Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 6-35 кВ с сечением жил 150 мм² представляют собой классическое, проверенное временем решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Несмотря на появление современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), эти кабели продолжают активно использоваться благодаря своей надежности и отработанной технологии производства и монтажа.
1. Конструкция кабеля: Детальный разбор
Конструкция кабеля представляет собой сложную многослойную систему, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.
1. Токопроводящая жила
- Материал: Медь (марки ММ или МС) или Алюминий (марки АА или АС)
- Количество: 4 жилы (три фазные и одна нулевая)
- Сечение: 150 мм²
- Форма: Чаще всего секторная (сегментная), что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов изоляции и оболочки.
- Класс гибкости: 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) для стационарной прокладки.
2. Фазная изоляция
- Материал: Кабельная бумага (крепированная или сульфатная), пропитанная вязким масло-канифольным составом.
- Технология: Бумажная лента наматывается на жилу в несколько слоев (толщина изоляции зависит от номинального напряжения кабеля).
- Назначение: Основной диэлектрик, обеспечивающий электрическую прочность.
3. Поясная изоляция
- Дополнительные слои бумажной изоляции, наложенные поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле и скрепляет сердечник.
4. Заполнитель
- Для кабелей с секторными жилами часто не требуется. Для кабелей с круглыми жилами – бумажный жгут или крученый джут в центре скрутки для придания кабелю круглой формы.
5. Оболочка
- Материал:
- Алюминиевая (А): Маркировка «А» (например, ААБл – Алюминиевая жила, Алюминиевая оболочка, Броня). Герметична, стойка к старению, но чувствительна к вибрации и сложна в монтаже.
- Свинцовая (С): Маркировка «С» (например, АСБл – Алюминиевая жила, Свинцовая оболочка, Броня). Пластична, хорошо защищает от влаги, но имеет большой вес и подвержена ползучести.
- Назначение: Защита изоляции от проникновения влаги и воздуха, которые приводят к ее старению и разрушению.
6. Защитные покровы (броня и подушки)
- Подушка под броню (индекс «л», «2л»): Слой из битума, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты. Защищает металлическую оболочку от коррозии и повреждения броней.
- Броня (индекс «Б»):
- Из стальных лент (Бл): Две стальные оцинкованные ленты, наложенные витками внахлест. Защищает от механических повреждений.
- Из стальных оцинкованных проволок (Бн, К): Защищает от растягивающих усилий.
- Наружный защитный шланг (индекс «Шв», «Шп»): Из ПВХ-пластиката (Шв) или полиэтилена (Шп). Защищает броню от коррозии.
2. Основные марки кабелей и их расшифровка
- АСБл – Алюминиевая жила, Свинцовая оболочка, Броня из стальных лент, л – под броней есть подушка, содержащая лавсановую ленту.
- *Пример: АСБл 4х150-10 – кабель на 10 кВ.*
- ААБл – Алюминиевая жила, Алюминиевая оболочка, Броня из стальных лент, л – подушка под броней.
- АСБ2л – Цифра «2» означает, что поверх брони есть дополнительный защитный покров (например, из битума и стеклопряжи).
- ААШв – Алюминиевая жила, Алюминиевая оболочка, Шланг защитный из винила (брони нет).
- СБл – Медная жила (буквы «А» нет), Свинцовая оболочка, Броня из стальных лент, л – подушка.
3. Технические характеристики
- Номинальное напряжение: 6, 10, 20, 35 кВ. Для сечения 150 мм² наиболее распространены кабели на 10 кВ.
- Допустимая температура нагрева жилы:
- Длительный режим: +70°C
- Режим перегрузки: +80°C
- Режим короткого замыкания (до 4 сек): +160°C
- Монтаж: Производится только при температуре не ниже 0°C без предварительного подогрева. При отрицательных температурах кабель требует подогрева в термобудках.
- Минимальный радиус изгиба:
- Для многожильных кабелей — не менее 15-25 наружных диаметров.
- Срок службы: Не менее 30 лет.
4. Области применения
Кабели данного типа предназначены для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках:
- Промышленные предприятия: Питание мощного оборудования, распределительные сети внутри цехов.
- Городские кабельные сети: Подземная прокладка от распределительных подстанций (РП) к трансформаторным подстанциям (ТП) и крупным зданиям.
- Объекты инфраструктуры: Электроснабжение метрополитена, портов, аэропортов.
- Сельское хозяйство: Питание крупных сельскохозяйственных комплексов.
5. Преимущества и недостатки
Преимущества:
- Проверенная надежность: Отработанная десятилетиями технология.
- Высокая электрическая прочность: Бумажно-масляная изоляция обладает отличными диэлектрическими свойствами.
- Долгий срок службы при правильной эксплуатации.
- Устойчивость к термическим нагрузкам.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с медными кабелями со СПЭ-изоляцией аналогичного сечения.
Недостатки:
- Трудоемкий монтаж: Требуется специальное оборудование для монтажа концевых и соединительных муфт, необходимость герметизации.
- Ограничения по прокладке: Нельзя прокладывать на трассах с большими перепадами высот (более 15-25 м) из-за риска стекания пропиточного состава. Это приводит к осушению изоляции в верхней части и повышению давления в нижней.
- Горючесть: Бумажная изоляция и пропиточный состав горючи.
- Большой вес и габариты.
- Сложность ремонта в случае повреждения.
- Экологические риски: Возможность утечки масла при повреждении оболочки.
6. Особенности монтажа и эксплуатации
- Монтаж муфт: Является критически важным этапом. Используются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает разделку кабеля, установку изоляторов, заливку компаунда или опрессовку, что требует высокой квалификации персонала.
- Контроль давления: В концевых муфтах кабелей на напряжение 35 кВ и выше часто устанавливаются маслонаполненные устройства для компенсации изменения объема масла при температурных колебаниях.
- Прокладка: Бронированные кабели (АСБл, ААБл) предназначены для прокладки в земле (траншеях). Небронированные (ААШв) — в кабельных каналах, туннелях, по стенам зданий, где нет риска механических повреждений.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением.
7. Сравнение с современными аналогами (СПЭ-кабели)
| Параметр | Кабель с бумажной изоляцией (АСБл) | Кабель с изоляцией из СПЭ (ПвП, ПвВ) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Бумага, пропитанная маслом | Сшитый полиэтилен |
| Макс. рабочая t° жилы | +70°C | +90°C |
| Допустимые перепады | Ограничены (риск стекания масла) | Не ограничены |
| Монтаж муфт | Сложный, требует герметизации | Проще, используются термо- или холодноусаживаемые муфты |
| Вес и габариты | Большие | Меньшие |
| Экологичность | Низкая (риск утечки масла) | Высокая |
| Стоимость | Ниже | Выше |
Заключение
Четырехжильные силовые кабели с бумажной изоляцией сечением 150 мм², такие как АСБл и ААБл, остаются надежным и экономичным решением для строительства и модернизации кабельных линий 6-35 кВ, особенно в проектах с ограниченным бюджетом и при отсутствии больших перепадов высот на трассе.
Однако их выбор сегодня должен быть тщательно обоснован. Для новых, особенно ответственных объектов, где важны высокая допустимая нагрузка, простота монтажа, неограниченная трасса прокладки и экологичность, предпочтение все чаще отдается современным кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Тем не менее, огромный парк действующих кабелей с бумажной изоляцией гарантирует их актуальность и необходимость в квалифицированном обслуживании еще на протяжении многих лет.
Комментарии