ССТп
ССТп: Силовой кабель с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом, в свинцовой оболочке
Кабель марки ССТп представляет собой силовой кабель с медными жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с нестекающим пропиточным составом, с защитными покровами. Данная маркировка расшифровывается следующим образом: С – силовой, СТ – с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, п – с нестекающим пропиточным составом. Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Его ключевая особенность – возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней по длине кабельной линии, что кардинально отличает его от кабелей с вязкой пропиткой (типа СБ, СБл), где такая разница строго регламентирована во избежание стекания пропиточного состава.
Конструкция кабеля ССТп
Конструкция кабеля ССТп является многослойной и включает в себя несколько обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из меди, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Может быть однопроволочной (сечением до 16 мм² включительно) или многопроволочной. Для кабелей на 20 и 35 кВ жилы секторной или сегментной формы для компактности.
- Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент кабельной, пропитанных нестекающим составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для кабелей на 6 кВ и выше применяется экранирование жил полупроводящей бумагой для выравнивания электрического поля.
- Заполнение: Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (концентра) накладывается поясная изоляция также из бумажных лент.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящего материала (полупроводящая бумага или полимерная лента) и медные ленты или проволоки, соединенные с землей. Экранирование обязательно для средних и высоких напряжений.
- Оболочка: Герметичная оболочка из свинца или его сплавов (например, с сурьмой). Свинец обеспечивает абсолютную влагонепроницаемость, стойкость к коррозии в ряде сред и служит барьером для растекания пропиточного состава.
- Защитные покровы: Предназначены для защиты свинцовой оболочки от механических повреждений, химической агрессии и электрокоррозии. Тип покрова зависит от условий прокладки.
- ССТпГ: Броня из двух стальных оцинкованных лент с наружным покровом (подземная прокладка).
- ССТпШв: Защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката поверх брони (для агрессивных грунтов).
- ССТпШп: Защитный шланг из полиэтилена.
- ССТпОж: Броня из оцинкованных проволок (для участков с растягивающими усилиями, например, при прокладке в воде).
- Трасс со значительным перепадом высот (горная местность, высотные здания, эстакады).
- Вертикальных и наклонных участков шахт, стволов, производственных цехов.
- Кабельных линий в районах с суровым климатом, где возможны значительные сезонные колебания температуры по длине трассы.
- Температура окружающей среды при прокладке: не ниже 0°C (без предварительного подогрева).
- Рабочая температура жилы: длительно допустимая +70°C, максимальная при коротком замыкании (до 4 сек) +160°C.
- Предельная температура нагрева жил при перегрузке: +90°C.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров для одножильных кабелей и 15 наружных диаметров для многожильных кабелей.
- Допустимая разность уровней по трассе: не ограничена.
- Разделка конца кабеля: Послойное удаление защитных покровов, брони, оболочки с соблюдением технологических размеров.
- Подготовка изоляции: Ступенчатая разделка бумажных лент фазной и поясной изоляции («лесенка») для обеспечения плавного градиента электрического поля в зоне концевого заделения или соединения.
- Монтаж муфты: Установка соединительной, ответвительной или концевой муфты. Для кабелей с бумажной изоляцией традиционно используются свинцовые или эпоксидные муфты, хотя современные технологии предлагают также термоусаживаемые комплекты, специально разработанные для бумажной изоляции. Критически важна герметизация узла.
- Пропитка и заполнение: Полость муфты заполняется заливочным составом (массой), аналогичным по свойствам нестекающему пропиточному, для вытеснения воздуха и восстановления однородности изоляции.
- Неограниченная разность уровней по трассе.
- Высокая надежность и длительный срок службы (более 40 лет) при правильной эксплуатации и монтаже.
- Хорошая теплостойкость и устойчивость к токам короткого замыкания.
- Абсолютная герметичность свинцовой оболочки.
- Хорошо изученная и отработанная технология.
- Большая масса и радиус изгиба, сложность монтажа.
- Гигроскопичность бумажной изоляции, требующая абсолютной герметичности оболочки и аккуратности при монтаже.
- Наличие свинца (вредное производство, сложность утилизации).
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение с ПВХ изоляцией.
- Трудоемкость и высокая стоимость монтажа муфт и концевых заделок.
- Вес и гибкость: СПЭ кабели значительно легче, имеют меньший радиус изгиба, проще в транспортировке и монтаже.
- Монтаж: Монтаж муфт и заделок на СПЭ кабелях проще, быстрее и менее критичен к условиям окружающей среды (не требуется заливка массой, часто используется термоусадка или холодная усадка).
- Допустимая температура: СПЭ изоляция допускает нагрев жилы до +90°C в длительном режиме, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
- Разность уровней: СПЭ кабели также не имеют ограничений по разности уровней, так как не содержат жидкой или вязкой пропитки.
- Надежность и диагностика: Бумажно-масляная изоляция ССТп имеет большую историю и предсказуемый характер старения. Диагностика ее состояния (например, по тангенсу угла диэлектрических потерь) хорошо разработана. Для СПЭ кабелей методы диагностики и долгосрочная история эксплуатации в некоторых условиях все еще являются предметом изучения.
- Стоимость: На сегодняшний день стоимость кабелей ССТп и СПЭ сопоставима, однако общая стоимость монтажа линии на основе СПЭ кабеля, как правило, ниже.
Ключевая особенность: нестекающий пропиточный состав
Отличие кабелей ССТп от классических кабелей с вязкой пропиткой (СБ, СБл) заключается в типе пропиточного состава. В ССТп используется специальный состав на основе масла и церезина (очищенного озокерита) или синтетических загустителей. При рабочей температуре кабеля (до +70°C) этот состав сохраняет вязко-пластичное состояние, не переходя в текучее. Это свойство исключает миграцию состава вдоль трассы при наличии перепадов высот, предотвращая образование пустот (вакуумных мешков) в верхних точках и избыточного давления в нижних. Пустоты в изоляции крайне опасны, так как в них могут возникать частичные разряды, приводящие к постепенному разрушению бумажной изоляции и пробою.
Область применения и условия эксплуатации
Кабели ССТп применяются для прокладки стационарных кабельных линий в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях. Благодаря нестекающему составу они являются основным выбором для:
Условия эксплуатации:
Номенклатура и технические характеристики
Кабели ССТп производятся на стандартные номинальные напряжения: 1, 6, 10, 20 и 35 кВ. Количество жил: 1, 2, 3, 4 (3+1). Сечение жил лежит в диапазоне от 25 до 800 мм² для трехжильных кабелей, в зависимости от напряжения.
Таблица 1. Примерные данные по току нагрузки для трехжильных кабелей ССТп 10 кВ, проложенных в земле
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А (в земле) | Длительно допустимый ток, А (в воздухе) |
|---|---|---|
| 50 | 180 | 155 |
| 95 | 275 | 235 |
| 150 | 340 | 290 |
| 240 | 435 | 370 |
| 400 | 580 | 495 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, глубина прокладки, количество кабелей в траншее) и должны определяться по актуальным нормативным документам (ПУЭ, расчетные таблицы).
Таблица 2. Основные отличия кабелей с разным типом пропитки
| Параметр | СБ, СБл (вязкая пропитка) | ССТп (нестекающая пропитка) |
|---|---|---|
| Допустимая разность уровней | Строго ограничена (напр., 5-15 м для 6-10 кВ) | Не ограничена |
| Температурный режим | Более жесткие ограничения из-за риска стекания | Более стабильные характеристики при температурных колебаниях |
| Область применения | Горизонтальные трассы с малым уклоном | Трассы с любым уклоном, вертикальные участки |
| Стоимость | Ниже | Выше |
Монтаж и соединение кабелей ССТп
Монтаж кабелей ССТп требует специальных навыков из-за наличия гигроскопичной бумажной изоляции. Все операции по разделке концов и монтажу муфт должны проводиться в условиях чистоты, без доступа влаги, часто с применением локальных обогреваемых палаток. Основные этапы:
Преимущества и недостатки кабелей ССТп
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, марки ПвП, ПвПу) являются основным конкурентом ССТп на рынке кабелей среднего напряжения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между ССТ и ССТп?
Маркировка ССТ исторически могла использоваться для обозначения кабелей с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой. Однако в современной номенклатуре согласно ГОСТ и ТУ буква «п» в марке ССТп является ключевой и прямо указывает на применение нестекающего пропиточного состава. Кабели без этой буквы (СТ, СБ) имеют вязкую пропитку с ограничением по разности уровней.
Можно ли проложить кабель ССТп в воздухе (по эстакаде, по стене здания)?
Да, кабель ССТп может прокладываться в воздухе при условии защиты от прямых солнечных лучей (например, в лотках, коробах, по несгораемым конструкциям). Необходимо учитывать снижение допустимого тока нагрузки по сравнению с прокладкой в земле (см. Таблицу 1) и обеспечивать защиту от механических повреждений, если кабель не имеет брони типа «Шв» или «Шп».
Какой защитный покров выбрать для прокладки в кабельном бестраншейном коллекторе с наличием грунтовых вод?
Для агрессивных условий, включая наличие грунтовых вод, рекомендуется кабель с защитным покровом типа ССТпШв (броня + шланг из ПВХ пластиката) или ССТпШп (броня + шланг из полиэтилена). Полиэтиленовый шланг обладает более высокой стойкостью к химической агрессии.
Требуется ли для кабеля ССТп дополнительная защита от блуждающих токов?
Свинцовая оболочка сама по себе подвержена электрокоррозии. При прокладке в районах с наличием блуждающих токов (трамвайные депо, линии электропоездов, районы с развитой сетью рельсового транспорта) необходимо выполнять мероприятия по катодной защите, а также рассматривать возможность применения кабеля с усиленной защитой (например, с проводниками-спутниками для дренажа тока).
Что делать, если при монтаже была повреждена свинцовая оболочка?
Любое повреждение свинцовой оболочки недопустимо, так как ведет к проникновению влаги в гигроскопичную бумажную изоляцию. Поврежденный участок должен быть вырезан, а кабель соединен с помощью свинцовой соединительной муфты с восстановлением герметичности оболочки и целостности изоляции. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом.
Вытеснят ли полностью кабели с СПЭ изоляцией кабели типа ССТп?
В новых проектах, особенно при прокладке в сложных городских условиях, вертикальных трассах, кабельных коллекторах, предпочтение действительно все чаще отдается СПЭ кабелям из-за удобства монтажа. Однако кабели ССТп сохранят свою нишу в течение длительного времени благодаря огромному количеству действующих линий, требующих ремонта и модернизации «подобное на подобное», а также в специфических применениях, где важна долговременная предсказуемость поведения изоляции в определенных условиях (например, высокая пожароопасность, где поведение бумажно-масляной системы лучше изучено).