Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией. Кабели с бумажной изоляцией

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией БПИ нашли применение в цепях передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ и 35 кВ частоты 50Гц.

Кабели с БПИ предназначены для эксплуатации в районах с холодным, умеренным и тропическим климатом. Кабели могут укладываться как непосредственно в грунт или подземные кабельные каналы, так и прокладываться в помещениях и на открытом воздухе.

Кабели с бумажной пропитанной изоляцией могут использоваться в сложных эксплуатационных условиях: во взрывоопасных зонах, на автомобильных эстакадах, мостах, в помещениях с высокой температурой и влажностью. Специальные виды такого материала могут применяться для монтажа электрических сетей в грунте с высокой химической и коррозийной активностью, а также в реках, озерах и болотистых почвах. А благодаря не стекающей пропитке, кабели могут прокладываться на круто наклонных и вертикальных трассах. Дополнительное преимущество трёх- и четырёхжильных кабелей с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение до 10 кВ состоит в том, что из-за секторной формы жил кабель имеет меньший диаметр, чем кабель того же сечения с круглыми жилами с полимерной изоляцией. Этот факт позволяет экономить пространство при монтаже кабельных линий.

Общая конструкция проводов с бумажной изоляцией.

• жила из алюминия (реже из меди), состоящая из одной (нескольких) проволок; жил может быть от 1 до 5;
• изоляция из пропитанной бумаги (для каждой жилы);
• изоляция из пропитанной бумаги (общая);
• оболочка из свинца.

Как расшифровать маркировку сокращений, применяемых для обозначений кабеля с бумажной пропитанной изоляцией БПИ? А - (первая буква) алюминиевая жила, при ее отсутствии - жила медная по умолчанию. Если в середине обозначения после символа материала жилы, то алюминиевая оболочка.
Б – Броня из плоских стальных лент (после символа материала оболочки).
АБ - Алюминиевая броня.
СБ - (первая или вторая (после А) буква) свинцовая броня.
С – Материал оболочки свинец.
О – Отдельно освинцованная жила.
П - Броня из плоских стальных оцинкованных проволок.
К - Броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
В – Изоляция бумажная с обедненной пропиткой (в конце обозначения) через тире.
б – Без подушки.
л - В составе подушки дополнительная 1 лавсановая лента.
2л - В составе подушки дополнительная двойная лавсановая лента.
Г - Отсутствие защитного слоя («голый»).
н – Негорючий наружный слой. Ставится после символа брони.
Шв - Наружный слой в виде выпрессованного шланга (оболочки) из поливинилхлорида.
Шп – Наружный слой в виде выпрессованного шланга (оболочки) из полиэтилена.
Швпг – Наружный слой из выпрессованного шланга из поливинилхлорида пониженной горючести.
(ож) – Кабели с однопроволочными жилами (в конце обозначения).
У - Изоляция бумажная с повышенной температурой нагрева (в конце обозначения).
Ц – Бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом. Ставится впереди обозначения.

Примеры: Расшифровка АСБ Алюминиевый кабель в изоляции из пропитанной специальным составом бумаги. Может быть как многопроволочным (мп), так и одножильным (ож). Каждая жила и общая поясная изоляция покрыта слоем бумажной изоляции.
А
С – свинцовая оболочка;
Б

Расшифровка АСБл А - алюминиевая токопроводящая жила;
С – свинцовая оболочка;
Б
л - в подушке под броней имеется слой из пластмассовых лент.

Расшифровка АСБ2л А - алюминиевая токопроводящая жила;
С – свинцовая оболочка;
Б - броня из двух стальных лент;
2л - в подушке под броней имеется двойной слой из пластмассовых лент.

Расшифровка СБ
С – свинцовая оболочка;
Б - броня из двух стальных лент.

Расшифровка АСШв А - алюминиевая токопроводящая жила;
С – свинцовая оболочка;
Шв

Расшифровка СШв перед буквой «С» нет других букв, значит проводник медный;
С – свинцовая оболочка;
Шв - защитный покров в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката;

ЦАСШв, ЦСШв, ЦАСБ, ЦСБ, СБл, ЦАСБл, ЦСБл, СБ2л, ЦАСБ2л, ЦСБ2л, АСБ2лГ, СБ2лГ, АСБГ, СБГ, ЦАСБГ, ЦСБГ, АСБШв, АСБлШв, АСБ2лШв,СБШв, СБлШв, СБ2лШв, ЦАСБШв, ЦАСБлШв, ЦСБШв, ЦСБлШв, АСП, АСПл, АСП2л, АСПГ, СП, СПл, СП2л, СПГ, ЦАСП, ЦАСПл, ЦАСПГ, ЦСП, ЦСПл, ЦСПГ, АСКл, СКл, ЦСКл, ЦАСКл

В данную группу входят кабели с алюминиевыми или медными токопроводящими жилами с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, в алюминиевой или свинцовой оболочке, с защитными покровами или без них, предназначенные для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение до 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц или в электрических сетях постоянного тока при температуре окружающей среды от -50 до +50 °С. Кабели должны соответствовать требованиям ГОСТ 18410-73.

Марки,элементы конструкции

Марка кабеля	Материал жил А - алюминий М - медь	Материал оболочки А - алюминий С - свинец	Вид пропиточного состава В - вязкий Н-нестекагощий	Защитный покров
				отсутствует
				отсутствует
АСБнлШнг
				отсутствует
ЦАСБнлШнг

Для кабелей с однопроволочными жилами в обозначении марки кабеля после цифр, указывающих сечение жилы, добавляют в скобках буквы "ож".

Области применения

Рекомендуемая область примененния	При отсутствии растягивающих усилий (при прокладке в земле и воде), при отсутствии опасности механических повреждений (при прокладке на воздухе)	При наличии растягивающих услилий (при прокладке в земле и воде), при наличии опасности механических повреждений (при прокладке на воздухе)
В земле с низкой коррозионной активностью	ААШв, ААБл, ААБ2л, АСБ, СБ, ЦААБл, ЦААБ2л, ЦАСБ, ЦСБ
В земле со средней коррозионной активностью	ААШв, ААБ2л, АСБ, АСБл, СБ, СБл, ЦААБ2л, ЦАСБ, ЦАСБл, ЦСБ,ЦСБл
В земле с высокой коррозионной активностью	ААШв, ААБ2л, АСБл, АСБ2л, СБл, СБ2л, ЦААБ2л, ЦАСБл, ЦСБл
В земле с высокой коррозионной активностью с наличием блуждающих токов	АСБ2л, СБ2л
прокладка на воздухе
В сухих помещениях В сырых помещениях	ААГ, ААШв ААШв, АСШв	ААБлГ ААБлГ, АСБ2лГ
В пожароопасных помещениях	ААГ, ААШв, ААШнг	ААБлГ, ААБнлГ, АСБлГ, АСБнлШнг
Во взрывоопасных зонах	ААГ, ААШв, ААБлГ, АСГ, АСБГ, АСШв, СГ, СБГ	АСБГ, СБГ
На эстакадах	ААШв, ААБлГ	ААБлГ, АСБлГ, СБ2лГ

Кабели с вязким пропиточным составом без применения стопорных муфт не допускают прокладку па трассах с разностью уровней между высшей и низшей точками расположения кабеля более 15-25 метров, при этом большие значения относятся к низковольтным кабелям с алюминиевой оболочкой и к бронированным. Кабели с нестекающим пропиточным составом допускают прокладку без ограничения разности уровней.

Конструктивные параметры

Число жил в кабелях, диапазон номинальных сечений жил и номинальные напряжения указаны в таблице. Четырехжильные кабели с жилами номинальным сечением до 120 мм2 должны иметь одну жилу равного или меньшего сечения, с жилами номинальным сечением свыше 120 мм2 - одну жилу меньшего сечения.

Число и сечение жил в кабелях

Марка кабеля	Число жил	Номинальное сечение жилы, мм 2 Номинальное напряжение кабеля, кВ
		1	6	10
ААГ, ААБл, ААБ2л, ААБлГ, ААБнлГ, ААШв, ААШнг, АСГ, АСБ, АСБл, АСБ2л, АСБ2лГ, СБ, СГ, СБГ, СБл,СБ2л, СБ2лГ, АСБнлШнг
ЦААБл, ЦААБ2л, ЦАСБ, ЦАСБл, ЦАСБнлШнг, ЦСБ, ЦСБл
ААГ, ААБл, ААБ2л, ААБлГ, ААШв, АСГ, АСБ, АСБл, АСБ2л, АСБГ, СБ, СГ, СБГ, СБл, СБ2л

Конструкция кабеля марки ААГ с секторными жилами

1. Токопроводящая жила; 2. Изоляция на жиле; 3. Поясная изоляция; 4. Заполнение из бумажных жгутов; 5. Оболочка.

Токопроводящие жилы должны соответствовать классам 1 или 2. Жилы должны быть однопроволочными или многопроволочными в соответствии с таблицей.

Токопроводящие жилы одножильных кабелей всех сечений и многожильных кабелей сечением до 16 мм2, а также многожильных кабелей с токопроводящими жилами всех сечений, имеющих отдельные оболочки, должны быть круглой формы.

Токопроводящие жилы кабелей с поясной изоляцией сечением 25 мм2 и более должны быть секторной или сегментной формы. Допускается изготовление кабелей с жилами сечением до 50 мм2 круглой формы.

Многопроволочные секторные и сегментные жилы кабелей должны быть уплотнены в процессе изготовления.

Радиус закругления однопроволочных секторных жил должен быть не менее 0,5 мм.

Номинальные сечения нулевых жил, в случае четырехжильной конструкции с неравным сечением основных и нулевой жилы, указаны в таблице.

Номинальная толщина изоляции одножильных кабелей

Номинальная толщина изоляции многожильных кабелей

Бумажная изоляция кабелей должна быть пропитана вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом. В пропитанной бумажной изоляции ленты не должны иметь складок, разрывов.

Изоляционный пропиточный нестекающий состав не должен вытекать при длительно допустимой температуре нагрева жил кабеля.

В бумажной изоляции кабелей на напряжение 6 кВ и более не допускается совпадение более трех лент, расположенных одна над другой, и двух лент, непосредственно прилегающих к жиле или экрану, наложенному на жилу.

Совпадение продольных складок или порезов на длине более 50 мм в двух лентах, расположенных одна над другой, считается за одно совпадение.

Изолированные жилы многожильных кабелей должны быть скручены с заполнением промежутков между жилами жгутами из бумаги.

Изолированные секторные жилы многожильных кабелей на напряжение 1 кВ могут быть скручены без заполнения.

Изолированные жилы многожильных кабелей должны иметь отличительную расцветку или обозначение цифрами.

Маркировка расцветкой должна быть устойчивой, не стираемой и различимой. Маркировка должна производиться при помощи цветных лент на жилах или лент натурального цвета с полосками, отличающимися друг от друга по цвету.

Маркировка цифрами производится печатанием или тиснением и должна быть отчетливой. Цвет цифр при маркировке печатанием должен отличаться от цвета изоляции жилы. Цифры должны иметь одинаковый цвет.

При цифровом обозначении на поверхности изоляции или верхней ленте первой жилы должна быть цифра 1, второй жилы - 2, третьей жилы - 3, четвертой жилы - 4. При этом номеру 1 соответствует белая или желтая, номеру 2 - синяя или зеленая, номеру 3 - красная или малиновая, номеру 4 - коричневая или черная расцветка.

Изоляция жилы меньшего сечения (нулевой) может быть любого цвета и может не иметь цифрового обозначения.

При обозначении изолированных жил цифрами расстояние между ними не должно быть более 35 мм.

Поверх скрученных изолированных жил многожильных кабелей должна быть наложена поясная изоляция номинальной толщиной в соответствии с таблицей

Под оболочкой кабеля на поверхности изоляции или под поясной изоляцией на специальной ленте, не более чем через каждые 300 мм, должны быть четко нанесены опознавательный индекс завода-изготовителя и год выпуска кабеля.

В кабелях с диаметром под оболочкой менее 20 мм допускается применение цветной отличительной нити.

Лента должна быть изготовлена из бумаги натурального цвета. Отсутствие ленты по длине кабеля более 1 м не допускается. Ширина ленты - не менее 10 мм. Высота шифра - не менее 6 мм.

Наружные диаметры одножильных кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 1 кВ, мм

	ААГ	ААБл ААБ2л	ААБлГ ААБнлГ	ААШв ААШнг	АСГ	АСБ	АСБл АСБ2л

Массы одножильных кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 1 кВ, кг/км

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШнг	АСГ	АСБ	АСБл, АСБ2л

Наружные диаметры трехжильных кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 1 кВ, мм

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШнГ	АСГ	АСБ	АСБл АСБ2л

Массы трехжильных кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 1 кВ, кг/км

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШнг	АСГ	АСБ	АСБл, АСБ2л

Наружные диаметры трехжильных кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 6 кВ, мм (* - для диапазона сечений 25- 185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л, ЦААБл*, ЦААБ2л*	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШнг	АСГ	АСБ, ЦАСБ	АСБл, АСБ2л, ЦАСБл*

Массы трехжильных кабелей с алюминиевыми жилами 6 кВ, кг/км (* - для диапазона сечений 25 - 185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л, ЦААБл*, ЦААБ2л*	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШнг	АСГ	АСБ	АСБл, АСБ2л, ЦАСБл*

Наружные диаметры трехжильпых кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 10 кВ, мм (* - для диапазона сечений 25 - 185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л, ЦААБл*, ЦААБ2л*	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШиг	АСГ	АСБ, ЦАСБ	АСБл, АСБ2л, ЦАСБл*

Массы трехжильных кабелей с алюминиевыми жилами на напряжение 10 кВ, кг/км (* - для диапазона сечений 25-185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	ААГ	ААБл, ААБ2л, ЦААБл*, ЦААБ2л*	ААБлГ, ААБнлГ	ААШв, ААШнг	АСГ	АСБ, ЦАСБ	АСБл, АСБ2л, ЦАСБл*

Наружные диаметры одножильных кабелей с медными жилами на напряжение 1кВ, мм

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ	СБГ	СБл, СБ2л

Массы одножильных кабелей с медными жилами на напряжение 1 кВ, кг/км

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ	СБГ	СБл, СБ2л

Наружные диаметры трехжильных кабелей с медными жилами на напряжение 1 кВ, мм

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ	СБГ	СБл, СБ2л

Массы трехжильных кабелей с медными жилами на напряжение 1 кВ, кг/км

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ	СБГ	СБл, СБ2л

Наружные диаметры трехжильных кабелей с медными жилами на напряжение 6 кВ, мм (* - для диапазона сечений 25 - 185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ, ЦСБ*	СБГ	СБл, СБ2л, ЦСБл*

Массы трехжильных кабелей с медными жилами на напряжение 6 кВ, кг/км (* - для диапазона сечений 25 - 185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ, ЦСБ*	СБГ	СБл, СБ2л, ЦСБл*

Наружные диаметры трехжильных кабелей на напряжение 10 кВ, мм (* - для диапазона сечений 25 - 185)

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ, ЦСБ*	СБГ	СБл, СБ2л, ЦСБл*

Массы трехжильных кабелей с медными жилами на напряжение 10 кВ, кг/км (* - для диапазона сечений 25 - 185 мм 2)

Номинальное сечение жил, мм 2	СГ	СБ, ЦСБ*	СБГ	СБл, СБ2л, ЦСБл*

Для исключения повреждений кабелей, они должны наматываться на барабаны с диаметром шейки не менее, чем 18 (D+d) для одножильных кабелей в свинцовой оболочке, 15 (D+d) для многожильных кабелей в свинцовой оболочке и 25 D для кабелей в алюминиевой оболочке, где:
D - диаметр кабеля по металлической оболочке, мм;
d - диаметр круглой жилы или диаметр жилы круглой формы, имеющей ту же площадь поперечного сечения, что и секторная или сегментная жила, мм.

Требования к электрическим параметрам

Электрическое сопротивление изоляции, пересчитанное на 1 км длины и температуру 20 "С, должно быть не менее 100 МОм - для кабелей на напряжение 1 кВ и 200 МОм - для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. На барабанах кабели должны выдержать в течение 10 мин испытание переменным напряжением частотой 50 Гц в соответствии с таблицей.

Значения испытательного напряжения

Значения тангенса угла диэлектрических потерь для кабелей на напряжение 10 кВ нормируется на уровне 0,008 при измерении при напряжении 5 кВ.

Условия эксплуатации

Срок службы кабелей составляет 30 лет.

Срок хранения кабелей на открытых площадках - не более 2 лет, под навесом - не более 5 лет, в закрытых помещениях - не более 10 лет.

Длительно допустимая температура жил кабелей при эксплуатации и максимально допустимая температура жил при коротком замыкании не должны превышать значений, указанных в таблице.

Допустимые температуры кабелей

В случае, если Вы не нашли информации по интересующей Вас продукции, обращайтесь на форум и Вы непременно получите ответ на поставленный вопрос. Либо воспользуйтесь формой для обращения к администрации портала.

Для справки: Раздел «Справочник» на сайте сайт предназначен исключительно для ознакомительных целей. Справочник составлен путём выборки данных из открытых источников, а также благодаря информации, поступающей от заводов-изготовителей кабельной продукции. Раздел постоянно наполняется новыми данными, а также совершенствуется для удобства в использовании.

Список использованной литературы:

Электрические кабели, провода и шнуры.
Справочник. 5-е издание, переработанное и дополненное. Авторы: Н.И.Белоруссов, А.Е.Саакян, А.И.Яковлева. Под редакцией Н.И.Белоруссова.
(М.: Энергоатомиздат, 1987, 1988)

«Кабели оптические. Заводы-изготовители. Общие сведения. Конструкции, оборудование, техническая документация, сертификаты»
Авторы: Ларин Юрий Тимофеевич, Ильин Анатолий Александрович, Нестерко Виктория Александровна
Год издания 2007. Издательство ООО «Престиж».

Справочник «Кабели, провода и шнуры».
Издательство ВНИИКП в семи томах 2002 год.

Кабели, провода и материалы для кабельной индустрии: Технический справочник.
Сост. и редактирование: Кузенев В.Ю., Крехова О.В.
М.: Издательство "Нефть и газ", 1999

Кабельные изделия. Справочник

Монтаж и ремонт кабельных линий. Справочник электромонтажника
Под редакцией А.Д. Смирнова, Б.А. Соколова, А.Н. Трифонова
2-е издание, переработанное и дополненное, Москва, Энергоатомиздат, 1990

на напряжение 1 –35кВ

Силовые кабели с поясной изоляцией. Основная масса силовых кабелей на напряжение до 10 кВ выпускается трехжильными с секторными жилами, так называемые кабели с поясной изоляцией (рис. 1.5). Такие кабели выпускаются с медными и алюминиевыми жилами сечением от 6 до 240 мм 2 .

Рис. 1.5. Трехжильный кабель с поясной изоляцией:

1 – Жила; 2 – фазная изоляция; 3 – поясная изоляция;

4 – Металлическая оболочка; 5,6 – защитные и упрочняющие покровы

В последние годы медь стала остродефицитной, поэтому в кабельной промышленности наиболее широко применяется алюминий, как для токопроводящих жил, так и для оболочек.

Электропроводность алюминия в 1,65 раза меньше, чем у меди, однако и плотность его в 3,3 раза меньше плотности меди, что позволяет получить алюминиевые жилы с одинаковым электрическим сопротивлением в 2 раза легче медных. В настоящее время 85 % силовых кабелей с пропитанной бумажной и пластмассовой изоляцией на напряжение 1 кВ и выше изготавливаются с алюминиевыми токопроводящими жилами. Изготовление однопроволочных алюминиевых жил в виде сплошного сектора дает большой экономический эффект в кабельной промышленности. Применение таких жил позволяет уменьшить диаметр кабеля, кроме того, при изготовлении таких жил повышается производительность труда, так как по сравнению с изготовлением многопроволочных жил сокращается объем волочильных операций и исключается операция скрутки жил. Сплошные секторные жилы имеют большую жесткость, чем скрученные, кроме того, несколько повышается трудоемкость монтажа кабелей с такими жилами. Однако, как показали исследования, жесткость кабеля в основном определяется не токопроводящими жилами, а, прежде всего материалом и конструкцией оболочки.

Изоляция кабелей состоит из лент кабельной бумаги, пропитанной маслоканифольным составом. В кабелях на напряжения 1–10 кВ каждая фаза изолируется отдельно, а затем поверх скрученных изолированных жил накладывается общая – поясная изоляция. Промежутки между изолированными жилами заполняются жгутами из сульфатной бумаги. Электрическое поле в кабелях с поясной изоляцией имеет сложный вид. Силовые линии поля в некоторых областях сечения кабеля не перпендикулярны слоям бумаги, поэтому появляется тангенциальная составляющая электрического поля в изоляции.

Выпускаемые в России кабели предназначены для работы в сетях с изолированной нейтралью. При этом в аварийном режиме напряжение между соседними неповрежденными фазами будет равно напряжению между этими фазами и оболочкой и равно линейному напряжению сети. Действительно, при замыкании одной из фаз на оболочку при изолированной нейтрали последняя приобретает потенциал поврежденной фазы. Следовательно, чтобы в аварийном режиме обеспечить примерное равенство средних напряженностей электрического поля в фазной и поясной изоляции, необходимо выбрать их равной толщины. Однако с учетом того, что аварийные режимы работы кабелей носят кратковременный характер, допускается некоторое увеличение напряженности поля в изоляции кабелей при кратковременных повышениях напряжения.

Основным недостатком бумажной пропитанной изоляции является ее большая гигроскопичность, поэтому для защиты изоляции от увлажнения в процессе хранения, прокладки и эксплуатации кабели заключают в металлическую оболочку. В России силовые кабели выпускаются в свинцовой и алюминиевой оболочках.

Кабели с алюминиевыми оболочками значительно легче кабелей со свинцовыми оболочками (плотность алюминия в 4,2 раза меньше, чем плотность свинца).

Высокая электропроводность алюминия дает возможность использовать алюминиевые оболочки в качестве четвертой жилы кабеля, что обеспечивает значительную экономию алюминия, изоляционных и защитных покровов. Однако кабели с алюминиевыми оболочками нельзя применять в условиях воздействия на них агрессивных сред (пары щелочи, концентрированные щелочные растворы). В таких условиях необходимо применять кабели в свинцовых оболочках.

Опыт изготовления и монтажа кабелей с алюминиевой оболочкой диаметром свыше 40 мм выявил их чрезмерную жесткость. Применение гофрированной оболочки увеличивает гибкость кабелей, однако при прокладке таких кабелей на наклонных трассах возможно стекание по гофрам пропиточного состава и образование воздушных включений в изоляции кабеля. В связи с этим гофрированные оболочки можно использовать только в кабелях, изоляция которых пропитана нестекающими составами.

Кабели с радиальным электрическим полем на напря жения 20 и 35 кВ. С увеличением рабочего напряжения возрастают напряженности электрического поля в изоляции кабеля, и при напряжениях больше 20 кВ значения тангенциальной составляющей напряженности поля в кабелях с поясной изоляцией близки к значениям, при которых возможен пробой изоляции. В связи с этим кабели на напряжения 20 и 35 кВ изготовляются либо в одножильном исполнении с круглыми алюминиевыми или медными жилами в свинцовой и алюминиевой оболочке, либо в трехжильном исполнении, при этом кабель скручивается из трех круглых изолированных жил, каждая из которых имеет свинцовую оболочку. В изоляции этих кабелей электрическое поле радиальное, при этом продольная составляющая напряженности поля практически отсутствует, что позволяет изготовлять кабели с бумажной изоляцией, пропитанной вязким маслоканифольным составом, на напряжения 20 и 35 кВ.

Выпускаемые в России трехжильные кабели с радиальным электрическим полем (так называемые кабели с отдельно освинцованными жилами) имеют марки ОСБ, АОСБ (рис. 1.6).

Силовые кабели удобно классифицировать по номинальному напряжению, на которое они рассчитаны, классификационными признаками могут служить также вид изоляции и конструктивные особенности кабелей.
Все силовые кабели по номинальному рабочему напряжению можно условно разделить на две группы. В группу низкого напряжения кабелей включены кабели, предназначенные для работы в электрических сетях с изолированной нейтралью переменного напряжения 1,3,6,10,20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Эти же кабели могут быть использованы в сетях переменного напряжения с заземленной нейтралью и в сетях постоянного напряжения. Такие кабели выпускают в России с бумажной пропитанной, пластмассовой и резиновой изоляцией, причем наиболее перспективным видом изоляции является пластмассовая. Кабели с пластмассовой изоляцией более просты в изготовлении, удобны при монтаже и в эксплуатации. Производство силовых кабелей с пластмассовой изоляцией в настоящее время значительно расширяется. Силовые кабели с резиновой изоляцией выпускают в ограниченном количестве
Одножильные и трехжильные кабели предназначены для работы в сетях напряжением 1-35 кВ, двух- и четырехжильные кабели используются в сетях напряжением до 1 кВ.
Четырехжильный кабель предназначен для четырехпроводных сетей переменного напряжения. Четвертая жила в нем является заземляющей или зануляющей, поэтому ее сечение, как правило, меньше сечения основных жил Однако при прокладке кабелей во взрывоопасных помещениях и в некоторых других случаях сечение четвертой жилы выбирается равным сечению основных жил.

Кабели с радиальным электрическим полем на напряжения 20 и 35кВ.

С увеличением рабочего напряжения возрастают напряженности электрического поля в изоляции кабеля, и при напряжениях больше 20 кВ значения тангенциальной составляющей напряженности поля в кабелях с поясной изоляцией близки к значениям, при которых возможен пробой изоляции. В связи с этим кабели на напряжения 20 и 35 кВ изготовляют либо в одножильном исполнении с круглыми алюминиевыми или медными жилами в свинцовой и алюминиевой оболочке, либо в трехжильном исполнении, при этом кабель скручивается из трёх круглых изолированных жил, каждая из которых имеет свинцовую оболочку. В изоляции этих кабелей электрическое поле радиальное, при этом продольная составляющая напряженности поля практически отсутствует, что позволяет изготовлять кабели с бумажной изоляцией, пропитанной вязким маслоканифольным составом, на напряжения 20 и 35 кВ.
Выпускаемые в России трехжильные кабели с радиальным электрическим полем (так называемые кабели с отдельно освинцованными жилами) имеют марки ОСБ, АОСБ. Эти кабели были разработаны докторами техн.наук, проф. С.М.Брагиным и С.А.Яковлевым.
За рубежом имеют большое распространение, так называемые Н-кабели, которые получили название в честь своего изобретателя немецкого инженера М.Хохштедтера.
В Н-кабеле три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе и помещаются в общую свинцовую или гофрированную алюминиевую оболочку. Радиальное поле в изоляции обеспечивается наличием экранов из медных лент на поверхности каждой изолированной жилы. В последнее время нашли распространение Н-кабели с секторными жилами. Н-кабели имеют несколько меньшие габаритные размеры, при этом уменьшается расход материалов на их изготовление. Однако кабели типа ОСБ более гибкие, содержат меньшее количество пропиточного состава и имеют лучшие условия для теп- лоотвода.
Кабели с отдельно освинцованными жилами выпускают только с круглыми медными или алюминиевыми жилами сечением 25... 185 мм 2 на напряжение 20 кВ и сечением 120... 150 мм 2 на напряжение 35 кВ. Для кабелей типа ОСБ применяют в основном многопроволочные жилы, причем лучшие характеристики имеют кабели с уплотненными жилами. При уплотнении жил уменьшается их диаметр и сглаживается поверхность жилы. Для выравнивания электрического поля на поверхности жилы размещают экраны из полупроводящей бумаги. Поверх изоляции также накладывают экран из полупроводящей бумаги, либо из металлизированной полупроводящей бумаги, либо из полупроводящей бумаги, поверх которой размещают алюминиевую или медную фольгу. Толщина изоляции кабеля на напряжение 20 кВ для сечений жил 25...95 мм 2 составляет 7 мм, для сечений 120...150 мм 2 - 6 мм, кабели на напряжение 35 кВ - для всех сечений 9 мм.
Толщина свинцовой оболочки в зависимости от сечения жилы находится в пределах 1,4...2,8 мм. Алюминиевые оболочки для подобных кабелей из-за своей жесткости пока применения не нашли. Отдельно освинцованные жилы скручивают с заполнением промежутков между ними пропитанной кабельной пряжей или стеклопряжей. В сечении кабель с заполнением может иметь как круглую форму, так и форму треугольника со скругленными вершинами. Снаружи скрученные жилы с заполнением обматывают тканевой лентой или кабельной пряжей, а затем на них накладывают защитные покровы. Пример условного обозначения: кабель ОСБУ 3x50-20 ГОСТ 18410-73 - кабель марки ОСБ с жилами сечением 50 ммг на напряжение 20 кВ.

Общие требования к кабелям с бумажной пропитанной изоляцией на 1-35 кВ.

Указанные кабели предназначены для эксплуатации при температуре окружающей среды ±50 °С. При прокладке кабелей минимальный радиус изгиба не должен превышать 15-кратный наружный диаметр кабеля для многожильных кабелей в свинцовой оболочке и 25-кратный - для остальных кабелей.
Электрическое сопротивление изоляции при температуре 20 °С обычно не менее 200 кОм/м для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. Значение тангенса угла диэлектрических потерь (tg 8), измеренное на строительной длине при напряжении, равном половине номинального, не превышает 0,008. Гарантированный срок службы кабеля составляет не менее 25 лет.
Длительно допустимая температура жил кабелей на напряжение 1-35 кВ, так называемая рабочая температура, должна соответствовать
Длительно допустимая температура жил кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 1-35 кВ

Номинальное напряжение кабеля	Пропитка изоляции	Допустимая рабочая температура, °С
	Обедненная
	Обедненная

Поправочные коэффициенты на температуру воздуха

Нормальная				Поправочные коэффициенты
температура			при фактической температуре воздуха, С

* Для газонаполненных кабельных линий 10-35 кВ.

Сравнительная характеристика электрической прочности бумаги, пропиточного масла и кабельной изоляции

Изоляция	Одноминутная электрическая прочность при 20 "С, кВ/мм
	переменная напряженность	постоянная напряженность
Высушенная бумага
Пропиточное масло
Кабельная изоляция (бумага + масло)

Силовые кабели с пропитанной бумажной изоляцией (с вязкой пропиткой) имеют значительные ограничения по номинальному напряжению из-за интенсивных ионизационных процессов при переменном напряжении, и поэтому применяются в распределительных сетях России при напряжениях до 35 кВ включительно (за рубежом при напряжениях до 60 кВ).

В России силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией на на-пряжения до 35 кВ включительно выпускаются по ГОСТ 18410-73 (производители – заводы Камкабель, Севкабель, Иркутсккабель, Москабель и др.). Как уже отмечалось, эти кабели являются наиболее массовым видом продукции. Их доля составляет около 95 % от всех типов применяемых кабелей в распределительных сетях.

Кабели с вязкой пропиткой на до 10 кВ включительно (см. рис. 1) чаще всего выполняются трехжильными с поясной изоляцией и секторными медными или алюминиевыми жилами сечением от 6 до 240 мм2 и более (кабели марок ААГ, ААШв, АСБ, АСШв, CБ, CБШв и др.). Алюминиевые жилы могут быть однопроволочными во всем диапазоне сечений или многопроволочными уплотненными в диапазоне сечений от 70 до 240 мм2. Медные жилы изготавливаются в основном многопроволочными.

Кабель ААШв



7 – Подслой из битума и пленки ПЭТ; 8 – Наружный покров из ПВХ пластиката.

Кабель СБШв



7 – Подушка из битума и крепированной бумаги; 8 – Броня из стальных лент;
9 – Подслой из битума и ПЭТ пленки; 10 – Наружный покров из ПВХ пластиката.

Рис. 1. Элементы конструкции кабелей с поясной изоляцией на до 10 кВ:
1 – Жила однопроволочная или многопроволочная, алюминиевая или медная;
2 – Фазная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим составом;
3 – Заполнение из бумажных жгутов;
4 – Поясная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим составом;
5 – Экран из электропроводящей бумаги для кабелей на 6 кВ и более;
6 – Алюминиевая или свинцовая оболочка.

Изоляция кабелей состоит из лент кабельной бумаги на основе сульфатной целлюлозы толщиной 80, 120 и 170 мкм, пропитанной маслокани-фольным составом. Для изготовления пропиточного состава используется кабельное масло или смесь нефтяных масел. В качестве загустителя используется канифоль, полиэтиленовый воск или полиизобутилен. Каждая фаза кабелей изолируется отдельно, а затем поверх скрученных изолированных жил накладывается общая, так называемая, поясная изоляция. В кабелях на 6 кВ и выше на поясную изоляцию накладывается экран из полупроводящей бумаги. Промежутки между изолированными жилами в кабеле заполняются жгутами из сульфатной бу-маги.
В кабелях на 1 и 3 кВ толщина изоляции выбирается в основном из условия ее механической прочности. Для кабелей на 1 кВ толщина фазной изоляции составляет 0,75–0,95 мм, а толщина поясной изоляции – 0,5–0,6 мм, для кабелей 3 кВ – 1,35 и 0,7 мм соответственно. В кабелях на 6 и 10 кВ толщина изоляции выбирается с учетом напряженностей электрического поля в изоляции в рабочих и аварийных режимах (например, замыкание одной фазы на оболочку). Для кабелей 6 кВ толщина фазной и поясной изоляции составляет 2,0 и 0,95 мм, а для кабелей 10 кВ – 2,75 и 1,25 мм соответст-венно.
Основным недостатком бумажной пропитанной изоляции является ее большая гигроскопичность. Для зашиты изоляции от увлажнения в процессе хранения, прокладки и эксплуатации кабели заключены в свинцовую или алюминиевую оболочку. В последнее время большинство кабелей изготавливаются в алюминиевой оболочке, т.к. алюминиевые оболочки достаточно герметичны, механически более прочны и более устойчивы к вибрационным нагрузкам по сравнению со свинцовыми оболочками. Однако кабели с алюминиевыми оболочками нельзя применять в условиях воздействия на них агрессивных сред.
Металлические оболочки, как правило, защищаются от коррозии и механических повреждений защитными покровами. Защитный покров кабелей состоит из подушки, брони и наружного покрова. Подушка защищает металлическую оболочку от коррозии, а также играет роль защиты от механических повреждений при наложении брони. Броня может быть выполнена из стальных лент и из стальных оцинкованных круглых или плоских проволок. Простейшая конструкция наружного покрова представляет собой чередующиеся слои битумного состава или битума, пропитанной кабельной пряжи или стеклянной пряжи, битумного состава и покрытия, предохраняющего витки кабелей от слипания на барабане (например, мелового покрытия). Наиболее надежными являются наружные покровы типа Шв и Шп, которые имеют следующую конструкцию: подклеивающий состав на основе битума, пластмассовая лента и выпрессованный поливинилхлоридный или пластмассовый шланг. Для прокладки кабелей в помещения или местах с повышенной пожароопасностью битумные слои заменяются специальным негорючим составом (такие наружные покровы обозначаются индексом “нг” в марке кабеля, например кабель марки ААШнг). Применяются также наружные покровы пониженной горючести с пониженным дымо- и газовыделением (обозначаются индексом “нг-LS” в марке кабеля). Выбор типа защитного покрова определяется материалом оболочки кабеля, а также условиями его прокладки.
Кабели на 20 и 35 кВ изготавливаются либо в одножиль-ном исполнении с круглыми алюминиевыми и медными жилами в свинцовой и алюминиевой оболочке (кабели марок ААГ, АСГ, СГ, ААШв), либо в трехжильном исполнении (см. рис. 2), при этом кабель скручивается из трех круглых изолированных жил, каждая из которых заключена в свинцовую оболочку (кабели марок АОСБ, ОСБ и др.).
Кабели с отдельно освинцованными жилами выпускаются с круглыми медными и алюминиевыми жилами сечением от 25 до 400 мм2 для кабелей 20 кВ и сечением от 120 до 400 мм2 для кабелей 35 кВ. Для кабелей этого типа применяют в основном многопроволочные уплотненные жилы. Для выравнивания электрического поля на поверхности жилы размещаются экраны из полупроводящей бумаги. Поверх изоляции также накладывается экран из полупроводящей бумаги, либо из металлизированной полупроводящей бумаги, либо из полупроводящей бумаги и алюминиевой или медной фольги.

Кабель АОСБ


Рис. 2. Элементы конструкции кабелей с отдельно освинцованными жилами на 20 и 35 кВ:
1 – Жила многопроволочная, алюминиевая или медная;
2 – Экран из электропроводящей бумаги;
3 – Фазная бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим составом;
4 – Экран из электропроводящей бумаги;
5 – Свинцовая оболочка.
6 – Защитный слой из крепированой бумаги и полиэтилентерефталатной пленки;
7 – Заполнение из кабельной пряжи;
8 – Подушка из кабельной пряжи;
9 – Броня из стальных лент;
10 – Наружный покров из волокнистых материалов.
В кабелях на 20 кВ толщина изоляции составляет 7,0 мм для жил сечением 25–95 мм2 и 6,0 мм для жил сечением 120–400 мм2. В ка-белях на 35 кВ толщина изоляции составляет 9,0 мм.
Толщина свинцовой оболочки в зависимости от сечения жилы находится в пределах 1,4–2,8 мм. Отдельно освинцованные жилы скручиваются с заполнением промежутков между ними пропитанной кабельной пряжей или стеклопряжей. Снаружи скрученные жилы с заполнением обматывают кабельной пряжей, а затем на них накладывают защитные покровы.
За рубежом получили также распространение так называемые Н-кабели (по первой букве немецкого изобретателя Хохштедтера). В Н-кабеле три изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе и помещаются в общую свинцовую и гофрированную алюминиевую оболочку. Н-кабели имеют несколько меньшие габариты и, соответственно, при этом уменьшается расход материалов на их изготовление. Однако по сравнению с ними кабели с отдельно освинцованными жилами являются более гибкими и имеют лучшие условия для теплоотвода.
Для прокладки на вертикальных и крутонаклонных трассах с большим перепадом уровней высот (более 15-25 м), где существует опасность стекания пропиточного состава в нижнюю часть трассы, применяются кабели с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом (кабели марок ЦААБШв, ЦААБл, ЦСБ, ЦАОСБГ и др.). Нестекающий пропиточный состав имеет большую вязкость, что практически исключает его перемещение вдоль кабеля. Кабели с бумажной изоляцией, пропи-танной нестекающим составом, выпускаются на 6, 10 и 35 кВ в одножильном и трехжильном исполнениях. Их конструкции принципиально не отличаются от конструкции обычных кабелей c вязкой пропиткой, но толщина изоляции этих кабелей несколько больше. Кроме того, для увеличения электрической прочности изоляции кабелей на 35 кВ делается градированной по толщине.

• Назад
• Вперёд