СТ

Силовые кабели с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, в свинцовой или алюминиевой оболочке (СТ)

Кабели марки СТ представляют собой класс силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в металлической (свинцовой или алюминиевой) оболочке, предназначенных для стационарной прокладки в земле (траншеях), воде, на воздухе в кабельных сооружениях, а также в агрессивных средах при условии защиты оболочки от коррозии. Аббревиатура СТ расшифровывается как «Свинцовая Труба» или «Свинцовая Оболочка Трехфазная», что исторически указывает на ключевую конструктивную особенность – герметичную металлическую оболочку, предохраняющую гигроскопичную бумажную изоляцию от увлажнения. Эти кабели являются классическим и проверенным десятилетиями решением для создания надежных высоковольтных линий электропередачи и распределения электроэнергии.

Конструкция кабеля СТ

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

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (А) или меди. Может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 16-25 мм² или многопроволочной (круглой или секторной) для больших сечений. Секторная форма жил применяется для оптимизации заполнения пространства внутри оболочки в трех- и четырехжильных кабелях.
• Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим (например, полиизобутиленовым) составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
• Заполнитель: В многожильных кабелях пространство между изолированными жилами заполняется бумажным жгутом или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из бумажных лент, выполняющая функцию дополнительной электрической и механической защиты.
• Экран (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): Обязательным элементом является экран из электропроводящей бумаги или полупроводящих лент, поверх которого накладывается медная лента или проволока. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая возникновение частичных разрядов в толще изоляции.
• Металлическая оболочка: Герметичная оболочка из свинца (С) или алюминия (А). Свинцовая оболочка (маркировка «С» в обозначении) обладает высокой коррозионной стойкостью, пластичностью и герметичностью, но имеет значительный вес. Алюминиевая оболочка (маркировка «А») легче, механически прочнее, но требует специальных методов наложения и защиты от электрохимической коррозии.
• Защитные покровы: Предназначены для защиты металлической оболочки от механических повреждений и коррозии. Включают в себя:
  • Подушка: Битумный состав, наложенный поверх оболочки, или слои битумированной бумаги/полимерной ленты.
  • Броня: Две стальные ленты (Б) или круглые/плоские оцинкованные стальные проволоки (К). Броня из лент защищает от механических воздействий при прокладке в земле, броня из проволок – от растягивающих усилий (например, при прокладке в воде или на крутых склонах).
  • Наружный покров: Волокнистые материалы (пропитанная кабельная пряжа, стеклопряжа) или полимерные (полиэтилен, поливинилхлорид), пропитанные битумным составом. Защищает броню от коррозии.

Маркировка и область применения

Маркировка кабелей СТ осуществляется по системе буквенно-цифровых обозначений, регламентированных ГОСТ 18410-73. Обозначение строится по принципу: материал жилы – материал оболочки – тип защитного покрова – номинальное напряжение – количество и сечение жил.

Пример расшифровки кабеля АСБл 10 кВ 3х120 мм²:

• А – алюминиевая токопроводящая жила.
• С – свинцовая оболочка.
• Б – броня из двух стальных лент.
• л – под броней имеется подушка, выполненная в виде пластмассовых лент (или «лакт»).
• 10 кВ – номинальное напряжение 10000 В.
• 3х120 – три жилы сечением 120 мм² каждая.

Основные марки кабелей СТ и их типовое применение:

Марка кабеля	Расшифровка	Тип защитного покрова	Основная область применения
СБ, АСБ	Свинцовая/Алюминиевая оболочка, Броня из стальных лент	Бронеленточный, с волокнистыми наружными покровами	Прокладка в земле (траншеях), туннелях, каналах при отсутствии растягивающих усилий и малой коррозионной активности грунтов.
СБл, АСБл	Свинцовая/Алюминиевая оболочка, Броня ленточная с лавсановыми лентами	Бронеленточный, с подушкой из пластмассовых лент	Аналогично СБ, но с улучшенной защитой оболочки от коррозии под броней. Более современная конструкция.
СКл, АСКл	Свинцовая/Алюминиевая оболочка, Броня из круглых проволок	Бронепроволочный, с пластмассовыми лентами под броней	Прокладка в воде, через водные преграды, в грунтах с возможными смещениями, на крутых склонах – где возможны растягивающие нагрузки.
СП, АСП	Свинцовая/Алюминиевая оболочка, Защитный покров в виде полиэтиленового шланга	Полиэтиленовый шланг поверх оболочки	Прокладка в условиях высокой коррозионной активности (заболоченные, солончаковые грунты, агрессивные промышленные среды).
ОСБ, ОАСБ	Отдельно освинцованная/оалюминрованная каждая жила, общая броня	Бронеленточный	Применяются на напряжения 110-220 кВ и выше. Каждая жила в отдельной металлической оболочке для снижения потерь в оболочках и увеличения пропускной способности.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Номинальное напряжение: Кабели СТ производятся на стандартные напряжения: 1, 6, 10, 20, 35, 110, 220 кВ. Наиболее распространены в распределительных сетях кабели на 6 и 10 кВ.

Температурный режим:

• Длительно допустимая температура нагрева жил: +80°C для кабелей на напряжение до 10 кВ, и +70°C для кабелей на 20-35 кВ (при использовании вязкой пропитки).
• Допустимая температура перегрузки: +90°C (не более 8 часов в сутки и 100 часов в год).
• Температура короткого замыкания: +200-250°C (в зависимости от сечения и материала жилы, не более 4 секунд).
• Прокладка и монтаж должны производиться при температуре не ниже 0°C без предварительного подогрева. При более низких температурах кабель требует подогрева.

Радиус изгиба: Нормируется при монтаже и составляет не менее:

• 25(D+d) – для многожильных кабелей с поясной изоляцией (где D – наружный диаметр кабеля, d – диаметр жилы).
• 15(D+d) – для одножильных кабелей и кабелей с отдельно освинцованными жилами.

Область применения и ограничения: Кабели СТ предназначены для эксплуатации в стационарном режиме. Их главное преимущество – высочайшая надежность и долговечность (срок службы до 40-50 лет при правильной прокладке и эксплуатации) в условиях сохранения герметичности оболочки. Основное ограничение – наличие значительного перепада уровней по трассе прокладки. Для кабелей с вязкой пропиткой существует регламентированный допустимый уровень перепада, так как при его превышении пропиточный состав может стекать в нижнюю точку, приводя к осушению изоляции в верхней части и ее увлажнению в нижней. Для таких трасс применяют кабели с нестекающей пропиткой (марки ЦС) или кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).

Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)

Критерий	Кабель СТ (бумажно-масляная изоляция)	Кабель СПЭ (XLPE-изоляция)
Материал изоляции	Пропитанная бумага, гигроскопичная	Сшитый полиэтилен, негигроскопичный
Максимальная рабочая температура жилы	+70…+80°C	+90°C
Допустимый уровень перепада	Ограничен (15-25 м для вязкой пропитки)	Не ограничен
Требования к герметичности	Критичны, повреждение оболочки ведет к увлажнению и выходу из строя	Менее критичны, изоляция не боится влаги, но требуется защита от проникновения воды вдоль жил
Монтаж	Сложнее, требует спецмуфт, контроля герметичности, подогрева при низких температурах	Проще, муфты и концевые заделки менее громоздки, монтаж возможен при отрицательных температурах
Токовая нагрузка	Ниже из-за более низкой допустимой температуры и худшего теплоотвода	Выше (на 15-30% при одинаковом сечении)
Экологичность и утилизация	Наличие масла, свинца. Требует специальных мер при утилизации.	Более экологичен, утилизация проще.
Стоимость	Зачастую ниже, особенно для высоких напряжений (110 кВ и выше)	Выше для низких и средних напряжений, конкурентоспособна на высоких
Область применения	Магистральные линии 110-220 кВ, реконструкция старых сетей, объекты с высокими требованиями к долговечности в стабильных условиях.	Новые проекты, сети 6-35 кВ, трассы с большими перепадами, городская канализация, условия, где важна простота монтажа.

Монтаж, соединение и эксплуатационные особенности

Монтаж кабелей СТ требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы включают:

• Раскатка: Осуществляется с соблюдением нормируемого радиуса изгиба, без механических повреждений защитных покровов и оболочки.
• Установка соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля применяются свинцовые или эпоксидные соединительные муфты. Процесс включает ступенчатую разделку концов кабеля, соединение жил, восстановление изоляции, экрана и герметичной оболочки. Требует специального оборудования (газовые горелки, вакуумные насосы для пропитки).
• Установка концевых муфт (концевых заделок): Обеспечивают переход от кабеля с металлической оболочкой к открытой установке (шинопроводу, ячейке КРУ). Типы: мачтовые (КНМ), внутренней установки (КНВ), наружной установки (КНН) с фарфоровыми или полимерными покрышками.
• Контроль герметичности: После монтажа муфт обязателен контроль целостности и герметичности оболочки (например, испытание избыточным давлением инертного газа).

Эксплуатационный мониторинг: В процессе эксплуатации для кабелей СТ важен контроль изоляции (измерение тангенса угла диэлектрических потерь – tg δ, испытание повышенным напряжением постоянного тока), а также мониторинг состояния металлической оболочки и защитных покровов на предмет коррозии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное преимущество кабеля СТ перед современным кабелем СПЭ?

Главное преимущество – многодесятилетний подтвержденный опыт эксплуатации (до 50 лет) и чрезвычайно высокая надежность при работе в номинальном режиме в условиях сохранения герметичности. Для высоковольтных линий (110-220 кВ) кабели с бумажно-масляной изоляцией часто имеют более высокую стойкость к длительным развивающимся повреждениям и лучшие диэлектрические характеристики в стационарном режиме.

Почему для кабеля СТ так критичен перепад уровней?

В кабелях с вязкой пропиткой пропиточный состав под действием гравитации и нагрева может мигрировать вниз по трассе. Это приводит к осушению изоляции в верхних точках, что снижает ее электрическую прочность и увеличивает диэлектрические потери, а также к скоплению состава в нижних точках, что может вызвать избыточное давление и деформацию оболочки.

Как отличить кабель в алюминиевой оболочке (А) от кабеля в свинцовой оболочке (С) визуально на складе?

Алюминиевая оболочка имеет характерный светло-серый, «алюминиевый» цвет, она легче и тверже на ощупь. Свинцовая оболочка – темно-серая, с синеватым оттенком, значительно тяжелее, мягче (ногтем можно оставить след). Маркировка на барабане также обязана содержать букву «А» или «С» в обозначении марки кабеля.

Можно ли проложить кабель СБ в земле без дополнительной защиты?

Да, кабели марок СБ, АСБ, СБл, АСБл предназначены для непосредственной прокладки в земле (траншеях). Однако при этом должны быть соблюдены требования ПУЭ: глубина прокладки (0.7-1 м), устройство песчаной подушки и засыпки, отсутствие в трассе активных коррозионных агентов, защита в местах пересечений с коммуникациями и на въездах.

Что означает маркировка «О» в кабеле ОСБ-220?

Буква «О» означает, что каждая токопроводящая жила имеет отдельную свинцовую (освинцованную) оболочку. Три таких одножильных кабеля затем скручиваются вместе, поверх них накладывается общая броня и защитные покровы. Такая конструкция резко снижает вихревые токи в оболочках и позволяет увеличить допустимую токовую нагрузку и рабочее напряжение (применяется на 110 кВ и выше).

Какой кабель выбрать для прокладки по дну реки: СКл или АСКл?

Для прокладки в воде, где возможны значительные растягивающие усилия и требуется механическая защита со всех сторон, применяются кабели с броней из круглых оцинкованных проволок – марки СКл (со свинцовой оболочкой) или АСКл (с алюминиевой оболочкой). Выбор между свинцом и алюминием зависит от условий коррозии, требуемой гибкости и экономических соображений. Свинцовая оболочка более устойчива к коррозии в пресной воде.

Существуют ли огнестойкие исполнения кабелей СТ?

Традиционные кабели СТ с бумажно-масляной пропиткой и волокнистыми наружными покровами не являются огнестойкими и не распространяющими горение. Для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности (АЭС, метро) применяются специальные исполнения с огнезащитными покрытиями или, что чаще, происходит переход на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена в исполнении «нг(А)-FRLS» или «нг(А)-FRHF».