Кабель ОСБГ 20 кВ

Кабель силовой с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, с алюминиевыми жилами, в свинцовом оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным покровом, на напряжение 20 кВ. Марка ОСБГ

Кабель марки ОСБГ является классическим представителем кабелей с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой оболочкой, предназначенным для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 20 кВ частотой 50 Гц. Несмотря на активное развитие технологий полимерной изоляции (XLPE), кабели ОСБГ сохраняют свою актуальность для определенных условий эксплуатации благодаря проверенной десятилетиями надежности, высокой термической стабильности и устойчивости к внешним воздействиям. Конструкция кабеля ОСБГ строго регламентирована ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией. Технические условия».

Конструктивные элементы кабеля ОСБГ 20 кВ

Конструкция кабеля представляет собой сложную многослойную систему, где каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (материал обозначается буквой «А» в маркировке, но в марке ОСБГ по умолчанию подразумевается алюминий, в отличие от медных аналогов). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² и многопроволочными (секторной или круглой формы) для больших сечений. Секторная форма жил позволяет оптимально заполнять внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и расход материалов.

2. Фазная изоляция

Выполняется из кабельной бумаги высокой плотности (толщиной 80-160 мкм), наложенной по спирали несколькими слоями в виде поясной и витковой изоляции. Ключевой процесс – пропитка бумажной изоляции вязким маслоканифольным составом. Этот состав заполняет все поры и воздушные включения, значительно повышая электрическую прочность изоляции и отводя теплоту от жил. Для кабелей на 20 кВ уровень изоляции является усиленным.

3. Поясная изоляция

Накладывается поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, и выравнивает электрическое поле, предотвращая концентрацию напряжений на стыках фазной изоляции.

4. Заполнители

Производятся из жгутов кабельной бумаги или кабельного джута. Заполняют свободное пространство между изолированными жилами, придавая сердечнику механическую устойчивость и круглую форму.

5. Экран (оболочка) над изоляцией

В кабелях на напряжение 6 кВ и выше (включая 20 кВ) поверх поясной изоляции обязательно накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он служит для выравнивания электрического поля, устранения тангенциальных составляющих напряженности и защиты от коронного разряда.

6. Свинцовая оболочка

Обозначается буквой «С» в маркировке. Выполняется из свинцового сплава (чаще всего с небольшими добавками сурьмы или олова для повышения механической прочности и стойкости к вибрации). Основные функции: полная герметизация пропитанной бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также защита от механических повреждений. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает долговечность кабеля.

7. Подслой под броню

Состоит из битумного состава, крепированной бумаги или полимерной пленки, наложенных поверх свинцовой оболочки. Защищает мягкую свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони.

8. Броня

Обозначается буквой «Б». Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных по спирали с зазором. Ленты накладываются так, чтобы верхняя перекрывала зазоры нижней. Основная функция – защита кабеля от механических воздействий (сдавливания, ударов, растягивающих усилий при прокладке), а также от грызунов.

9. Наружный защитный покров

Обозначается буквой «Г» (голый). В марке ОСБГ под «Г» подразумевается не отсутствие покрова, а наличие волокнистого покрытия (пропитанный кабельный джут или стеклопряжа) поверх брони. Этот покров пропитывается битумным составом для защиты стальной брони от коррозии. В современных исполнениях может использоваться полимерный покров типа «Шв» (шланг защитный из ПВХ пластиката).

Основные технические характеристики и условия эксплуатации

Параметры кабеля ОСБГ 20 кВ определяются его конструкцией и регламентируются ГОСТ.

Таблица 1. Основные технические параметры кабеля ОСБГ 20 кВ

Таблица 2. Примеры сечений и массо-габаритных показателей (ориентировочно)

Примечание: Точные значения зависят от производителя и конкретной конструкции. Данные по токам нагрузки приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.

Область применения и особенности прокладки

Кабель ОСБГ 20 кВ предназначен для прокладки:

• В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с наличием блуждающих токов (броня и свинцовая оболочка обеспечивают защиту).
• В кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
• Внутри помещений, за исключением мест с повышенной пожарной опасностью и возможностью распространения огня.
• В условиях, где возможны значительные механические воздействия (без непосредственного растяжения).

Важные ограничения: Кабель нельзя прокладывать по трассам с значительным перепадом уровней (более 15-25 м), так как пропиточный состав может стекать в нижние точки, что приводит к осушению изоляции в верхних точках и снижению ее электрической прочности. Для таких трасс используются кабели с нестекающей пропиткой (марки ОСБК, ЦСБ) или с полимерной изоляцией.

Сравнительные преимущества и недостатки кабеля ОСБГ 20 кВ

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Доказанный многолетней практикой срок службы в различных условиях.
• Термическая стабильность: Бумажно-масляная изоляция менее подвержена тепловому старению при длительных перегрузках по сравнению с некоторыми типами полимерной изоляции.
• Устойчивость к внешним воздействиям: Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность и влагостойкость. Броня защищает от механических повреждений.
• Хорошая теплоотдача: Пропиточный состав улучшает теплопроводность изоляции, способствуя охлаждению жил.
• Ремонтопригодность: Отработана технология локализации и ремонта повреждений (муфтирование).

Недостатки:

• Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и толще полимерных кабелей аналогичного сечения и напряжения, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Ограничение по перепаду высот: Проблема стекания пропитки.
• Пожароопасность: Наличие пропиточного состава и бумаги требует соблюдения особых мер пожарной безопасности при прокладке в помещениях и сооружениях.
• Сложность монтажа: Требуется квалифицированный персонал для разделки концов и установки свинцовых соединительных и концевых муфт. Работа со свинцом (пайка, опрессовка) требует специальных навыков.
• Требование к подогреву: Прокладка при отрицательных температурах без предварительного подогрева запрещена из-за риска повреждения изоляции.
• Экологические аспекты: Использование свинца и масляных составов требует утилизации по специальным правилам.

Монтаж, соединение и оконцевание

Монтаж кабеля ОСБГ требует выполнения строгой технологической последовательности. Основные этапы:

1. Раскатка и укладка: Осуществляется с помощью механизмов, не допускающих повреждения оболочки. Контролируется радиус изгиба.
2. Подогрев (в зимних условиях): Выполняется трансформаторами или специальными нагревателями для доведения температуры кабеля до не менее 0°C.
3. Установка муфт: Для соединения отрезков кабеля используются свинцовые соединительные муфты. Концевые муфты (типа КНС, наружной установки) или концевые заделки (для КРУ) обеспечивают переход на воздушную изоляцию и герметизацию торца.
4. Разделка кабеля: Послойное снятие защитного покрова, брони, подслоя, свинцовой оболочки, поясной и фазной изоляции с последующей обработкой и зачисткой жил.
5. Герметизация: Все соединения свинцовой оболочки с корпусом муфты выполняются методом опрессовки или пайки для обеспечения абсолютной герметичности.
6. Восстановление изоляции: Внутри муфты изоляция восстанавливается с помощью бумажных роликов и рулонов, пропитанных специальным составом, либо с применением термоусаживаемых компонентов в современных муфтах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель ОСБГ отличается от кабеля АСБ?

Кабель АСБ имеет алюминиевую оболочку вместо свинцовой. Алюминиевая оболочка легче и дешевле, но менее пластична, более подвержена коррозии в некоторых грунтах и сложнее в герметизации при монтаже муфт. ОСБГ обладает лучшей герметичностью и устойчивостью к вибрациям.

Можно ли проложить кабель ОСБГ 20 кВ в воде?

Да, кабель ОСБГ допускается к прокладке в водоемах с неагрессивной средой благодаря герметичной свинцовой оболочке и броне. Однако необходимо использовать специальное исполнение с усиленным наружным покровом (например, с двойной битумной пропиткой джута) для защиты от механических воздействий при укладке и эксплуатации.

Какой кабель современнее и лучше: ОСБГ или СИП?

Это кабели принципиально разного назначения. СИП (самонесущий изолированный провод) предназначен для воздушных линий распределительных сетей 0.4-35 кВ. Для стационарной подземной прокладки в распределительных сетях среднего напряжения 20 кВ аналогом ОСБГ является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвП). Он легче, не имеет ограничений по перепаду высот и проще в монтаже, но может предъявлять более высокие требования к качеству монтажа муфт и чувствителен к деревению.

Что означает маркировка ОСБГ-20-3х150?

• О – Отсутствует отдельная оболочка поверх брони (голый).
• С – Свинцовая оболочка.
• Б – Броня из стальных лент.
• Г – Отсутствие защитного покрова (в данном контексте – голый, но с волокнистой пропиткой).
• 20 – Номинальное напряжение 20 кВ.
• 3х150 – Три жилы сечением 150 мм² каждая.

Как обнаружить повреждение на кабеле ОСБГ?

Для поиска повреждений применяется комплекс методов: импульсный (рефлектометрия) для определения расстояния до обрыва или КЗ, акустический для точной локализации места пробоя в земле (по звуку разряда), метод колебательного разряда для поиска повреждений изоляции. Для кабелей с бумажной изоляцией также эффективен метод петли фазы.

Требуется ли для кабеля ОСБГ дополнительная защита от коррозии?

При прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью или в зонах действия блуждающих токов рекомендуется дополнительная катодная защита. Стальные ленты брони и свинцовая оболочка должны быть электрически соединены и заземлены на обоих концах линии для эффективной работы такой защиты.

Заключение

Кабель ОСБГ 20 кВ остается надежным и востребованным решением для строительства и реконструкции кабельных линий распределения электроэнергии среднего класса напряжения, особенно в условиях, требующих высокой механической прочности, влагостойкости и длительного срока службы. Его выбор оправдан при отсутствии значительных перепадов высот на трассе, при наличии риска механических повреждений и при работе в условиях возможных длительных перегрузок. Однако при проектировании новых сетей необходимо проводить технико-экономическое сравнение с современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), учитывая все факторы монтажа, эксплуатации и совокупной стоимости владения.