Кабель СБШв 3-х жильный на напряжение 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СБШв 3х6 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным наружным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6000 В частотой 50 Гц. Основная сфера применения – распределение электроэнергии в шахтах, рудниках, на промышленных предприятиях, в том числе во взрывоопасных зонах, а также для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях и коллекторах, где присутствуют механические нагрузки и риск коррозии.
Расшифровка маркировки СБШв
Маркировка кабеля производится по общепринятой системе обозначений в кабельной промышленности:
- С – свинцовая оболочка.
- Б – броня из двух стальных лент.
- Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката.
- 3 – количество токопроводящих жил.
- 6 кВ – номинальное напряжение сети, на которое рассчитан кабель.
- Точные значения токовых нагрузок зависят от конкретных условий прокладки: температуры грунта, удельного теплового сопротивления, глубины заложения, количества работающих кабелей в траншее. Данные приведены для ориентировки по ГОСТ 31996-2012 для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.
- Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150. Допускается применение в регионах с холодным, умеренным и тропическим климатом.
- Температура эксплуатации: Прокладка и монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C. При более низких температурах требуется подогрев. Эксплуатация возможна в диапазоне от -50°C до +50°C.
- Прокладка: В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, по эстакадам и в помещениях. Не предназначен для прокладки в блоках.
- Особые условия: Может применяться в сетях с изолированной нейтралью, а также в сетях с эффективно заземленной нейтралью, где время действия защиты при однофазных замыканиях на землю ограничено. Допускается прокладка во взрывоопасных зонах классов В-Iб, В-Iг, В-II по ПУЭ.
- Высокая надежность и долговечность: Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность и защиту изоляции от увлажнения, что гарантирует срок службы 30 лет и более.
- Отличная электрическая прочность: Бумажно-масляная изоляция имеет высокую пробивную напряженность и стойкость к тепловому старению.
- Механическая защита: Стальная броня и наружный шланг защищают от повреждений при прокладке и эксплуатации в грунте.
- Коррозионная стойкость: Комбинация свинца, оцинкованной стали и ПВХ шланга обеспечивает стойкость в агрессивных грунтах.
- Огнестойкость: Конструкция не распространяет горение при одиночной прокладке.
- Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и менее гибкий, чем современные кабели с пластмассовой изоляцией (например, ПвП, ПвВ).
- Сложность монтажа: Требует специальных технологий для разделки концов (установки концевых муфт), соблюдения строгих радиусов изгиба.
- Наличие нестекающего пропиточного состава: Ограничивает применение на вертикальных и крутонаклонных трассах (для этого существуют модификации с нестекающим составом).
- Экологические аспекты: Использование свинца и пропиточных составов требует специальных мер при утилизации.
Дополнительно в маркировке могут присутствовать индексы, указывающие на особенности конструкции: «ож» (однопроволочная жила), «мн» (многопроволочная жила), «г» (отсутствие наружного покрова поверх брони – в данной марке не применяется, так как есть «Шв»).
Конструкция кабеля СБШв 3х6 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки, соответствующей классу 1 или 2 по ГОСТ. Для кабеля на 6 кВ сечение жил начинается, как правило, от 10-16 мм² и выше. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 50-70 мм²) или многопроволочными (большего сечения и для повышенной гибкости). В трехжильном кабеле жилы имеют стандартную цветовую идентификацию или цифровую маркировку.
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Это классическая и высоконадежная изоляция для кабелей среднего напряжения. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 6 кВ она составляет несколько миллиметров. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил накладывается общий слой бумажной изоляции – поясная. Она выравнивает электрическое поле и обеспечивает дополнительную защиту.
4. Заполнитель
Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)
Каждая жила поверх фазной изоляции имеет экран из электропроводящей бумаги или полупроводящего материала. Это необходимо для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.
6. Общий экран (металлическая оболочка)
В качестве общего экрана и барьера от влаги используется свинцовая оболочка. Она герметична, коррозионно-стойка (по сравнению с алюминием) и обеспечивает равномерное радиальное электрическое поле. Толщина свинцовой оболочки нормируется в зависимости от диаметра кабеля под ней.
7. Подушка под броню
Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка, состоящая из слоя крепированной бумаги или битумного состава, и слоя поливинилхлоридной или полиэтилентерефталатной ленты. Она защищает металлическую оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней.
8. Броня
Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с зазором. Ленты накладываются так, чтобы верхняя перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает защиту от механических воздействий (сдавливание, удары, растяжение), грызунов.
9. Наружный защитный шланг
Поверх брони экструдируется шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Он защищает броневые ленты от коррозии, выполняет функцию изоляции от касания и придает кабелю дополнительную механическую и химическую стойкость. Цвет шланга, как правило, черный.
Основные технические параметры и характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 6000 В. Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц после прокладки: 15 кВ в течение 10 минут. Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°C. Максимальная температура при коротком замыкании (в зависимости от сечения и длительности): до +250°C.
Минимальный радиус изгиба
Однократный минимальный радиус изгиба при прокладке составляет не менее 25 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и не менее 30 диаметров для однопроволочных жил. Это критически важный параметр для монтажа.
Допустимые усилия при прокладке
Для кабелей с медными жилами допустимое тяговое усилие не должно превышать 50 Н/мм² сечения всех жил. Применение рычажных лебедок и направляющих роликов обязательно.
Строительная длина
Строительная длина кабеля СБШв указывается в заказе и обычно составляет от 150 до 300 метров, в зависимости от сечения и возможностей производства.
Таблица 1. Примерные массо-габаритные и электрические параметры кабеля СБШв 3х[сечение] на 6 кВ (с медными жилами)
| Сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле, А* | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 3×16 | 45-50 | 3000-3500 | 105-115 | 1.15 |
| 3×25 | 50-55 | 3800-4300 | 135-145 | 0.727 |
| 3×50 | 60-65 | 5500-6000 | 180-195 | 0.393 |
| 3×95 | 70-75 | 7500-8200 | 235-250 | 0.193 |
| 3×120 | 75-80 | 8800-9500 | 270-285 | 0.153 |
| 3×150 | 80-85 | 10500-11200 | 310-325 | 0.122 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель СБШв 3х6 кВ предназначен для эксплуатации в широком диапазоне условий:
Преимущества и недостатки кабеля СБШв
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля СБШв требует профессионального подхода. При прокладке в траншеях необходимо обеспечить песчаную подушку, защиту кирпичом или сигнальной лентой. При подвесе на конструкциях использовать специальные кабельные держатели. Для соединения и ответвления применяются соединительные муфты (стопорные и проходные) свинцовые или эпоксидные. Для подключения к электрооборудованию (трансформаторам, КРУ) используются концевые муфты наружной или внутренней установки (типа КНБ, КНС, КВБ и т.п.). Технология разделки включает ступенчатую обрезку изоляции жил, монтаж заземляющего проводника на броню и свинцовую оболочку, установку изоляторов и заполнение муфты компаундом или герметизирующей массой.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие СБШв от кабеля ААБл?
Основное отличие – материал оболочки и изоляции. У ААБл – алюминиевая оболочка и бумажная изоляция, у СБШв – свинцовая оболочка. Свинец более пластичен, менее подвержен коррозии от блуждающих токов и лучше герметизирует кабель. ААБл легче и дешевле, но СБШв считается более надежным в тяжелых условиях и при наличии агрессивных факторов.
Можно ли прокладывать СБШв в воде?
Нет, кабель СБШв не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера). Хотя свинцовая оболочка и ПВХ шланг герметичны, длительное прямое воздействие воды, особенно под давлением, не является штатным режимом эксплуатации. Для подводной прокладки существуют специальные кабели с усиленной броней и гидроизоляцией.
Какой кабель современный является аналогом СБШв?
Ближайшим современным аналогом с пластмассовой изоляцией является кабель ПвПШв или ПвВШв на напряжение 6/10 кВ. В его конструкции используется изоляция из сшитого полиэтилена (ПвП) или вулканизированного полиэтилена (ПвВ), что делает кабель значительно легче, гибче, позволяет прокладывать на большие длины без муфт и использовать на вертикальных трассах. Однако, для некоторых традиционных проектов и в специфических условиях (например, при необходимости высокой стойкости к внешним воздействиям в грунте) СБШв продолжает применяться.
Как правильно заземлить броню и свинцовую оболочку кабеля СБШв?
Броня и свинцовая оболочка должны быть заземлены с двух концов кабельной линии для безопасности и отвода токов при коротком замыкании. Для этого используют медный гибкий проводник (сечением, как правило, не менее 16-25 мм²), который припаивают или крепят с помощью хомута к свинцовой оболочке и стальным лентам брони. Этот проводник затем подключается к контуру заземления в концевых или соединительных муфтах.
Что означает маркировка «СБШвнг»?
Индекс «нг» (не распространяющий горение) в маркировке кабеля с бумажной изоляцией применяется редко, так как сама конструкция с бумагой, пропитанной нестекающим составом, и свинцовой оболочкой не поддерживает горение. Однако, если он указан, это означает, что наружный ПВХ шланг выполнен из пластиката пониженной горючести, что ограничивает распространение пламени при групповой прокладке.
Как определить необходимое сечение жил кабеля СБШв 3х6 кВ для конкретного объекта?
Выбор сечения производится на основе расчета по следующим критериям: длительно допустимый ток нагрузки (с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов), потери напряжения, термическая стойкость при коротком замыкании, экономическая плотность тока. Исходными данными являются мощность подключаемой нагрузки, cos φ, схема электроснабжения, длина линии, способ и условия прокладки. Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Заключение
Кабель СБШв 3-х жильный на 6 кВ представляет собой проверенное временем, надежное решение для распределения электроэнергии в сетях среднего напряжения в условиях, требующих высокой механической защиты и стойкости к внешним воздействиям. Несмотря на появление более современных аналогов с полимерной изоляцией, его уникальные свойства – абсолютная герметичность свинцовой оболочки, высокая электрическая прочность и долговечность – обеспечивают ему устойчивые позиции в специфических сегментах, таких как горнодобывающая промышленность, ответственные объекты энергетики и инфраструктуры. Правильный выбор, монтаж и обслуживание кабеля СБШв в соответствии с ПУЭ и инструкциями производителей гарантируют безотказную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы.