Кабели силовые с бумажной изоляцией на напряжение до 35 кВ сечением 150 мм²: конструкция, применение и технические аспекты

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией сечением 150 мм² представляют собой классическое и проверенное временем решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Несмотря на появление полимерных аналогов, данная продукция сохраняет свою актуальность в ряде ответственных применений благодаря уникальному сочетанию электротехнических и эксплуатационных характеристик. Кабель с сечением токопроводящей жилы 150 мм² рассчитан на длительно допустимый ток нагрузки порядка 320-420 А (в зависимости от условий прокладки и напряжения) и является ключевым элементом при передаче значительных мощностей.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля типа СБ (СБл, СБГ, СКл и т.д.) сечением 150 мм² является многослойной и включает в себя несколько обязательных элементов.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 150 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей), что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и снизить расход материалов. Медная жила обеспечивает более высокую проводимость и стойкость к электродинамическим воздействиям, алюминиевая — меньшую стоимость и вес.
• Фазная бумажная изоляция. На жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким или нестекающим составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля (1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ). Для 10 кВ, например, толщина изоляции на жилу составит около 3.0 мм. Бумага обладает высокой электрической прочностью и теплопроводностью.
• Заполнение межфазного пространства. В трехжильных кабелях пустоты между изолированными жилами заполняются жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции округлой формы и стабильности.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил также накладываются слои бумажной ленты.
• Металлическая оболочка. Выполняется из свинца (СБ, СБГ) или алюминия (ААБл, ААШв). Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность, гибкость и коррозионную стойкость. Алюминиевая — большую механическую прочность и меньший вес. Для кабелей 150 мм² это критически важный элемент, защищающий изоляцию от увлажнения и внешних воздействий.
• Защитные покровы. Включают подушку (битумный состав, крепированная бумага, ПЭТ лента), броню (две стальные ленты) и наружный защитный шланг (волокнистые материалы, полиэтилен, поливинилхлорид). Броня обеспечивает защиту от механических повреждений.

Классификация и маркировка

Кабели сечением 150 мм² различаются по материалу жилы, оболочки, типу брони и наружного покрова. Маркировка осуществляется буквами и цифрами: сечение указывается в мм², напряжение — в кВ.

Основные марки кабелей с бумажной изоляцией 150 мм²

Марка кабеля	Материал жилы	Материал оболочки	Конструктивные особенности	Типовые области применения
СБ	Медь	Свинец	Без брони, с защитными покровами	Прокладка в кабельных сооружениях при отсутствии механических воздействий
СБл	Медь	Свинец	Броня из стальных лент, наружный покров	Прокладка в земле (траншеях)
СБГ	Медь	Свинец	Голый (без брони и защитных покровов)	Прокладка в сухих помещениях, тоннелях
ААБл	Алюминий	Алюминий	Броня из стальных лент, наружный покров	Прокладка в земле, наиболее распространенная марка для сетей 6-35 кВ
ААШв	Алюминий	Алюминий	Броня из стальных лент, шланг защитный из поливинилхлорида	Прокладка в земле, в условиях агрессивных грунтов и повышенной влажности
ЦААБл	Алюминий	Алюминий	Бумажная изоляция с нестекающим пропиточным составом, броня	Прокладка на вертикальных и наклонных трассах с большими перепадами высот

Технические и эксплуатационные характеристики

Ключевые параметры кабеля 150 мм² с бумажной изоляцией регламентируются ГОСТ 18410-73 и другими нормативными документами.

Электрические параметры (на примере кабеля на 10 кВ):

• Номинальное напряжение: 1, 6, 10, 20, 35 кВ. Частота 50 Гц.
• Длительно допустимая температура жилы: +80°C для кабелей с вязкой пропиткой. Для кабелей с нестекающей пропиткой (ЦААБл и аналоги) — до +70°C.
• Допустимый ток нагрузки: Зависит от условий прокладки. Для трехжильного кабеля ААБл 3х150 мм², проложенного в земле (температура грунта +15°С, глубина 0.7 м, тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт), длительно допустимый ток составляет примерно 325 А. Для кабеля СБл 3х150 мм² (медь) в тех же условиях — около 420 А.
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Для алюминиевой жилы — не более 0.206 Ом/км, для медной — не более 0.124 Ом/км.
• Испытательное напряжение переменного тока: После изготовления кабель испытывается повышенным напряжением. Для кабеля на 10 кВ — 60 кВ частоты 50 Гц в течение 10 минут.

Механические и климатические параметры:

• Минимальный радиус изгиба: При прокладке составляет не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с бумажной изоляцией.
• Температурный диапазон прокладки: Без предварительного подогрева прокладка допускается при температуре не ниже 0°C. При более низких температурах требуется подогрев.
• Эксплуатационный температурный диапазон: От -50°C до +50°C для кабелей в свинцовой оболочке, и от -50°C до +50°C для кабелей в алюминиевой оболочке.

Области применения и особенности монтажа

Кабели сечением 150 мм² с бумажной изоляцией применяются для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы: магистральные линии в городских кабельных сетях 6-35 кВ, питание крупных промышленных предприятий, вводы на подстанции, ответственные объекты инфраструктуры. Их использование предпочтительно в проектах, где важен длительный срок службы (40-50 лет и более) и высокая надежность в условиях постоянной нагрузки.

Монтаж имеет специфические особенности. При прокладке в земле (траншеях) требуется подготовка песчаной подушки и засыпка, защита сигнальной лентой или плитами. Обязательна проверка герметичности оболочки перед монтажом. При прокладке в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) используются кабельные конструкции. Критически важным этапом является монтаж кабельных муфт (соединительных, концевых). Для бумажно-масляных кабелей этот процесс наиболее трудоемок и требует высокой квалификации персонала, так как включает разделку концов, ступенчатое снятие изоляции, заполнение полости муфты изоляционным составом, обеспечение полной герметичности.

Сравнительные преимущества и недостатки

Преимущества перед полимерными кабелями (XLPE):

• Высокая термическая стабильность и стойкость к тепловым перегрузкам.
• Отличные диэлектрические характеристики, низкие диэлектрические потери, что критично на напряжениях 35 кВ и выше.
• Длительный подтвержденный срок службы в различных условиях.
• Высокая надежность и устойчивость к распространению электрического дерева.
• Лучшее соотношение цена/долговечность для некоторых классов напряжения.

Недостатки:

• Трудоемкость монтажа, особенно установки муфт и концевых заделок.
• Ограничения по перепадам высот при использовании кабелей с вязкой пропиткой (требуется применение кабелей с нестекающим составом).
• Больший вес и радиус изгиба по сравнению с полимерными аналогами.
• Необходимость строгого контроля герметичности оболочки. При ее повреждении происходит увлажнение изоляции и постепенная потеря диэлектрических свойств.
• Пожароопасность наружных покровов из волокнистых материалов (требуется дополнительная защита в пожароопасных помещениях).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями с вязкой и нестекающей пропиткой?

Кабели с вязкой пропиткой (СБ, ААБл) пропитаны маслоканифольным составом, который при нагреве может стекать. Это накладывает ограничение на применение при больших перепадах высот (обычно не более 15-25 метров). Кабели с нестекающей пропиткой (маркировка «Ц» — ЦААБл, ЦСБл) используют загущенные составы, которые не стекают при нагреве, что позволяет прокладывать их на вертикальных трассах с любым перепадом высот.

Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?

Выбор сечения 150 мм² или любого другого осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом коэффициентов: способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры окружающей среды, количества работающих кабелей вплотную. Дополнительно выполняется проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для большинства распределительных сетей 10 кВ сечение 150 мм² является стандартным для магистральных линий с нагрузкой 5-7 МВА.

Каков реальный срок службы такого кабеля?

Номинальный срок службы, заявленный в ГОСТ, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, отсутствии перегрузок и повреждений оболочки часто превышает 40-50 лет. Ресурс определяется в первую очередь состоянием герметичности металлической оболочки и качеством обслуживания.

Можно ли соединять бумажный кабель с полимерным?

Да, такое соединение технически возможно с использованием специальных переходных муфт. Однако это критически важный узел, требующий высококвалифицированного монтажа, так как необходимо обеспечить совместимость разных диэлектрических сред и надежную герметизацию.

Какой кабель выбрать для прокладки в земле: со свинцовой или алюминиевой оболочкой?

Алюминиевая оболочка (ААБл, ААШв) более механически прочна, легче и дешевле. Она широко применяется в большинстве случаев. Свинцовая оболочка (СБл) обладает лучшей коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах (например, в болотистых грунтах с наличием блуждающих токов) и большей гибкостью, что может быть важно на трассах со сложной геометрией. Выбор часто определяется локальными условиями и экономическими соображениями.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Брони из двух стальных лент, присутствующая в марках с индексом «Бл», является достаточной защитой от механических повреждений при правильной подготовке траншеи (отсутствие острых камней, мусора). В местах с повышенной внешней нагрузкой (под дорогами) рекомендуется дополнительная защита в виде плит или труб. Для защиты от коррозии алюминиевой оболочки в агрессивных грунтах применяется кабель с наружным поливинилхлоридным шлангом (ААШв).

Заключение

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией сечением 150 мм² остаются высоконадежным, технологически отработанным решением для строительства и модернизации сетей среднего напряжения. Их применение экономически и технически обосновано в проектах, где приоритетом является долговечность, стабильность параметров и работа под постоянной высокой нагрузкой. Правильный выбор марки кабеля (с учетом материала жилы, оболочки, типа пропитки), строгое соблюдение норм монтажа и квалифицированное обслуживание позволяют реализовать весь заложенный в эту кабельную технику потенциал, обеспечивая бесперебойное электроснабжение на десятилетия.