Кабели силовые сечение 10 мм с бумажной изоляцией бронированные
Кабели силовые сечением 10 мм² с бумажной пропитанной изоляцией, бронированные: конструкция, применение и технические характеристики
Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 1, 6, 10, 20 и 35 кВ, сечением 10 мм², в бронированном исполнении представляют собой классическое и проверенное временем решение для стационарной прокладки в грунте, кабельных сооружениях и условиях повышенных механических нагрузок. Несмотря на развитие полимерных изоляционных технологий, данные кабели сохраняют свою актуальность в ряде ответственных сегментов электроэнергетики благодаря уникальному сочетанию электрических и эксплуатационных свойств.
Конструкция кабеля
Конструкция бронированного кабеля сечением 10 мм² с бумажной изоляцией является многослойной и строго регламентированной. Каждый элемент выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Как правило, выполняется из медной или алюминиевой проволоки круглой формы. Для сечения 10 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной, что зависит от конкретной марки кабеля и требований к гибкости.
- Фазная изоляция: На токопроводящую жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции строго нормируется в зависимости от класса напряжения кабеля. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
- Заполнение: Пространство между изолированными фазными жилами заполняется жгутами из бумажных прядей или кабельной бумагой для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из бумажных лент, выполняющая роль дополнительной электрической защиты и формирования единого сердечника.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): На поясную изоляцию накладывается экранирующий слой из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты, который выравнивает электрическое поле и предотвращает возникновение частичных разрядов.
- Металлическая оболочка: Поверх экрана (или поясной изоляции для кабелей на 1 кВ) накладывается герметичная оболочка, чаще всего из свинца (марки АСБ, СБ) или алюминия (марки ААБ, ААШв). Она защищает изоляцию от проникновения влаги и воздуха, а также служит заземляющим экраном.
- Защитные покровы (броня): На оболочку наносится подушка из битумного состава и бумажных или пластиковых лент для защиты металла от коррозии. Затем накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент (в марках АСБ, ААБ) или круглых/плоских стальных оцинкованных проволок (в марках АСК, ААК). Броня предназначена для защиты от механических повреждений.
- Наружный защитный шланг: Броня покрывается слоем битумного состава и обматывается волокнистым материалом (пропитанная кабельная пряжа) или, в современных исполнениях, поливинилхлоридным (ПВХ) шлангом (марки АСБл, ААШв). Этот слой защищает броню от агрессивного воздействия почвы.
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, при условии отсутствия растягивающих нагрузок.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам.
- Прокладка в помещениях с повышенной влажностью и в условиях агрессивных сред (при соответствующем исполнении наружного покрова).
- Подводка питания к трансформаторным подстанциям, распределительным пунктам и крупным промышленным объектам.
- Устройство вводов в здания и сооружения.
- Высокая электрическая прочность и надежность, проверенная десятилетиями эксплуатации.
- Отличные диэлектрические характеристики, низкие диэлектрические потери, что особенно важно на напряжениях 6 кВ и выше.
- Высокая термостойкость и устойчивость к тепловым перегрузкам.
- Длительный срок службы (до 40-50 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа).
- Хорошая стойкость к коронным разрядам.
- Наличие герметичной металлической оболочки обеспечивает абсолютную защиту изоляции от влаги.
- Большая масса и габариты по сравнению с полимерными аналогами того же сечения и напряжения.
- Сложность монтажа: необходимость соблюдения строгих правил разделки концов (требуется установка концевых муфт для предотвращения подсоса влаги и стекания пропитки).
- Ограничение по разности уровней при прокладке из-за возможности стекания пропиточного состава (для кабелей с вязкой пропиткой).
- Пожароопасность при нарушении режима работы и наличии внешнего покрова из волокнистых материалов.
- Необходимость в специальном оборудовании для монтажа муфт и терминала.
- Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных роликов, не допуская механических повреждений, перекручивания и превышения допустимого радиуса изгиба.
- Подготовка концов (разделка): Тщательная ступенчатая зачистка изоляции с последующей герметизацией среза для бумажно-пропитанных кабелей во избежание увлажнения.
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Установка специальных муфт (типа КНТ, СТ, 3М) является обязательной. Процесс включает экранирование, заземление, восстановление изоляции и герметизацию.
- Заземление: Металлическая оболочка и броня кабеля должны быть заземлены с двух сторон для безопасности и нормальной работы защит.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (например, для кабеля 10 кВ – напряжением 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции.
Основные марки и их расшифровка
Маркировка кабелей выполняется по буквенной системе, где каждый символ обозначает материал элемента конструкции.
| Марка кабеля | Расшифровка | Ключевая особенность |
|---|---|---|
| АСБ | А – алюминиевая жила, С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных лент | Классическая конструкция с ленточной броней. |
| ААБ | А – алюминиевая жила, А – алюминиевая оболочка, Б – броня из двух стальных лент | Алюминиевая оболочка легче и дешевле свинцовой, но требует аккуратности при монтаже. |
| АСБл | А – алюминиевая жила, С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных лент, л – наличие наружного защитного шланга из ПВХ | Наличие внешнего ПВХ шланга повышает коррозионную стойкость. |
| ААШв | А – алюминиевая жила, А – алюминиевая оболочка, Шв – защитный шланг из ПВХ поверх брони | Современная модификация с алюминиевой оболочкой и ПВХ шлангом. |
| СБ | С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных лент (жила медная, не обозначается) | Медный аналог кабеля АСБ. |
Области применения
Кабели сечением 10 мм² с бумажной изоляцией и броней применяются для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка по воздуху на тросах не рекомендуется из-за значительного собственного веса и риска повреждения оболочки при вибрации.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Параметры кабелей регламентируются ГОСТ 18410-73 и другими отраслевыми стандартами.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное сечение жилы | 10 мм² |
| Номинальное напряжение, U0/U | 1/1 кВ, 6/10 кВ, 10/10 кВ, 20/20 кВ, 35/35 кВ (где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное) |
| Количество жил | 1, 2, 3, 4 (3+1) |
| Температура эксплуатации | Длительно: не выше +50°C. Допустимый нагрев жилы при перегрузке: до +80°C (кратковременно до +90°C). |
| Минимальная температура монтажа | Без предварительного подогрева: 0°C (для кабелей в свинцовой оболочке), -15°C (для кабелей в алюминиевой оболочке). При более низких температурах требуется подогрев. |
| Допустимый радиус изгиба | Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с поясной изоляцией. |
| Допустимый ток нагрузки (пример для 3-жильного кабеля 10 кВ, проложенного в земле) | ~80-100 А (зависит от конкретных условий прокладки, температуры грунта и марки кабеля). |
| Стойкость к короткому замыканию | Высокая, благодаря термической стабильности бумажно-масляной изоляции. |
Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабелей с бумажной изоляцией требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель с бумажной изоляцией принципиально отличается от кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?
Бумажная изоляция является неоднородной, гигроскопичной и требует герметичной металлической оболочки. Изоляция из сшитого полиэтилена – однородная, негигроскопичная, не требует металлической оболочки, что делает кабель легче и проще в монтаже. Однако бумажная изоляция обладает большей теплопроводностью и, как считается в профессиональной среде, более устойчива к длительным тепловым перегрузкам и распространению электрического дерева.
Почему для кабеля 10 мм² до сих пор применяют бумажную изоляцию, а не только современные полимеры?
Для сечений 10 мм², особенно на среднее напряжение (6-35 кВ), выбор часто обусловлен не сечением, а требованиями проекта, традициями эксплуатации в конкретной сетевой компании, условиями пожарной безопасности (например, для прокладки в туннелях), а также необходимостью замены старых линий на однотипный кабель без изменения всей инфраструктуры крепления и муфт.
Как определить, что кабель с бумажной изоляцией увлажнен и непригоден к эксплуатации?
Основной метод – измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и емкости изоляции на переменном токе промышленной частоты. Резкое увеличение tg δ по сравнению с паспортными данными и предыдущими измерениями указывает на увлажнение изоляции. Также признаком может быть снижение сопротивления изоляции, измеренного мегаомметром на постоянном токе.
Каков главный риск при неправильном монтаже концевой муфты на такой кабель?
Главный риск – подсос влаги в поры бумажной изоляции по капиллярам. Это приводит к резкому снижению электрической прочности, локальным разрядам, тепловому разрушению изоляции и, в конечном итоге, пробою кабеля. Также ошибки при заземлении экрана (оболочки) могут привести к наведению опасных потенциалов и циркулирующим токам в оболочке, вызывающим дополнительный нагрев и коррозию.
Можно ли прокладывать кабели АСБ и ААБ в помещениях?
Да, можно, но с учетом пожарной опасности наружного покрова из волокнистых материалов, пропитанных битумом. В пожароопасных помещениях и зданиях рекомендуется применять кабели с негорючим наружным шлангом (например, АСБл, ААШв) или предусматривать дополнительные противопожарные меры (оштукатуривание, прокладка в трубах с уплотнением).
Существует ли альтернатива стальной ленточной броне?
Да, для особо сложных условий (большие растягивающие нагрузки, вибрация, например, при переходе через водные преграды) применяются кабели с проволочной броней (марки АСК, ААК). Броня из стальных оцинкованных проволок обеспечивает более высокую механическую прочность на растяжение.