Кабели силовые сечение 300 мм с бумажной изоляцией без брони

Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 35 кВ, сечением 300 мм², без брони: конструкция, применение и технические аспекты

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией сечением 300 мм² без брони представляют собой классическое решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Несмотря на появление полимерных аналогов, данная продукция сохраняет свою актуальность благодаря отработанной технологии, высокой надежности и долговечности в определенных условиях эксплуатации. Основным стандартом, регламентирующим их производство в странах СНГ, является ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Для кабелей на напряжение 1 кВ также применяется ГОСТ 18409-73. Кабели без брони, обозначаемые, как правило, аббревиатурой АСБ (Алюминиевая жила, Бумажная изоляция, Без брони) или СБ (если жила медная), предназначены для прокладки в условиях, где отсутствуют механические воздействия.

Конструкция кабеля на 300 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и строго регламентированной. Каждый элемент выполняет критически важную функцию.

• Токопроводящая жила: Выполняется из алюминия (марка АВЕ) или меди, сечением 300 мм². Для данного сечения жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и эффективно использовать пространство в кабельных линиях. Жила может быть однопроволочной (при сечении до 300 мм² включительно по ГОСТ) или многопроволочной для повышения гибкости.
• Фазная изоляция: На жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким маслоканифольным или синтетическим (полиизобутилен, церезин) составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (1, 6, 10, 20, 35 кВ). Для кабеля 10 кВ, например, толщина фазной изоляции составляет порядка 2.75-3.0 мм.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (в трехжильном кабеле) также накладывается несколько слоев бумажных лент. Ее функция – усиление изоляции между жилами и оболочкой.
• Заполнители: Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Обязательный элемент. Поверх поясной изоляции накладывается электропроводящая бумага или полупроводящая лента, а поверх нее – медная лента или проволоки (спираль) сечением не менее 16 мм². Экран выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции, и служит для защиты от внешних электромагнитных помех.
• Оболочка: Кабель без брони имеет свинцовую (марка С) или алюминиевую (марка А) герметичную оболочку. Свинцовая оболочка (сплав ССу или СС) обеспечивает абсолютную герметичность, защиту изоляции от увлажнения и окисления, а также от механических повреждений умеренного характера. Алюминиевая оболочка (А) легче и прочнее на разрыв, но требует особых технологий при монтаже (разделка, заделка).
• Защитный покров: Поверх оболочки накладывается подушка из битума, крепированной бумаги или ПВХ-ленты, а затем наружный покров – кабельная пряжа, пропитанная противогнилостным составом, или стеклопряжа с нанесением покровного компаунда. Этот слой защищает металлическую оболочку от коррозии и химических воздействий.

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры для кабеля сечением 300 мм² с бумажной изоляцией без брони приведены в таблице. Данные являются ориентировочными и зависят от конкретного производителя и номинального напряжения.

Таблица 1. Основные технические параметры кабелей 300 мм² (на примере АСБ 10 кВ)

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	1/1; 6/10; 10/15; 20/35; 21/35; 35/66
Сечение основной жилы, мм²	300
Количество и форма жил	1, 2, 3, 4 (чаще 3 или 1). Форма секторная/сегментная.
Материал жилы	Алюминий (А) или медь (нет литеры)
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	Алюминий: ~0.0601 (для однопроволочной) Медь: ~0.0366 (для однопроволочной)
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл), А*	При прокладке в земле (1 кабель в траншее, tгрунта=15°C): ~450-470 А (для АСБ 10 кВ) При прокладке в воздухе: ~430-450 А
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.11 — 0.13
Емкость, мкФ/км	~0.4 — 0.6 (для 10 кВ)
Рабочая температура жилы, °C	Длительно: +80 Кратковременно (не более 4 ч): +90 В режиме перегрузки: +105
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	0°C (для кабелей с вязкой пропиткой)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, кВ/10 мин.	Для кабеля 10 кВ: 35 кВ
Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно	АСБ 3×300 (10 кВ): 8000-9500 кг

• Точные значения токовых нагрузок определяются по ПУЭ 7-го изд., гл. 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, термическое сопротивление среды).

Область применения и условия прокладки

Кабели АСБ и СБ на 300 мм² применяются для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Из-за отсутствия брони их применение ограничено.

• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Основная сфера применения. Защищенные от прямых механических воздействий и растягивающих усилий трассы.
• Прокладка в производственных помещениях: По стенам, конструкциям на лотках и полках.
• Прокладка в земле (траншеях): Допускается только при условии отсутствия механических нагрузок (растяжение, сдвиг грунта, вибрация) и при прокладке в защитных трубах (асбоцементных, пластиковых, керамических) или блоках. Обязательна песчаная подсыпка и засыпка, устройство сигнальной ленты.
• Не применяются: Для прокладки в воде, в болотистой местности с высокой коррозионной активностью, в грунтах с большим содержанием шлаков, строительного мусора, веществ, разрушающих металлическую оболочку, на трассах с вероятностью раскопок (строительные площадки), в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот (более 15-25 м для кабелей с вязкой пропиткой) без специальных стопорных муфт.

Преимущества и недостатки по сравнению с полимерными аналогами (XLPE, EPR)

Преимущества:

• Длительный срок службы: При соблюдении условий прокладки и эксплуатации достигает 40-50 лет и более.
• Высокая термическая стабильность: Бумажная изоляция, пропитанная маслоканифольным составом, не подвержена тепловому старению так, как некоторые полимеры. Допустимая температура жилы +80°C.
• Хорошие электрические характеристики: Низкие диэлектрические потери (tg δ) на промышленной частоте, высокая электрическая прочность.
• Устойчивость к распространению горения: При групповой прокладке в отсутствие внешнего источника огня горение не распространяется.
• Надежная герметизация: Сплошная металлическая оболочка полностью исключает контакт изоляции с окружающей средой.

Недостатки:

• Гигроскопичность изоляции: Категорически не допускается попадание влаги на бумажную изоляцию. При повреждении оболочки кабель требует сложного ремонта.
• Ограничения по трассе прокладки: Запрещена прокладка на трассах с большими перепадами высот из-за стекания пропиточного состава.
• Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и менее гибкие, чем полимерные кабели того же сечения и напряжения.
• Сложность монтажа и разделки: Требуется квалифицированный персонал, специальные инструменты и материалы для установки кабельных муфт и концевых заделок. Процесс трудоемок.
• Необходимость обслуживания: Требуется контроль состояния антикоррозионных покровов и металлической оболочки.
• Пожароопасность: При наличии внешнего источника огня горючие материалы (пропитка, бумага, покровы) поддерживают горение с выделением большого количества дыма.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабелей с бумажной изоляцией требует строгого соблюдения технологических инструкций.

• Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, уложенных по трассе. Запрещается волочение кабеля по земле, сбрасывание с транспортных средств. Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке для одножильных кабелей составляет 25(D+d), для многожильных – 15(D+d), где D – наружный диаметр кабеля, d – диаметр жилы.
• Подогрев: При температуре окружающей среды ниже 0°C кабель перед прокладкой необходимо подогревать в закрытом помещении или с помощью трансформаторов тока (по специальной технологии) для предотвращения повреждения изоляции.
• Герметичность: Концы кабеля, нарезанного на барабаны, должны быть герметично заделаны. Перед монтажом муфт проверяется отсутствие влаги в изоляции (проба на «масло» или методом нагретого паяльника).
• Установка соединительных и концевых муфт: Является критически важной операцией. Для кабелей с бумажной изоляцией применяются свинцовые, эпоксидные или современные термоусаживаемые муфты, специально предназначенные для БПИ. Процесс включает ступенчатую разделку концов, соединение жил, восстановление экрана, изоляции и герметизацию.
• Заземление: Металлические оболочки и экраны кабеля на обоих концах должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ.
• Испытания после монтажа: Обязательным является испытание повышенным напряжением постоянного тока (для кабелей до 35 кВ). Например, для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 50 кВ в течение 10 минут.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель АСБ от АСБл?

АСБл – это кабель с бумажной изоляцией, алюминиевой жилой, свинцовой оболочкой и защитными покровами (литера «л» означает «свинцовая оболочка»). АСБ – более общее обозначение, где тип оболочки может уточняться в полной марке. Часто под АСБ подразумевают именно кабель со свинцовой оболочкой. Кабель с алюминиевой оболочкой будет иметь маркировку ААБ (алюминиевая жила, алюминиевая оболочка, без брони).

Почему для кабеля 300 мм² важна форма жилы (секторная/сегментная)?

Секторная или сегментная форма жил позволяет уменьшить общий диаметр и вес трехжильного кабеля по сравнению с кабелем с круглыми жилами. Это приводит к экономии материалов оболочки и защитных покровов, облегчает монтаж и снижает стоимость. Также улучшается теплоотвод.

Каков главный риск при прокладке АСБ в землю без защиты?

Главный риск – механическое повреждение свинцовой или алюминиевой оболочки при подвижках грунта, раскопках или от острых предметов в грунте. Это приведет к нарушению герметичности, проникновению влаги в бумажную изоляцию, резкому снижению электрической прочности и пробою кабеля. Ремонт сложен и часто требует установки двух соединительных муфт.

Как определить, что бумажная изоляция кабеля увлажнена?

Косвенным признаком при монтаже является проба нагретым паяльником: если при касании жалом к бумажным лентам изоляции слышится шипение и появляются пузырьки, изоляция влажная. Более точные методы – лабораторные измерения диэлектрических потерь (tg δ) или емкости. В эксплуатации фактором увлажнения может служить снижение сопротивления изоляции, измеренного мегомметром.

Можно ли соединять кабель с бумажной изоляцией и кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?

Да, технически это возможно с использованием специальной переходной муфты. Однако такое соединение требует тщательного проектного обоснования, так как кабели имеют разные электрические и тепловые характеристики, разные коэффициенты линейного расширения. Это решение, как правило, применяется при реконструкции участков существующих линий.

Что означает маркировка, например, АСБ 3х300-10?

Расшифровка: А – алюминиевая жила, СБ – бумажная изоляция, без брони (со свинцовой оболочкой), 3 – три жилы, 300 – сечение каждой жилы 300 мм², 10 – номинальное напряжение 10 кВ (имеется в виду линейное напряжение U, фазное U0 при этом 6 кВ).

Какой срок службы у такого кабеля, и от чего он зависит?

Номинальный срок службы составляет 30 лет. Фактический срок может превышать 40-50 лет и зависит от: соблюдения токовых нагрузок и отсутствия перегрузок, стабильности напряжения, отсутствия коротких замыканий на линии, качества монтажа (особенно муфт), коррозионной стойкости оболочки и покровов, отсутствия механических повреждений и вибраций.

Заключение

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией сечением 300 мм² без брони остаются надежным, проверенным временем техническим решением для стационарной прокладки в сетях среднего напряжения. Их выбор оправдан при проектировании ответственных линий с длительным сроком службы, где исключены механические воздействия и возможен квалифицированный монтаж и обслуживание. При этом необходимо четко осознавать ограничения по условиям прокладки, особенно по перепадам высот и риску увлажнения. В современных проектах они конкурируют с кабелями из сшитого полиэтилена, выбор в пользу БПИ часто делается исходя из требований пожарной безопасности (нераспространение горения при групповой прокладке), традиций эксплуатации или экономических соображений на объектах большой мощности, где важна стойкость к длительным перегрузкам.