВВГ) и кабелями со свинцовой оболочкой (ААБл).
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АВБбШп от АВБШв?
Основное отличие – в материале внешнего защитного шланга. У АВБбШп – это полиэтилен (Шп), у АВБШв – поливинилхлорид (Шв). Полиэтиленовый шланг обладает более высокой влагостойкостью и химической стойкостью, особенно в агрессивных грунтах. Кабель АВБШв может быть несколько дешевле, но АВБбШп считается более надежным для длительной прокладки в земле.
Можно ли прокладывать кабель АВБбШп 3 кВ в воздухе (по фасадам, опорам)?
Да, можно. Броня и полиэтиленовая оболочка обеспечивают защиту от атмосферных воздействий и УФ-излучения. Однако необходимо учитывать механическую нагрузку на кабель (собственный вес, ветер, гололед) и обеспечить соответствующее крепление. Для длинных пролетов по воздуху могут быть предпочтительнее кабели с несущим тросом.
Нужно ли заземлять броню кабеля АВБбШп?
Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Это требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Заземление выполняется для обеспечения электробезопасности – снятия потенциала с металлических лент в случае их соприкосновения с фазной жилой при повреждении изоляции, а также для защиты от электрокоррозии.
Какое максимальное сечение жил выпускается для данного кабеля?
Согласно типовым ТУ, кабель АВБбШп на напряжение 3 кВ выпускается с алюминиевыми жилами сечением от 16 до 240 мм² включительно. Наиболее ходовые сечения: 35, 50, 70, 95, 120, 150 мм².
Какой срок службы у этого кабеля в земле?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки (коррозионная активность грунта, наличие блуждающих токов, механические воздействия), качества монтажа и режима нагрузки. При правильном выборе и укладке кабель может прослужить 40-50 лет.
Что означает буква «б» в маркировке и можно ли ее опустить?
Буква «б» означает наличие подушки (бельтинга) под броней. Ее нельзя опустить, так как это полноценная часть маркировки, отличающая конструкцию. Кабель АВБШп (без «б») имел бы броню, наложенную непосредственно на поясную изоляцию, что повышает риск повреждения изоляции и коррозии лент. Подушка является обязательным элементом для данной конструкции.
Допустима ли прокладка нескольких кабелей АВБбШп в одной траншее без промежутков?
Нет, не допустима. Согласно ПУЭ (п. 2.3.86), при параллельной прокладке в земле расстояние в свету между силовыми кабелями напряжением до 10 кВ должно быть не менее 100 мм. Это необходимо для обеспечения теплоотвода и возможности локализации повреждения на одном кабеле без воздействия на соседние.
Заключение
Кабель АВБбШп 3 кВ является проверенным, надежным и экономически эффективным решением для организации сетей распределения электроэнергии среднего напряжения в условиях, требующих механической защиты и стойкости к влаге. Его конструкция, сочетающая алюминиевые жилы, ПВХ-изоляцию, стальную ленточную броню и полиэтиленовый шланг, оптимально подходит для прокладки в земле и кабельных сооружениях. Правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также регулярный контроль состояния обеспечивают его длительную и бесперебойную работу в течение нескольких десятилетий. При проектировании новых сетей 3 кВ или модернизации существующих АВБбШп остается одним из основных кандидатов для рассмотрения, особенно в случаях, когда применение более дорогих кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена не обосновано технико-экономическим расчетом.