Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке КШТ 61.103: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель марки КШТ 61.103 представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, заключенный в свинцовую герметичную оболочку и предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде при отсутствии механических воздействий, растягивающих усилий и значительных подвижек грунта. Данный тип кабеля относится к классическим, проверенным временем решениям для создания надежных высоковольтных линий электропередачи и распределения электроэнергии на напряжении до 110 кВ включительно. Его основное применение – магистральные и распределительные сети, питание крупных промышленных предприятий, объектов инфраструктуры.

Конструкция кабеля КШТ 61.103

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую электрическую прочность, долговечность и защиту от внешних воздействий. Кабель изготавливается в соответствии с ТУ 16-705.499-2006 и другими нормативными документами.

• Токопроводящая жила: Как правило, выполняется из медной проволоки (материал — ММ), реже – алюминиевой (АМ). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 625 мм² или многопроволочной (круглой) для больших сечений. Класс гибкости – 1 или 2. Сечение жилы выбирается исходя из тока нагрузки и условий прокладки.
• Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим (на основе полиизобутилена) составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
• Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из пропитанных бумажных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и защита фазной изоляции.
• Экран на жиле (для кабелей на 35 кВ и выше): В кабелях на напряжение 35, 110 кВ на каждую изолированную жилу накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он служит для симметризации электрического поля, устранения тангенциальных составляющих и снижения диэлектрических потерь.
• Заполнение: Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или бумажными жгутами для придания кабелю круглой формы.
• Оболочка свинцовая: Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции. Изготавливается из свинца марок С2 или С3. Основная функция – абсолютная защита изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от воздействия агрессивных сред (при соответствующем наружном покрове). Свинец не подвержен коррозии в большинстве грунтов, химически стоек.
• Защитный покров (броня): Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума и слоя пластмассовых лент или крепированной бумаги, предотвращающая повреждение оболочки бронепокровом. Далее накладывается броня из стальных оцинкованных лент (Бл) или, реже, из стальных оцинкованных проволок (Бп). Функция брони – защита от механических повреждений при прокладке в земле и от растягивающих нагрузок (для проволочной брони).
• Наружный покров: Броня покрывается защитным наружным покровом – пропитанной кабельной пряжей или стеклопряжей с битумным составом для защиты от коррозии. Кабели для прокладки в воде могут иметь усиленный наружный покров.

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель КШТ 61.103 рассчитан на длительную и надежную работу в специфических условиях.

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля КШТ 61.103

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (Um)	6/10 кВ, 10/15 кВ, 20/35 кВ, 64/110 кВ, 76/132 кВ
Количество и сечение жил	1, 3 жилы. Сечение: от 50 до 1000 мм² (медь), от 70 до 1000 мм² (алюминий)
Частота переменного тока	50 Гц
Максимально допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации	+80°C
Максимальная температура нагрева жил в режиме перегрузки	+90°C (не более 8 часов в сутки, суммарно не более 1000 часов в год)
Максимальная температура жил в аварийном режиме (короткое замыкание)	+250°C (длительность не более 4 секунд)
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-0°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	20 x (D + d), где D – наружный диаметр кабеля, d – диаметр жилы (для одножильных кабелей с сечением жилы до 250 мм² – 25D)
Срок службы	Не менее 40 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки	6/10 кВ: 30 кВ в течение 10 мин. 20/35 кВ: 70 кВ в течение 10 мин. 64/110 кВ: 170 кВ в течение 15 мин.

Область применения и способы прокладки

Кабель КШТ 61.103 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов.
• Прокладка по дну водоемов (рек, озер, каналов). Для этого применяются кабели с усиленным наружным покровом и, как правило, проволочной броней (Бп), выдерживающей растягивающие нагрузки.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, каналах при условии отсутствия механических воздействий.
• Использование в качестве вставок на участках с повышенной пожарной опасностью или в условиях возможного смещения грунта, где требуется механическая защита.

Важно: Прокладка по воздуху (на эстакадах, по стенам зданий) не рекомендуется без дополнительных мер защиты от солнечного излучения и атмосферных воздействий, так как наружный покров из пропитанной пряжи со временем может разрушаться под УФ-излучением.

Преимущества и недостатки кабеля КШТ 61.103

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность, защищая бумажную изоляцию от увлажнения, что является ключевым фактором долгой службы (40-50 лет и более).
• Высокая электрическая прочность: Бумажно-масляная изоляция обладает отличными диэлектрическими характеристиками, что делает кабель устойчивым к перенапряжениям.
• Устойчивость к высоким температурам: Допустимая температура жилы +80°C, что позволяет пропускать большие токи нагрузки.
• Химическая стойкость свинца: Свинцовая оболочка устойчива ко многим агрессивным веществам, содержащимся в грунте и воде.
• Хорошая теплоотдача: Конструкция и материалы способствуют эффективному отводу тепла, что положительно сказывается на пропускной способности.

Недостатки:

• Большой вес и габариты: Кабель значительно тяжелее и менее гибкий по сравнению с современными аналогами с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• Сложность монтажа: Требует специального оборудования для транспортировки, раскатки, монтажа муфт. Необходим подогрев при низких температурах. Монтаж концевых и соединительных муфт – трудоемкий процесс, требующий высокой квалификации персонала.
• Ограничения по трассе: Наличие разности уровней по трассе прокладки ограничено из-за стекания пропитки. Для кабелей на 110 кВ с большими перепадами высот требуются специальные конструкции (маслонаполненные или с обедненно-пропитанной изоляцией).
• Пожароопасность: Наружный покров из пропитанной органическими составами пряжи и бумаги поддерживает горение. При групповой прокладке требуется применение противопожарных барьеров.
• Экологические аспекты: Использование свинца и пропиточных составов требует соблюдения норм утилизации.

Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Таблица 2. Сравнение КШТ 61.103 и кабеля с изоляцией из СПЭ (например, ПвП)

Критерий	КШТ 61.103 (Бумажно-масляная изоляция, свинец)	Кабель с изоляцией из СПЭ (ПвП, АПвП)
Вес и гибкость	Большой вес, низкая гибкость	Меньший вес, высокая гибкость
Монтаж	Сложный, требует подогрева, квалификации	Проще, допускает прокладку при отрицательных температурах
Допустимая температура жилы	+80°C (длит.)	+90°C (длит.) для большинства марок
Пропускная способность	Высокая	Сопоставима или несколько выше
Ограничение по перепаду уровней	Есть	Нет
Требования к трассе	Жесткие	Более мягкие
Эксплуатационные расходы	Выше (необходим мониторинг, ремонт муфт)	Ниже
Срок службы	40-50 лет (проверено)	Заявлено 40-50 лет (меньше статистики)
Цена	Зачастую выше из-за стоимости меди и свинца	Конкурентная

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля КШТ от кабеля марки АСБ?

Основное отличие – материал оболочки. У кабеля КШТ оболочка свинцовая (буква «С» в старой маркировке), а у кабеля АСБ – алюминиевая (буква «А»). Алюминиевая оболочка дешевле и легче, но менее пластична и более подвержена коррозии в некоторых грунтах. Свинец обеспечивает лучшую герметичность и устойчивость к химической коррозии.

2. Можно ли прокладывать кабель КШТ 61.103 в воздухе?

Прокладка в воздухе (открыто, на эстакадах) не рекомендуется для стандартного исполнения с наружным покровом из пропитанной кабельной пряжи, так как солнечное ультрафиолетовое излучение и атмосферные осадки приводят к быстрому старению и разрушению наружного покрова. Для воздушной прокладки требуются кабели с защитным шлангом из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена (например, марки КШВГ).

3. Какой кабель выбрать для перехода через реку: КШТ 61.103 или современный СПЭ?

Для переходов через водные преграды традиционно и успешно применяется кабель КШТ 61.103 с проволочной броней (Бп), например, КШТп 61.103. Его преимущества в данном случае: проверенная долговечность в условиях постоянного нахождения в воде, стойкость свинцовой оболочки, мощная броня, защищающая от растягивающих нагрузок и механических воздействий. Кабели с изоляцией из СПЭ также применяются для этих целей (например, ПвПБп), они легче и проще в монтаже, но их долгосрочное поведение в таких условиях имеет меньшую статистику. Выбор должен основываться на технико-экономическом расчете и условиях конкретного проекта.

4. Требуется ли для кабеля КШТ 61.103 дополнительная защита от коррозии?

Свинцовая оболочка сама по себе обладает высокой коррозионной стойкостью. Однако стальная броня и наружный покров из пропитанной пряжи нуждаются в защите. В грунтах с высокой коррозионной активностью, а также при наличии блуждающих токов (вблизи рельсового электротранспорта) необходимо применять катодную защиту. Также обязательным является выполнение электрического контроля целостности оболочки после прокладки и в процессе эксплуатации.

5. Почему для монтажа муфт на такие кабели требуется высокая квалификация?

Процесс монтажа соединительной или концевой муфты на кабель с бумажной пропитанной изоляцией включает в себя ряд критически важных операций: ступенчатая разделка изоляции с точным соблюдением размеров, удаление излишков пропитки, тщательная очистка и сушка изоляции, аккуратная накладка бумажных роликов и рукавов, герметичная пайка или опрессовка свинцового корпуса муфты. Любая ошибка, попадание влаги или загрязнение могут привести к пробою изоляции и выходу линии из строя.

6. Каковы основные причины выхода из строя кабелей типа КШТ 61.103?

• Механические повреждения брони и оболочки при земляных работах.
• Коррозия брони при отсутствии или неэффективности катодной защиты.
• Дефекты монтажа муфт (основная причина отказов на соединительных участках).
• Старение бумажной изоляции при длительных перегрузках или локальных перегревах.
• Увлажнение изоляции из-за разгерметизации свинцовой оболочки (трещины от вибраций, коррозия, механические повреждения).

Заключение

Кабель КШТ 61.103 остается востребованным продуктом в арсенале энергетиков, несмотря на появление более современных аналогов с полимерной изоляцией. Его ключевые преимущества – беспрецедентная надежность, обеспеченная герметичной свинцовой оболочкой, и проверенная долговечность в тяжелых условиях эксплуатации (грунт, вода). Выбор в пользу данного кабеля оправдан для ответственных объектов, где приоритетом является минимальный риск отказов в течение десятилетий, а также для специальных применений, таких как переходы через водные преграды. Однако при проектировании новых сетей необходимо тщательно взвешивать его недостатки (сложность монтажа, вес, ограничения по трассе) в сравнении с возможностями кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые часто выигрывают в общей экономической эффективности и удобстве строительства.