Кабели силовые сечение 150 мм с бумажной изоляцией бронированные

Кабели силовые сечением 150 мм² с бумажной пропитанной изоляцией, бронированные

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 1, 6, 10, 20 и 35 кВ, сечением жилы 150 мм², бронированные, представляют собой классическое и проверенное временем решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Несмотря на появление полимерных аналогов, данные кабели сохраняют свою актуальность в ряде ответственных применений благодаря уникальному сочетанию электрофизических и эксплуатационных характеристик.

Конструкция кабеля

Конструкция бронированного кабеля сечением 150 мм² с бумажной изоляцией является многослойной и строго регламентирована ГОСТ 18410-73 и другими нормативными документами. Каждый элемент выполняет критически важную функцию.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая (марка А) или медная (марка М) однопроволочная или многопроволочная, круглой или секторной формы, номинальным сечением 150 мм². Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочек.
• Фазная изоляция: Поясная и витковая изоляция из кабельной бумаги (толщиной 80-170 мкм), пропитанная вязким или нестекающим пропиточным составом (массой). Бумажная лента накладывается на жилу с заданным перекрытием, обеспечивая высокую электрическую прочность и термостабильность.
• Заполнение: Промежутки между изолированными жилами заполняются жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция: Общий пояс из бумажных лент, наложенных поверх скрученных изолированных жил.
• Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Полупроводящая бумага и/или электропроводящая лента, поверх которой накладывается медная лента или проволоки. Экранирование необходимо для выравнивания электрического поля и предотвращения коронирования.
• Оболочка: Герметичная оболочка из свинца (марка С), алюминия (марка А) или сплава. Свинцовая оболочка (Pb) обеспечивает абсолютную герметичность, защищая изоляцию от увлажнения и нестекание пропиточной массы. Алюминиевая оболочка (А) обладает большей механической прочностью и стойкостью к вибрациям.
• Защитный покров (броня): Две стальные ленты (марки Б) или круглые оцинкованные проволоки (марки К), наложенные поверх подушки из битума и покровной ленты. Броня защищает кабель от механических повреждений, растягивающих усилий (для проволочной брони) и грызунов.
• Наружный покров: Подушка из битума, слоя пропитанной кабельной пряжи и мелового покрытия для защиты брони от коррозии.

Маркировка и типы кабелей

Для кабелей сечением 150 мм² с бумажной изоляцией применяется буквенно-цифровая маркировка по ГОСТ. Основные бронированные марки, востребованные на рынке:

Марка кабеля	Материал жилы	Материал оболочки	Тип брони	Основная область применения
СБл 150	Свинец (С), Алюминий (А)	Свинец	Две стальные ленты	Прокладка в земле (траншеях) с низкой коррозионной активностью и без растягивающих усилий.
СБ 150	Свинец (С), Алюминий (А)	Свинец	Две стальные ленты с защитным наружным покровом	Универсальная марка для прокладки в земле (траншеях), каналах, туннелях.
СБГ 150	Свинец (С), Алюминий (А)	Свинец	Две стальные ленты	Для вертикальных и наклонных трасс с большими перепадами высот (нестекающая пропитка).
ААБл 150	Алюминий	Алюминий	Две стальные ленты	Прокладка в земле, где требуются высокая механическая прочность оболочки и стойкость к вибрациям.
ААБ 150	Алюминий	Алюминий	Две стальные ленты с защитным покровом	Аналогично ААБл, но с усиленной защитой брони от коррозии.
ААШв 150	Алюминий	Алюминий	Оцинкованные стальные проволоки	Прокладка в грунтах с возможными смещениями, в воде, на участках с растягивающими нагрузками.
ЦААБв 150	Алюминий	Алюминий	Оцинкованные стальные проволоки с виниловым шлангом	Для агрессивных грунтов и вод, где требуется повышенная стойкость к коррозии.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Ключевые параметры кабеля 150 мм² определяются его конструкцией и материалами.

• Номинальное напряжение (U₀/U): 1/1 кВ, 6/10 кВ, 10/10 кВ, 20/20 кВ, 35/35 кВ. Для кабелей на 6 кВ и выше обязательно наличие экрана.
• Допустимый длительный ток нагрузки: Зависит от напряжения, материала жилы, условий прокладки и числа работающих кабелей. Для примера, одиночный кабель ААБ 150 на 10 кВ, проложенный в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт), имеет допустимый ток около 275 А. Тот же кабель, но с медной жилой (СБ), будет иметь ток порядка 335 А.
• Ток короткого замыкания: Бумажно-масляная изоляция и металлическая оболочка обеспечивают высокую стойкость к термическому воздействию КЗ. Для алюминиевой жилы 150 мм² допустимая температура при КЗ +200°C, для медной +250°C.
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +80°C для кабелей с вязкой пропиткой.
  • Допустимая температура перегрузки: +90°C (не более 100 часов в году, суммарно не более 1000 часов за срок службы).
  • Температура при коротком замыкании: см. выше.
  • Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: 0°C для кабелей с оболочкой и броней из свинца, -20°C для кабелей с алюминиевой оболочкой.
• Условия прокладки и эксплуатации: Предназначены для прокладки в земле (траншеях), каналах, туннелях, шахтах, помещениях. Кабели с нестекающей пропиткой (марка СБГ, ААБГ) допускают прокладку на вертикальных и наклонных участках с неограниченной разностью уровней. Запрещена прокладка в блоках, где возможны значительные растягивающие усилия (кроме марок с проволочной броней).
• Радиус изгиба: При прокладке минимальный радиус изгиба составляет не менее 25 наружных диаметров для многожильных кабелей с поясной изоляцией на напряжение до 10 кВ и не менее 20 диаметров для одножильных кабелей.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с полимерной изоляцией

Преимущества:

• Высокая электрическая прочность и надежность: Доказанный многолетней практикой длительный срок службы (40-50 лет и более) в правильно спроектированных и эксплуатируемых сетях.
• Отличная теплостойкость и теплопроводность: Бумажно-масляная изоляция и металлическая оболочка эффективно отводят тепло, что позволяет в некоторых условиях иметь более высокую пропускную способность по току нагрузки по сравнению с полимерными кабелями того же сечения.
• Устойчивость к частичным разрядам: Пропитанная бумажная изоляция менее склонна к развитию дендритов (древовидных разрядов) по сравнению с полиэтиленовой.
• Герметичность оболочки: Металлическая (свинцовая, алюминиевая) оболочка обеспечивает абсолютный барьер от проникновения влаги и кислорода, защищая диэлектрик от старения.
• Репаративность: Возможность локализации и ремонта повреждений методом воронок с восстановлением герметичности.

Недостатки:

• Гибкость и масса: Значительно больший вес и меньшая гибкость по сравнению с полимерными кабелями, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Ограничения по трассе: Для кабелей с вязкой пропиткой существуют жесткие ограничения по разности уровней, чтобы избежать стекания пропиточного состава.
• Пожароопасность: Наличие пропиточной массы и бумаги требует специальных мер при прокладке в пучках и применения огнезащитных покрытий.
• Сложность монтажа концевых муфт: Процесс оконцевания требует высокой квалификации персонала, специального инструмента и строгого соблюдения технологии для обеспечения герметичности.
• Экологические аспекты: Сложность утилизации, наличие масла в составе пропитки.

Области применения

Кабели сечением 150 мм² с бумажной изоляцией применяются для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:

• Магистральные линии в сетях 6-35 кВ городского и промышленного распределения.
• Вводы на подстанции и ГРЩ крупных промышленных предприятий, шахт, портов.
• Питающие линии для мощного оборудования (насосы, вентиляторы, компрессоры).
• Прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью (при использовании соответствующей защиты брони).
• Резервирование существующих линий, где требуется высокая надежность и стойкость к внешним воздействиям.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж и эксплуатация требуют соблюдения специфических правил:

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны храниться в закрытых помещениях или под навесом, в вертикальном положении. Перекатывать барабаны можно только в направлении, указанном стрелкой.
• Прокладка: Необходим контроль за минимальным радиусом изгиба. При прокладке в земле требуется песчаная подушка и защита кирпичом или плитами от механических повреждений. Обязательно наличие кабельных бирок и обозначений на трассе.
• Соединение и оконцевание: Применяются только специальные кабельные муфты (свинцовые, эпоксидные, натяжные) для бумажно-масляных кабелей. Критически важно обеспечить герметизацию разреза кабеля от доступа воздуха и влаги на всех этапах монтажа.
• Испытания: После монтажа кабельные линии испытываются повышенным напряжением постоянного тока (для бумажных кабелей это стандартная практика) и проверяются на целостность жил и оболочки, измеряется сопротивление изоляции.
• Мониторинг: В процессе эксплуатации рекомендуется мониторинг нагрузки, температуры на оболочке, состояния антикоррозионных покрытий. Для кабелей на высокое напряжение применяется диагностика частичных разрядов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель марки СБ от ААБ при том же сечении 150 мм²?

Основные отличия — в материале оболочки и, как следствие, в механических и эксплуатационных свойствах. СБ имеет свинцовую оболочку, которая абсолютно герметична, но подвержена ползучести (вибрации) и имеет больший вес. ААБ с алюминиевой оболочкой легче, прочнее на разрыв и устойчивее к вибрациям, но требует более тщательного контроля качества сварки/пайки оболочки при монтаже муфт для сохранения герметичности.

Можно ли проложить кабель СБ 150 на вертикальном участке?

Нет, стандартный кабель СБ 150 с вязкой пропиткой прокладывать на вертикальных участках с разностью уровней более 15-25 метров запрещено из-за риска стекания пропиточной массы и осушения изоляции в верхней части трассы. Для таких трасс необходимо применять кабели с нестекающей пропиткой (СБГ, ААБГ) или с обедненно-пропитанной изоляцией.

Какой допустимый ток нагрузки у кабеля ААБ 150 на 10 кВ при прокладке в земле?

Точное значение зависит от многих факторов: удельного теплового сопротивления грунта, его температуры, глубины прокладки, количества работающих рядом кабелей. При стандартных расчетных условиях (глубина 0.7 м, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт) допустимый длительный ток для одиночного кабеля ААБ 150 составляет приблизительно 275 А. Для получения точного значения необходим детальный тепловой расчет по ПУЭ или методом, указанным в ГОСТ Р МЭК 60287.

Что означает маркировка «Ц» в марке кабеля, например, ЦААБв?

Буква «Ц» указывает на то, что наружный покров кабеля (защитный шланг) выполнен из поливинилхлоридного пластиката. Это обеспечивает повышенную стойкость к коррозии, агрессивным грунтам и блуждающим токам по сравнению с кабелями, имеющими наружный покров из волокнистых материалов (пропитанная пряжа, крепированная бумага).

Почему для бумажных кабелей предпочтительны испытания постоянным, а не переменным напряжением?

Испытание повышенным напряжением постоянного тока (например, 6U₀ для кабелей на 10 кВ) является менее нагрузочным для старой бумажно-масляной изоляции. Оно не вызывает опасных тангенциальных составляющих электрического поля и не приводит к разогреву изоляции, что снижает риск повреждения кабеля во время испытаний. Кроме того, постоянное напряжение эффективно выявляет сосредоточенные дефекты (проколы, трещины).

Как определить необходимость замены кабеля с бумажной изоляцией?

Решение принимается на основе комплексного анализа: возраста кабеля, истории аварий и перегрузок, результатов диагностики (измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ, испытание повышенным напряжением, анализ газов в масле для маслонаполненных кабелей), а также визуального осмотра концевых муфт и открытых участков трассы на предмет коррозии оболочки, повреждения брони и наружных покровов. Систематическое снижение сопротивления изоляции и рост tg δ являются тревожными признаками.