Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 6 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией (СП) на напряжение 6 кВ, трехжильный, представляет собой классическое и надежное решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Несмотря на появление современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), кабель СП сохраняет свою актуальность в ряде областей благодаря отработанной технологии, высокой термостойкости и долгому сроку службы при соблюдении условий эксплуатации. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.

Конструкция кабеля СП 3х жильный 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя ряд обязательных элементов, каждый из которых выполняет критически важную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (А) или меди (обозначение не указывается, по умолчанию). Для сечений до 16 мм² жилы могут быть однопроволочными, от 25 мм² и выше – многопроволочными (скрученными из отдельных проволок). Форма жил – секторная (сегментная) для кабелей с сечением жилы от 25 мм², что позволяет оптимизировать общий диаметр кабеля и расход материалов.
• Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Бумажная изоляция накладывается на жилу послойно с определенным перекрытием. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения (6 кВ).
• Поясная изоляция: Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник, также накладываются слои бумажной ленты. Ее задача – дополнительное выравнивание электрического поля и усиление изоляции между жилами и экраном.
• Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше): Обязательный элемент. Выполняется из полупроводящей бумаги или ленты в виде спиральной намотки поверх фазной изоляции каждой жилы. Необходим для выравнивания электрического поля и устранения тангенциальных составляющих, что предотвращает ионизацию и старение изоляции.
• Оболочка: Защищает изоляцию от воздействия влаги, агрессивных сред и механических повреждений. Для кабелей типа СП применяются:
  • Свинцовая (С): Классический вариант, обеспечивающая абсолютную герметичность и стойкость к коррозии в большинстве грунтов. Обозначение кабеля – СП.
  • Алюминиевая (А): Более легкая и прочная на разрыв, но требует защиты от электрохимической коррозии. Обозначение кабеля – АСП.
• Защитные покровы: Наносятся поверх оболочки для дополнительной защиты.
  • Подушка (битумный состав, крепированная бумага, ПЭТ лента).
  • Броня: Из стальных оцинкованных лент (Б) или плоских/круглых стальных оцинкованных проволок (К). Защищает от механических воздействий (напр., при прокладке в земле).
  • Наружный покров: Волокнистые материалы (пропитанная кабельная пряжа, стеклопряжа) или полимерные (шланг из поливинилхлорида, полиэтилена). Защищает броню от коррозии.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель СП 6 кВ применяется для прокладки стационарных линий электропередачи и распределения энергии. Основные способы прокладки:

• В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• В земляных траншеях (при наличии брони и наружного покрова, защищающего от коррозии).
• В производственных помещениях.
• По специальным кабельным конструкциям.

Важные ограничения: Кабель СП не допускается прокладывать на трассах с недопустимой разностью уровней (уклоном), превышающей значения, указанные в нормативных документах (как правило, 15-25 м для кабелей с вязкой пропиткой). При больших перепадах высот происходит стекание пропиточного состава, что приводит к осушению изоляции в верхней части трассы и избыточному давлению в нижней. Для таких трасс требуются кабели с нестекающей пропиткой (СПН, СПО) или кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Технические характеристики и параметры

Основные параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и другими нормативными документами.

Таблица 1. Основные электрические характеристики кабеля СП 6 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/6
Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ	7.2
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.)	18
Допустимая длительная температура нагрева жил, °C	+80
Кратковременно допустимая температура при КЗ (не более 4 сек), °C	+200
Температура прокладки (без предварительного подогрева), не ниже, °C	0
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Для одножильных кабелей: 25(D+d) ± 5% Для многожильных кабелей: 15(D+d) ± 5% где D – наружный диаметр кабеля, d – диаметр жилы.

Таблица 2. Примеры марок и сечений кабеля СП 6 кВ

Марка кабеля	Материал жилы	Материал оболочки	Наличие и тип брони	Типовые сечения жил, мм²	Основное назначение
СП	Медь	Свинец	Без брони	10 — 240	Прокладка в кабельных помещениях, туннелях, где нет механических воздействий.
СБ	Медь	Свинец	2 стальные ленты	10 — 240	Прокладка в земле (траншеях) с низкой коррозионной активностью.
СБл	Медь	Свинец	2 стальные ленты с защитным покровом от коррозии	10 — 240	Прокладка в земле с повышенной коррозионной активностью, в воде.
АСБ	Алюминий	Свинец	2 стальные ленты	10 — 240	Прокладка в земле (траншеях), наиболее распространенная марка для ЛЭП.
АСБл	Алюминий	Свинец	2 стальные ленты с защитным покровом от коррозии	10 — 240	Прокладка в земле с повышенной коррозионной активностью.
АСКл	Алюминий	Свинец	Круглые стальные оцинкованные проволоки с защитным покровом	50 — 240	Прокладка в грунтах с повышенной растягивающей нагрузкой, в воде, на крутонаклонных трассах.

Преимущества и недостатки кабеля СП по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Преимущества:

• Высокая термостойкость: Длительно допустимая температура +80°C, что выше, чем у большинства кабелей с ПВХ изоляцией.
• Длительный срок службы: При соблюдении условий прокладки и эксплуатации достигает 40-50 лет и более.
• Высокая электрическая прочность и надежность: Отработанная десятилетиями технология.
• Устойчивость к распространению горения при одиночной прокладке.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с медными кабелями СПЭ аналогичного сечения.

Недостатки:

• Ограничение по перепаду уровней: Риск стекания пропитки.
• Гигроскопичность бумажной изоляции: Требует абсолютной герметичности оболочки. При повреждении оболочки изоляция быстро увлажняется и теряет свойства.
• Большая масса и радиус изгиба по сравнению с кабелями СПЭ.
• Сложность монтажа концевой и соединительной муфт: Требуется трудоемкая операция по разделке кабеля с ступенчатым снятием изоляции и заполнение муфт компаундом.
• Пожароопасность: Наличие пропиточного состава и бумаги требует дополнительных мер при групповой прокладке.
• Экологические аспекты: Сложность утилизации, наличие свинца в оболочке (для марок С, СБ).

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля СП требует специальных знаний и навыков. При прокладке необходимо контролировать минимальный радиус изгиба. При низких температурах кабель требует предварительного прогрева. Концевые заделки (КНС) и соединительные муфты (СС) монтируются с использованием литых изоляционных материалов (эпоксидные компаунды) или набираются из отдельных элементов (типа КВВ, КНВ). Критически важным является обеспечение герметичности муфт для предотвращения доступа влаги к бумажной изоляции. В процессе эксплуатации обязательны плановые измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями СП и АСБ на 6 кВ?

Буква «А» в маркировке АСБ указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Кабель СП имеет медную жилу. Таким образом, АСБ – это кабель с алюминиевой жилой, свинцовой оболочкой и броней из стальных лент. Оба кабеля имеют одинаковую бумажную пропитанную изоляцию и рассчитаны на одно напряжение.

Можно ли проложить кабель АСБл 6 кВ в земле без дополнительной защиты?

Да, кабели марок АСБ, АСБл, СБ, СБл предназначены для прокладки в земле (траншеях). Буква «л» в маркировке (АСБл) означает наличие дополнительного защитного покрова поверх брони (чаще всего из пластмассовых лент), который предохраняет стальные ленты от коррозии в агрессивных грунтах (солевых, щелочных, с блуждающими токами). В обычных грунтах допускается прокладка кабеля АСБ (без «л»).

Какой кабель выбрать для прокладки с большим перепадом высот: СП или СПЭ?

Для трасс с большим перепадом уровней (более 15-25 м) кабель СП с вязкой пропиткой не подходит. Необходимо применять либо специальные кабели с бумажной изоляцией и нестекающей пропиткой (обозначаются СПН, СПО), либо, что более современно и целесообразно, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Изоляция СПЭ не содержит жидких компонентов и не имеет ограничений по перепаду высот.

Как правильно измерить сопротивление изоляции кабеля СП 6 кВ и какие нормы?

Измерение проводится мегомметром на напряжение 2500 В. Измеряется сопротивление изоляции между каждой жилой и землей (остальные жилы при этом соединяются с землей), а также между каждой парой жил. Продолжительность приложения напряжения – не менее 1 минуты. Нормируемое значение для кабелей на напряжение 6 кВ при температуре 20°C составляет не менее 100 МОм на километр длины. Фактическое измеренное значение пересчитывается на 1 км длины и сравнивается с нормой. Сопротивление сильно зависит от температуры: при повышении температуры оно снижается.

Что означает маркировка «СПО» и чем она отличается от «СП»?

СПО – кабель с бумажной изоляцией, пропитанной обогащенной или нестекающей пропиткой. Отличие от обычной вязкой пропитки (СП) в химическом составе, который позволяет кабелю работать на трассах с большим перепадом уровней (до 100 м для одножильных и 300 м для трехжильных кабелей). При нагреве пропиточный состав в таком кабеле не стекает.

Каковы основные причины выхода из строя кабельных линий СП?

• Механические повреждения оболочки и брони при земляных работах, ведущие к увлажнению изоляции.
• Коррозия металлической оболочки (свинцовой или алюминиевой) в агрессивных грунтах при отсутствии или повреждении защитного покрова.
• Дефекты монтажа соединительных и концевых муфт, приводящие к разгерметизации и увлажнению.
• Перегрузка по току, вызывающая термическое старение бумажной изоляции.
• Электрическое старение изоляции под воздействием рабочих и перенапряжений.

Заключение

Кабель СП трехжильный на 6 кВ остается технически и экономически обоснованным выбором для многих проектов, особенно при использовании алюминиевых жил (АСБ, АСБл) для протяженных линий в земле без значительных перепадов высот. Его надежность проверена десятилетиями эксплуатации. Однако при проектировании новых сетей необходимо тщательно взвешивать его ограничения (перепад уровней, сложность монтажа муфт, экологичность) в сравнении с альтернативными технологиями, в первую очередь с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Грамотный выбор марки кабеля, соблюдение правил прокладки, монтажа и эксплуатации являются залогом долговечной и безотказной работы кабельной линии на всем протяжении ее срока службы.