Кабели силовые сечением 625 мм² с бумажной пропитанной изоляцией без брони: конструкция, применение и технические аспекты

Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 35 кВ включительно, сечением 625 мм² и без бронепокрова, представляют собой классическое решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Данный тип кабеля, обозначаемый, например, как СГ (Силовой с бумажной изоляцией, Голый) или по современной классификации ЦАСБл (Цельная алюминиевая жила, Бумажная изоляция, Свинцовая оболочка, без брони) для алюминиевых жил, предназначен для эксплуатации в условиях, где отсутствуют механические воздействия растягивающего характера и риск повреждения грызунами. Основная сфера применения – прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в помещениях, где исключена возможность случайных механических повреждений.

Конструкция кабеля 625 мм² с бумажной изоляцией без брони

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. В кабелях сечением 625 мм² жила выполняется, как правило, из алюминия (марка А или АЕ) или меди (марка М или МФ). Для такого большого сечения жила всегда секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и сделать его более компактным. Жила может быть однопроволочной (для алюминия) или многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2.
• Фазная изоляция. На жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким маслоканифольным или синтетическим (полиизобутилен, ПИБ) составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения кабеля (например, 10 кВ или 35 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
• Поясная изоляция. После наложения изоляции на все три жилы, они скручиваются в сердечник с заполнением промежутков между жилами бумажным жгутом или кабельной пряжей. Поверх скрученного сердечника также накладывается несколько слоев бумажных лент – это поясная изоляция.
• Экран (для кабелей на 6 кВ и выше). На поясную изоляцию накладывается экранирующий слой из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
• Металлическая оболочка. Поверх экрана методом прессования накладывается герметичная оболочка. Традиционно – свинцовая (марки С), реже – алюминиевая (А). Свинцовая оболочка (Pb) обеспечивает абсолютную герметичность, защищает изоляцию от увлажнения и служит заземляющим экраном. Для кабеля без брони она является основным механическим барьером.
• Защитный покров (подушка). На свинцовую оболочку накладывается подушка, состоящая обычно из двух слоев: крепированная бумага или ПЭТ-лента, битумный состав, слой поливинилхлоридной (ПВХ) ленты. Этот слой предохраняет металлическую оболочку от коррозии и служит основой для наружного покрова.
• Наружный покров. В кабелях без брони наружным покровом является финишный слой, защищающий от внешних воздействий. Чаще всего это пропитанная кабельная пряжа (для кабелей марки СГ) или пластмассовый шланг (например, из полиэтилена или ПВХ). Для прокладки в сухих помещениях может использоваться покров из стеклопряжи с пропиткой.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля 625 мм² с бумажной изоляцией регламентируются ГОСТ 18410-73 (и более ранними), а также техническими условиями производителей. Ниже приведены ключевые характеристики для кабеля на напряжение 10 кВ.

Таблица 1. Основные параметры кабеля СГ/ЦАСБл 3х625 мм² на 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U (кВ)	6/10; 8,7/10; 10/10
Сечение жилы, мм²	625
Количество и форма жил	3, секторные/сегментные
Материал жилы	Алюминий (А) или Медь (М)
Материал оболочки	Свинец (С)
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+80°C
Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек)	+200°C
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-0°C
Радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля
Сопротивление изоляции при +20°C, не менее	100 МОм·км (для 10 кВ)
Масса 1 км кабеля (приблизительно)	Около 11000 — 13000 кг (зависит от конструкции)

Области применения и ограничения

Кабели сечением 625 мм² без брони применяются для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 35 кВ частотой 50 Гц.

• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, каналах, этажах, шахтах, галереях, где исключены прямые механические воздействия.
• Прокладка внутри здаений и электростанций по конструкциям и эстакадам.
• Прокладка в пожароопасных и взрывоопасных зонах определенных классов (с учетом правил ПУЭ и конструкции наружного покрова).

Ограничения: Запрещена прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных средств (блоков, труб), а также в местах с возможными значительными растягивающими усилиями, вибрациями и где существует риск повреждения грызунами. Не рекомендуется для прокладки по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом высот из-за стекания пропиточного состава.

Монтаж и эксплуатация

Монтаж кабелей большого сечения требует специального оборудования и соблюдения строгих правил.

• Раскатка: Осуществляется с помощью кабельных лебедок и роликов, установленных на трассе. Запрещено сбрасывать барабаны с транспортных средств. Радиус изгиба должен строго контролироваться.
• Подогрев: При температуре окружающего воздуха ниже минимальной температуры прокладки кабель необходимо подогревать в течение нескольких суток с помощью трансформаторов или термочехлов.
• Заземление: Свинцовые оболочки и экраны на обоих концах кабеля должны быть надежно заземлены для безопасности и нормальной работы защит.
• Монтаж муфт: Установка соединительных и концевых муфт (свинцовых, эпоксидных, современных полимерных) должна производиться квалифицированным персоналом с соблюдением абсолютной чистоты, герметичности и технологии пропитки бумажной изоляции компаундом.
• Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением и измерению сопротивления изоляции.

Сравнение с современными аналогами

Бумажно-пропитанные кабели конкурируют с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).

Таблица 2. Сравнение кабеля с БПИ и СПЭ изоляцией на 10 кВ, 625 мм²

Критерий	Кабель с БПИ (СГ/ЦАСБл)	Кабель с СПЭ изоляцией (ПвП/ПвВ)
Максимальная рабочая температура	+80°C	+90°C
Допустимая температура при КЗ	+200°C	+250°C
Токовая нагрузка	Ниже (из-за более низкой рабочей температуры)	Выше (на 15-25%)
Требования к монтажу	Строгие (подогрев, герметизация, муфты)	Менее строгие, проще монтаж муфт
Влияние перепадов высот	Критично (стекание пропитки)	Некритично
Эксплуатационные расходы	Выше (контроль пропитки, ремонт оболочки)	Ниже
Стойкость к увлажнению	Зависит от целостности оболочки	Высокая
Срок службы	40-50 лет и более (при соблюдении условий)	Более 30 лет (опыт эксплуатации меньше)

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Почему для кабеля 625 мм² чаще указывают алюминиевую жилу, а не медную?

При таком большом сечении использование меди приводит к чрезмерному удорожанию и увеличению массы кабеля. Алюминий обеспечивает необходимую пропускную способность при значительно меньшей стоимости и весе, что критично для монтажа и экономики проекта.

2. Можно ли проложить кабель СГ 3х625 мм² без брони непосредственно в земле?

Нет, категорически не рекомендуется и часто запрещено ПУЭ. Отсутствие бронепокрова делает кабель уязвимым к механическим повреждениям при раскопках, давлению грунта, воздействию грызунов. Для прокладки в земле необходимо применять бронированные кабели (СБ, АСБ) или помещать данный кабель в защитные полиэтиленовые/асбоцементные трубы или кабельные блоки.

3. Как определить, что бумажная изоляция кабеля увлажнена?

Основной метод – измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и его зависимости от напряжения, а также испытание повышенным напряжением. Косвенными признаками перед испытаниями могут быть вмятины на свинцовой оболочке, снижение сопротивления изоляции, а в аварийной ситуации – пробой.

4. Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабели с БПИ?

Ключевые особенности: необходимость ступенчатой зачистки изоляции («лесенки») для управления градиентом напряжения, тщательная пропитка освобожденной от оболочки бумажной изоляции заливочным компаундом (массой) для исключения воздушных включений, и абсолютная герметизация места перехода с металлической оболочки на корпус муфты.

5. Что означает маркировка ЦАСБл 3х625-10?

Это расшифровывается как: Кабель с Цельной (или однопроволочной) Алюминиевой жилой, с Бумажной изоляцией, в Свинцовой оболочке, Без брони, с защитными покровами из лавсановой ленты и пряжи. Номинальное напряжение 10 кВ. Сечение жил 625 мм², количество жил – 3.

6. Какой максимальный допустимый длительный ток для кабеля 3х625 мм² на 10 кВ?

Токовая нагрузка зависит от способа прокладки, температуры грунта/воздуха и количества работающих рядом кабелей. Для ориентира: при прокладке в воздухе (+25°C) для кабеля с алюминиевыми жилами это значение составляет примерно 700-750 А. Точный расчет ведется по методике ПУЭ, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов.

7. Почему при больших перепадах высот используют кабели с нестекающей пропиткой?

В обычных кабелях с вязкой пропиткой при вертикальной прокладке состав со временем стекает в нижнюю часть трассы. Это приводит к осушению изоляции в верхней части (снижение электрической прочности, риск пробоя) и повышению давления в нижних муфтах (риск разгерметизации). Кабели с обедненной пропиткой или изоляцией, пропитанной синтетическим нестекающим составом (ПИБ), лишены этого недостатка.