Кабели силовые с бумажной изоляцией на напряжение до 35 кВ сечением 70 мм²: конструкция, применение и технические аспекты

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией сечением 70 мм² представляют собой классическое и проверенное временем решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего и высокого напряжения. Несмотря на появление полимерных аналогов, данные кабели сохраняют свою актуальность благодаря высокой надежности, длительному сроку службы и устойчивости к перегрузкам. Жила сечением 70 мм² является одной из наиболее востребованных в распределительных сетях 6-35 кВ для передачи значительных токовых нагрузок.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля на напряжение 1, 6, 10, 20, 35 кВ сечением 70 мм² является многослойной и строго регламентирована ГОСТ 18410-73 и другими нормативными документами.

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной (марка СБ) или алюминиевой (марка СБл) проволоки. Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (при условии соответствия требованиям по гибкости), так и многопроволочной. Класс гибкости — 1 или 2. Жила имеет круглую или секторную форму для оптимизации заполнения и уменьшения общего диаметра кабеля.
• Фазная изоляция: На жилу послойно накладывается бумажная лента кабельной марки (пробивное напряжение не менее 5 кВ/мм). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения: для 10 кВ — около 3.0 мм, для 35 кВ — до 9.0 мм. Для кабелей на 6 кВ и выше изоляция выполняется с поясной экранировкой из полупроводящей бумаги для выравнивания электрического поля.
• Заполнение и поясная изоляция: После скрутки изолированных жил в сердечник свободное пространство заполняется бумажными жгутами или кабельной пряжей для придания конструкции круглой формы. Поверх скрученных жил также накладывается поясная изоляция из бумажных лент.
• Металлическая оболочка: Поверх поясной изоляции накладывается герметичная оболочка. Для кабелей марки СБ и СБл — это, как правило, свинцовая (марка С) или алюминиевая (марка А) оболочка. Свинцовая обладает высокой коррозионной стойкостью и гибкостью, алюминиевая — большей механической прочностью и меньшим весом.
• Защитные покровы: Для защиты металлической оболочки от механических повреждений и коррозии накладываются покровы. Типичная конструкция: подушка из битума и бумажных лент (или ПЭТФ лент), броня из стальных оцинкованных лент или проволок, наружный защитный шланг из битумированного джута, поливинилхлорида или полиэтилена (в зависимости от модификации — СБ, СБл, СБГ, СБ2л и т.д.).

Основные технические характеристики для сечения 70 мм²

Ключевые параметры кабеля определяются его конструкцией и материалом жилы.

Таблица 1. Сравнительные характеристики кабелей 10 кВ сечением 70 мм²

Параметр	СБ 3х70 (медь)	СБл 3х70 (алюминий)
Наружный диаметр, мм (примерно)	55 — 65	55 — 65
Масса 1 км кабеля, кг	4500 — 5500	3000 — 4000
Допустимый длительный ток в земле (грунт 1.2°С*м/Вт), А	215 — 230	165 — 180
Допустимый длительный ток в воздухе, А	200 — 210	155 — 165
Активное сопротивление жилы при 20°C, Ом/км	0.268 (медь)	0.443 (алюминий)
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13	~0.11 — 0.13
Емкость, мкФ/км	~0.3 — 0.4	~0.3 — 0.4
Испытательное напряжение переменного тока, кВ (для 10 кВ кабеля)	55 (50 Гц, 10 мин)

Области применения и условия прокладки

Кабели СБ и СБл 70 мм² применяются для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках:

• В сетях энергоснабжения промышленных предприятий.
• В городских и поселковых кабельных сетях 6-35 кВ.
• Для питания мощных трансформаторов и электродвигателей.
• Для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.

Особое внимание при прокладке уделяется допустимым радиусам изгиба. Для кабелей с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой минимальный радиус изгиба составляет 25 наружных диаметров кабеля при одножильном исполнении и 15 диаметров — для многожильных. Для кабелей с алюминиевой оболочкой — не менее 30 наружных диаметров. При монтаже в холодное время года кабель требует предварительного прогрева во избежание повреждения изоляции.

Преимущества и недостатки по сравнению с полимерными аналогами (XLPE)

Таблица 2. Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)

Критерий	Кабель с бумажной изоляцией (СБ 3х70)	Кабель с изоляцией XLPE (АПвП 3х70)
Термостойкость и перегрузочная способность	Выше. Допускает длительные перегрузки, температура жилы до 80-85°С.	Ограничена классом температуры 90°С, перегрузки регламентированы.
Чувствительность к локальным дефектам	Меньше. Бумажная изоляция «залечивает» мелкие пробои за счет миграции пропиточного состава.	Выше. Любой дефект ведет к развитию «древесного» разряда и пробою.
Гибкость и удобство монтажа	Ниже. Большие радиусы изгиба, требуется прогрев зимой, сложность разделки.	Выше. Меньшие радиусы изгиба, монтаж при отрицательных температурах, простая разделка.
Вес и габариты	Больше (особенно со свинцовой оболочкой).	Меньше.
Требования к трассе	Строгие ограничения по перепаду высот из-за стекания пропитки.	Ограничений по перепаду высот нет.
Эксплуатационные расходы	Требуется мониторинг состояния пропитки и давления в маслонаполненных линиях.	Минимальные, не требующие постоянного контроля.

Модификации и маркировка

Маркировка указывает на материалы и конструкцию:

• СБ — бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент, защитные покровы.
• СБл — то же, но с алюминиевой жилой.
• СБГ — без защитных покровов («голый»), для прокладки в помещениях, туннелях.
• СБ2л — с алюминиевой жилой и алюминиевой оболочкой.
• ОСБ — одножильный кабель.
• ЦСБ — с нестекающей пропиткой, для трасс с большими перепадами высот.
• МНСБ — маслонаполненный, низкого давления, для напряжений 110-500 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное преимущество бумажной изоляции перед полимерной для кабеля 70 мм²?

Основное преимущество — высокая электрическая прочность и устойчивость к длительным перегрузкам. Многослойная структура бумажной изоляции, пропитанная вязким составом, обладает высокой теплопроводностью и способностью к частичному «залечиванию» мелких очагов ионизации. Это обеспечивает исключительную долговечность (свыше 40 лет) при правильной эксплуатации.

Каковы ограничения по прокладке кабеля СБ 3х70?

Существуют два ключевых ограничения. Первое — допустимый перепад уровней на трассе для кабелей с вязкой пропиткой не должен превышать 15-25 метров (зависит от напряжения), иначе возможно стекание пропиточного состава и осушение изоляции в верхней части. Второе — монтаж при температуре ниже 0°C без предварительного прогрева запрещен, так как бумажная изоляция становится хрупкой и может быть повреждена.

Как определяется необходимость применения медного или алюминиевого кабеля сечением 70 мм²?

Выбор основывается на технико-экономическом расчете. Медный кабель (СБ) имеет меньшее активное сопротивление, что приводит к снижению потерь электроэнергии, и большую допустимую токовую нагрузку (примерно на 25-30%). Алюминиевый кабель (СБл) значительно легче и дешевле. При длине линии более 100-150 метров и высоких нагрузках часто медный кабель оказывается экономически выгоднее в течение жизненного цикла из-за экономии на потерях.

Как производится монтаж концевой разделки и соединительных муфт на такие кабели?

Монтаж муфт (соединительных, концевых) — критически важная операция. Она требует высокой квалификации персонала. Процесс включает: ступенчатую зачистку изоляции с соблюдением геометрии «ступенек», экранирование, установку изоляционного корпуса (фарфорового или полимерного для концевых муфт), заполнение полости муфты изоляционным компаундом (заливочной массой) или использование муфт сухой конструкции. Некачественный монтаж — основная причина отказов.

Как диагностируется состояние кабеля с бумажной изоляцией в процессе эксплуатации?

Основные методы диагностики: измерение сопротивления изоляции мегомметром (2.5-5 кВ), испытание повышенным выпрямленным напряжением с измерением тока утечки и его абсорбционных характеристик (коэффициент абсорбции), анализ тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ). Для кабелей на 35 кВ и выше также применяется частичный разрядный контроль. Регулярный тепловизионный контроль соединений в муфтах также является обязательным.

Каков типичный срок службы кабеля СБ 3х70 и от чего он зависит?

Номинальный срок службы составляет 40-50 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия частых перегрузок и коротких замыканий, качества монтажа муфт, коррозионной агрессивности среды (для металлических оболочек), вибрационных воздействий. Наиболее уязвимыми элементами являются соединительные муфты и концевые заделки.