Кабели силовые сечение 10 мм с бумажной изоляцией

Кабели силовые с бумажной изоляцией сечением 10 мм²: конструкция, применение и технические аспекты

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 1, 6 и 10 кВ, с сечением токопроводящей жилы 10 мм², представляют собой классическое и проверенное временем решение для стационарной прокладки в электрических сетях. Несмотря на развитие полимерных изоляционных материалов, данные кабели сохраняют свою актуальность в ряде ответственных применений благодаря уникальному сочетанию эксплуатационных характеристик. Статья детально рассматривает конструкцию, типы, области применения и ключевые технические параметры этих кабелей.

Конструкция кабеля на 10 кВ с сечением жилы 10 мм²

Конструкция кабеля типа СБ (Станция-Бумага) или СБл (с поясной изоляцией из лент) является многослойной и включает в себя несколько обязательных элементов.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной (марка кабеля, например, СБ) или алюминиевой (марка АСБ) проволоки. Для сечения 10 мм² жила, как правило, выполняется однопроволочной (монолитной) для кабелей на 1 кВ и может быть как однопроволочной, так и многопроволочной для кабелей на 6-10 кВ. Класс гибкости – 1 или 2. Жила имеет круглую форму.
• Фазная изоляция. На жилу методом концентрической обмотки накладываются ленты кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения. Для кабеля 10 кВ это несколько миллиметров. Изоляция выполняется пофазно, с разделением жил.
• Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумажных прядей или бумажными желобчатыми заполнителями для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил также методом обмотки накладывается общий поясной слой бумажной изоляции.
• Оболочка. Защищает изоляцию от воздействия влаги, воздуха и механических повреждений. Для кабелей марки СБ и АСБ применяется свинцовая оболочка. Для марок СБл и АСБл – алюминиевая оболочка. Алюминиевая оболочка легче и прочнее на разрыв, но требует защиты от коррозии.
• Защитные покровы (броня). Кабели имеют броню из двух стальных лент (в маркировке – «Б»), поверх которой накладывается защитный наружный покров – битумный состав и пропитанная кабельная пряжа (для защиты брони от коррозии) или, в современных исполнениях, поливинилхлоридный шланг (марки СБГ, АСБГ). Для прокладки в грунте обязательна броня.

Основные марки и их расшифровка

Для сечения 10 мм² актуальны следующие марки кабелей с бумажной изоляцией:

• АСБ 10 кВ 3х10 мм² – Кабель с алюминиевой жилой, бумажной изоляцией, в свинцовой оболочке, с броней из стальных лент и наружным покровом. Для прокладки в земле (траншеях).
• АСБл 10 кВ 3х10 мм² – То же, но с алюминиевой оболочкой вместо свинцовой.
• СБ 10 кВ 3х10 мм² – Кабель с медной жилой, бумажной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный.
• АСБГ 10 кВ 3х10 мм² – Кабель с алюминиевой жилой, бумажной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный, с дополнительным поливинилхлоридным шлангом поверх брони (защита от коррозии).
• ААБл 10 кВ 3х10 мм² – Кабель с алюминиевой жилой, бумажной изоляцией, в алюминиевой оболочке, бронированный. Буква «А» в начале обозначает алюминиевую жилу, вторая «А» – алюминиевую оболочку.

Ключевые технические характеристики и параметры

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

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабелей 10 кВ 3х10 мм²

Условия прокладки: в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт.

Марка кабеля	Допустимый ток, А (при прокладке в земле)	Допустимый ток, А (при прокладке в воздухе)
АСБ, АСБл, ААБл (алюминиевая жила)	70	60
СБ (медная жила)	90	75

Таблица 2. Электрические характеристики кабелей на 10 кВ

Параметр	Значение для кабеля 10 кВ
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более (алюминий/медь)	3.08 / 1.83
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ (в течение 10 мин. после монтажа)	25
Допустимое напряжение в режиме перегрузки, кВ	12
Емкость, мкФ/км	~0.3 — 0.4
Индуктивность, мГн/км	~0.4 — 0.5

Области применения и особенности монтажа

Кабели сечением 10 мм² на напряжение 6-10 кВ применяются для питания относительно маломощных, но ответственных потребителей, а также как распределительные линии в сетях с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор. Типичные объекты: котельные, насосные станции, небольшие производственные цеха, распределительные сети в пределах промышленных предприятий, ответвления от воздушных линий (ВЛ) к трансформаторным подстанциям.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Радиус изгиба. При монтаже необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба. Для бронированных кабелей с бумажной изоляцией на напряжение 10 кВ он составляет не менее 25 наружных диаметров кабеля при прокладке в земле и не менее 15 диаметров при перемотке с барабана.
• Разность уровней. При вертикальной или наклонной прокладке существует ограничение по разности уровней между верхней и нижней точкой трассы (обычно не более 15-25 м для кабелей с вязкой пропиткой). При больших перепадах требуется применение кабелей с нестекающей пропиткой или специальных стопорных муфт.
• Концевая разделка. Требует высокой квалификации монтажников. Необходима тщательная ступенчатая разделка изоляции с последующей герметизацией для исключения подсоса влаги и стекания пропиточного состава. Обязательна установка концевых заделок (КВЖ, КНЖ) или кабельных вводов.
• Прокладка в грунте. Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента). Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева – не ниже 0°C.

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с полимерной изоляцией (XLPE, ПВХ)

Преимущества:

• Высокая термостойкость и надежность. Длительно допустимая температура жилы +80°C, допустимая температура в режиме перегрузки +90°C, в режиме короткого замыкания +200°C (для меди) и +200°C (для алюминия). Это выше, чем у большинства кабелей с ПВХ изоляцией.
• Высокая стойкость к коронным разрядам. Многослойная бумажная изоляция, пропитанная под вакуумом, обладает высокой электрической прочностью и устойчивостью к частичным разрядам, что критически важно для сетей среднего напряжения.
• Длительный срок службы. При соблюдении условий прокладки и эксплуатации достигает 40-50 лет и более.
• Хорошая теплоотдача. Бумажно-пропитанная изоляция и металлическая оболочка способствуют эффективному отводу тепла от жилы.

Недостатки:

• Гигроскопичность. Бумажная изоляция требует абсолютной герметичности оболочки. При ее повреждении и увлажнении изоляция необратимо теряет свои диэлектрические свойства.
• Сложность монтажа и ремонта. Трудоемкость разделки, необходимость использования специального инструмента и материалов (муфты, заделки).
• Ограничения по трассе. Жесткие ограничения по перепаду высот для кабелей с вязкой пропиткой.
• Большой вес и габариты. Кабель АСБ 3х10 значительно тяжелее и толще аналогичного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).
• Пожароопасность. Бумажная изоляция и пропиточный состав горючи. При групповой прокладке в кабельных сооружениях требуются дополнительные меры пожарной безопасности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: В чем принципиальная разница между кабелями АСБ и АСБл? Какой выбрать для прокладки в агрессивном грунте?

Принципиальная разница – в материале герметизирующей оболочки. АСБ имеет свинцовую оболочку, АСБл – алюминиевую. Алюминиевая оболочка (АСБл) обладает большей механической прочностью, но менее стойка к химической коррозии в грунтах с низким удельным сопротивлением (кислые, щелочные грунты, наличие блуждающих токов). Для агрессивных грунтов предпочтительнее кабель в свинцовой оболочке (АСБ) или кабель с алюминиевой оболочкой, но с дополнительной защитой в виде поливинилхлоридного шланга поверх брони (АСБГ).

Вопрос 2: Можно ли проложить кабель АСБ 3х10 мм² на 10 кВ по воздуху (по фасаду здания)?

Да, можно, но с учетом значительного веса кабеля и необходимости надежного крепления. Необходимо обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучение разрушает наружный покров из кабельной пряжи), например, прокладкой в лотках или коробах. Также важно помнить, что допустимый ток нагрузки для прокладки в воздухе ниже, чем для прокладки в земле (см. Таблицу 1).

Вопрос 3: Какое сечение заземляющего проводника должно быть у брони кабеля АСБ 3х10?

Броневые ленты кабеля должны быть заземлены с двух сторон. Сечение проводника, присоединяемого к броне и металлической оболочке, должно соответствовать ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Для кабелей на 10 кВ сечение этого проводника должно быть не менее 25 мм² по меди или 35 мм² по алюминию. Это обеспечивает безопасность и селективность срабатывания защит при повреждении.

Вопрос 4: Что означает маркировка «Ож 0,66/1 кВ» на барабане с кабелем СБ 3х10? Разве это не кабель на 10 кВ?

Маркировка «Ож» указывает на вид пропитки – «Обедненная жгутами». Это кабель с нестекающей пропиткой, предназначенный для прокладки на трассах с большим перепадом уровней (более 15-25 м). Кабели с такой пропиткой выпускаются на напряжения 0.66/1 кВ и 6/10 кВ. Поэтому необходимо сверяться с паспортом и биркой на барабане. Кабель СБ 3х10 может быть как на 1 кВ, так и на 10 кВ, и визуально они могут не отличаться, но толщина изоляции и испытательное напряжение у них разные.

Вопрос 5: Почему при испытании повышенным напряжением кабеля 10 кВ после монтажа используют напряжение 25 кВ, а не 10 кВ?

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты (25 кВ в течение 10 минут для кабеля 10 кВ) является приемо-сдаточным контролем. Его цель – не проверить работоспособность при номинальном напряжении, а выявить возможные грубые дефекты, допущенные при монтаже (повреждение изоляции при протяжке, некачественная установка муфт), а также убедиться в отсутствии увлажнения изоляции. Это гарантийная проверка электрической прочности изоляции с запасом.

Заключение

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией сечением 10 мм² на напряжение 6-10 кВ остаются надежным и долговечным техническим решением для стационарной прокладки в земле и по воздуху, особенно в условиях, где важна стойкость к длительным перегрузкам и термическая стабильность. Их выбор, монтаж и эксплуатация требуют глубокого понимания конструктивных особенностей, строгого соблюдения нормативов (ПУЭ, СНиП, ГОСТ) и правил производства работ. Несмотря на конкуренцию со стороны кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, нишевая область применения бумажно-пропитанных кабелей, в том числе и малых сечений, в профессиональной энергетике сохраняется в силу их проверенных эксплуатационных качеств.