Кабель СШв 4-х жильный
Кабель СШв 4-х жильный: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель СШв 4-х жильный представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитными покровами. Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в электрических сетях напряжением до 10 кВ включительно. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках. Маркировка кабеля расшифровывается следующим образом: «С» – свинцовая оболочка, «Шв» – защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката, «4-х жильный» – количество токопроводящих жил. Кабель предназначен для эксплуатации в условиях умеренного, холодного и тропического климата, может прокладываться в земле (траншеях), воде, а также в помещениях, тоннелях, каналах при условии отсутствия растягивающих усилий.
Конструкция кабеля СШв 4-х жильный
Конструкция кабеля СШв является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим конструкцию подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия или меди (в обозначении марки добавляется буква «А» для алюминия, например, АСШв; отсутствие буквы «А» обычно подразумевает медную жилу по умолчанию в некоторых обозначениях, но в современных стандартах материал указывается явно). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы для сечений от 16 до 240 мм²) или многопроволочными (круглой формы для сечений от 120 мм² и выше). В 4-жильном кабеле все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.
- Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (1, 6 или 10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
- Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из бумажных лент и служит для дополнительного выравнивания электрического поля и механической защиты фазной изоляции.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше). В кабелях на напряжение 6 и 10 кВ поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он необходим для снижения влияния тангенциальных составляющих электрического поля и повышения надежности.
- Заполнитель. Пространство между скрученными жилами и будущей оболочкой заполняется жгутами из бумаги, кабельной пряжей или другими материалами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Оболочка свинцовая (марки С). Герметичная оболочка из свинцового сплава, накладываемая поверх поясной изоляции или экрана. Основная функция – полная герметизация изоляционной системы кабеля, защита от проникновения влаги, воздуха и других внешних воздействий. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает долговечность кабеля.
- Защитные покровы типа «Шв». Внешний защитный слой, накладываемый непосредственно на свинцовую оболочку. Включает в себя:
- Подушка: обычно из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты, наложенной с перекрытием. Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений от брони.
- Броня: выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Обеспечивает защиту от механических повреждений (давление грунта, случайные удары при раскопках).
- Наружный защитный шланг: выпрессовывается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броневые ленты от коррозии, выполняет функцию внешней оболочки, стойкой к агрессивным средам, влаге и ультрафиолету.
- Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии значительных растягивающих усилий и риска механических повреждений, не связанных с давлением грунта.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, каналах и по эстакадам.
- Прокладка в помещениях с повышенной влажностью и в агрессивных средах (благодаря свинцовой оболочке и шлангу из ПВХ).
- Вводы электроэнергии на промышленные предприятия, жилые микрорайоны, крупные здания.
- Прокладка через водные преграды (при условии дополнительной защиты от растяжения).
- Преимущества СШв: Высокая надежность и долговечность (срок службы до 40-50 лет при правильной эксплуатации). Лучшая стойкость к длительным тепловым перегрузкам. Относительно низкая стоимость для высоковольтных исполнений (6-10 кВ). Хорошая ремонтопригодность в полевых условиях.
- Недостатки СШв: Большая масса и габариты по сравнению с пластмассовыми аналогами. Строгие требования к уровню прокладки для предотвращения стекания пропиточного состава. Наличие горючих материалов в конструкции (бумага, пропитка). Сложность монтажа из-за необходимости герметизации концов и использования специальных муфт.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель СШв 4-х жильный изготавливается в соответствии с техническими условиями, базирующимися на ГОСТ 18410-73 и других нормативных документах. Его ключевые параметры приведены в таблицах ниже.
Таблица 1. Номинальные сечения токопроводящих жил и масса кабеля (пример для медного кабеля на 1 кВ)
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) |
|---|---|---|
| 4×4 | 18-20 | 800-900 |
| 4×16 | 28-30 | 1600-1800 |
| 4×50 | 40-42 | 3200-3500 |
| 4×120 | 55-58 | 5800-6200 |
| 4×240 | 70-74 | 9000-9500 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля СШв 4-х жильного (при прокладке в земле, температура грунта +15°C)
| Сечение жил, мм² | Медные жилы, А | Алюминиевые жилы, А |
|---|---|---|
| 4×4 | 38 | 29 |
| 4×10 | 60 | 46 |
| 4×25 | 100 | 75 |
| 4×70 | 165 | 125 |
| 4×150 | 270 | 205 |
Электрические характеристики: Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц для кабелей после изготовления составляет: для кабелей на 1 кВ – 3.5 кВ в течение 10 минут; для кабелей на 6 кВ – 15 кВ; для кабелей на 10 кВ – 20.5 кВ. Сопротивление изоляции жил при температуре +20°C должно быть не менее 100 МОм·км для кабелей на напряжение 1 кВ и 200 МОм·км для кабелей на 6-10 кВ.
Условия эксплуатации: Кабель предназначен для работы в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°C до +50°C. Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации составляет +80°C, при коротком замыкании +250°C (для медных жил). Прокладка и монтаж кабеля без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C. Минимальный радиус изгиба при прокладке составляет 15 наружных диаметров кабеля для однопроволочных жил и 10 наружных диаметров для многопроволочных жил.
Область применения и особенности монтажа
Кабель СШв 4-х жильный традиционно применяется для создания магистральных и распределительных линий в сетях 0.4/1 кВ, 6 кВ и 10 кВ. Основные сферы применения:
Особенности монтажа: При прокладке в земле кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, после засыпается слоем песка, затем защитным кирпичом или сигнальной лентой и окончательно грунтом. Глубина прокладки, как правило, составляет 0.7-1.0 метра. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть проложен в защитной трубе или блоке. При монтаже в условиях отрицательных температур кабель необходимо предварительно прогреть. Концевые муфты (КНЧ, КНБ) и соединительные муфты (СС, ССл) должны устанавливаться с соблюдением технологии, обеспечивающей герметизацию и восстановление всех защитных покровов.
Сравнение с аналогами (кабели с пластмассовой изоляцией)
В настоящее время кабели с бумажной пропитанной изоляцией, такие как СШв, конкурируют с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП, ПвВ) и поливинилхлорида (ВВГ, ВВБШв).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие кабеля СШв от АСШв?
Буква «А» в начале маркировки указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, СШв (без «А») имеет медные жилы, а АСШв – алюминиевые. Это влияет на токовую нагрузку, массу, стоимость и способ оконцевания.
Можно ли прокладывать кабель СШв в воздухе (по фасадам, на опорах)?
Да, можно, но необходимо учитывать отсутствие растягивающих нагрузок и предусмотреть защиту от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), хотя шланг из ПВХ обладает определенной стойкостью. Чаще для воздушных линий применяют кабели с тросом или специальные самонесущие провода.
Какой срок службы у кабеля СШв?
Номинальный срок службы кабеля СШв при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы в корректно спроектированных сетях может достигать 50 лет.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня из стальных лент (в покровах Шв) является достаточной защитой от механических воздействий со стороны грунта и случайных ударов лопатой. Однако при высокой коррозионной активности грунта или наличии блуждающих токов может потребоваться дополнительная катодная защита или прокладка в полиэтиленовых трубах.
Как отличить кабель на 1 кВ от кабеля на 10 кВ по внешнему виду?
Визуально, без маркировки на оболочке, это затруднительно. Основное отличие – толщина фазной изоляции, которая скрыта внутри. Необходимо ориентироваться на маркировку, нанесенную на барабан или наружную оболочку, либо на сопроводительную документацию. Кабели на 6 и 10 кВ также имеют экран из проводящей бумаги поверх изолированных жил.
Какие муфты используются для монтажа кабеля СШв?
Для концевого присоединения применяются свинцовые или эпоксидные муфты (типа КНЧ, КНБ, КНЭ). Для соединения отрезков кабеля между собой используются соединительные свинцовые муфты (типа СС, ССл). Современной альтернативой являются муфты с термоусаживаемыми компонентами, специально разработанные для кабелей с бумажной изоляцией.
Заключение
Кабель СШв 4-х жильный остается востребованным и надежным продуктом для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения, особенно в условиях, требующих высокой долговечности и стойкости к длительным перегрузкам. Его конструкция, проверенная десятилетиями, обеспечивает необходимую герметичность и механическую защиту. При выборе между СШв и современными аналогами с пластмассовой изоляцией необходимо проводить технико-экономическое обоснование, учитывая условия прокладки, требования к пожарной безопасности, стоимость жизненного цикла и доступность квалифицированного персонала для монтажа специальных муфт. Правильный выбор сечения, соблюдение правил монтажа и эксплуатации являются залогом длительной и безотказной работы кабельной линии на базе кабеля СШв.