Кабель СБГ 3-х жильный 6 кВ
Кабель силовой бронированный СБГ 3-х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ
Кабель СБГ (Силовой, Бронированный, с Газонаполненной изоляцией) на напряжение 6 кВ представляет собой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях), на трассовых эстакадах, в туннелях и кабельных сооружениях. Он применяется для передачи и распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или заземленной нейтралью. Конструкция кабеля СБГ обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы в условиях агрессивных сред и механических воздействий.
Конструкция кабеля СБГ 3х жильного 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от токопроводящей жилы.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия или меди, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра и веса кабеля. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 16-25 мм²) или многопроволочными (для больших сечений и повышенной гибкости).
- Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (6 кВ).
- Поясная изоляция. Наносится поверх изолированных жил, скрученных в сердечник. Также выполняется из бумажных лент и служит для выравнивания электрического поля и дополнительной изоляции между жилами и экраном.
- Экран на жилах. В кабелях на 6 кВ обязательно наличие экрана из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты поверх каждой изолированной жилы. Экран выравнивает распределение электрического поля вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
- Заполнитель. Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги, кабельной пряжей или ПВХ-компаундом для придания сердечнику круглой формы и механической стабильности.
- Оболочка. Поверх заполненного сердечника накладывается герметичная оболочка, обычно из свинца (марка СБ) или алюминия (марка СБл). Она служит для защиты изоляции от проникновения влаги и сохранения пропиточного состава. Алюминиевая оболочка легче и обладает большей механической прочностью на разрыв.
- Броня. Поверх оболочки накладывается подушка из битума и бумажных или пластмассовых лент, защищающая оболочку от коррозии и повреждения броней. Далее накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент (для кабелей сечением до 50 мм² иногда применяются круглые проволоки). Броня обеспечивает защиту от механических повреждений (напр., при подвижках грунта, раскопках).
- Защитный шланг. Внешнее покрытие (защитный шланг) изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) или, реже, из полиэтилена. Он защищает броню от коррозии и агрессивного воздействия почвы.
- Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/экраном – 6 кВ, между жилами – 10 кВ).
- Длительно допустимая температура нагрева жил: +80°C.
- Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек): +200°C.
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -0°C.
- Допустимый радиус изгиба: Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с поясной изоляцией.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.
- Область применения: Для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, на эстакадах. Не предназначен для прокладки в блоках, под водой и по воздуху (без несущего троса).
- Раскатка. Запрещена раскатка с барабана методом «свободного падения» или сбрасывания витков. Необходимо использовать кабельные транспортеры, ролики или лебедки. Радиус изгиба контролируется.
- Подогрев. При температуре окружающего воздуха ниже 0°C кабель перед прокладкой необходимо отогревать в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов подогрева (рекомендуемый метод). Прокладка неподогретого кабеля приводит к повреждению бумажной изоляции и оболочки.
- Прокладка в земле. Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ. На дне траншеи устраивается песчаная подушка (10 см). После укладки кабель засыпается мягким грунтом без камней и шлака, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- Монтаж муфт. Концевые и соединительные муфты для кабелей с бумажной изоляцией (типа КНС, СС) – сложные конструкции, требующие квалификации монтажника. Процесс включает разделку конца кабеля, ступенчатое снятие изоляции («конусование»), подключение к контактам, заполнение муфты масло- или мастиконаполненным составом для обеспечения герметичности.
- Контроль изоляции. Перед включением под напряжение и в процессе эксплуатации обязателен контроль состояния изоляции – измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В и определение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ).
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель СБГ 6 кВ рассчитан на долговременную и надежную работу в специфических условиях.
Температура эксплуатации:
Сечение жил и массо-габаритные показатели (пример для кабеля с алюминиевыми жилами и свинцовой оболочкой)
| Сечение жил, мм² | Наружный диаметр, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) | Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А |
|---|---|---|---|
| 3х10 | 35 | 1900 | 70 |
| 3х25 | 42 | 2500 | 110 |
| 3х50 | 50 | 3500 | 155 |
| 3х95 | 60 | 5000 | 210 |
| 3х120 | 65 | 5800 | 240 |
| 3х150 | 70 | 6800 | 275 |
| 3х185 | 75 | 7900 | 310 |
Примечание: Точные значения зависят от производителя, материала оболочки (свинец/алюминий) и должны уточняться по каталогам. Токи нагрузки приведены для прокладки в земле при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0.7-1 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.
Маркировка и обозначение
Полное обозначение кабеля СБГ расшифровывается согласно ГОСТ или ТУ. Пример: СБГ 3х150-6 – кабель силовой с бумажной изоляцией, бронированный, с защитным шлангом из ПВХ, 3 жилы сечением 150 мм², на напряжение 6 кВ. Буквенные индексы могут дополняться: «л» – алюминиевая оболочка (СБлГ), «в» – оболочка из вулканизированного полиэтилена (редко для СБГ). Цветовая маркировка жил может осуществляться цифровыми метками или цветными лентами под прозрачной оболочкой на концах.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля СБГ требует соблюдения строгих правил, обусловленных его конструкцией.
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
| Критерий | Кабель СБГ (бумажная изоляция) | Кабель с изоляцией из СПЭ (напр., ПвП, ПвВ) |
|---|---|---|
| Длительно допустимая температура жилы | +80°C | +90°C |
| Стойкость к токам КЗ | Ниже (ограничена +200°C) | Выше (до +250°C) |
| Влияние влаги | Критично, необходима герметичная оболочка | Не критично, изоляция негигроскопична |
| Монтаж при низких температурах | Требует подогрева | Допускается до -20°C (для некоторых марок) |
| Монтаж муфт и концевых заделок | Сложный, трудоемкий, требует высокой квалификации | Относительно простой, технологичный |
| Радиус изгиба | Больший (25D) | Меньший (15-20D) |
| Экологичность | Используются пропиточные составы на основе нефтяного масла | Более экологичен |
| Срок службы | Более 30 лет (проверено временем) | Более 30 лет (прогнозный, подтверждается) |
| Стоимость | Часто ниже, особенно на большие сечения | Как правило, выше |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля СБГ от СБ?
Буква «Г» в маркировке означает наличие защитного шланга (покрова) поверх брони. У кабеля СБ броня наложена поверх герметичной оболочки, но не имеет внешнего защитного покрытия. Кабель СБГ имеет внешний покров из ПВХ-пластиката или полиэтилена, что обеспечивает защиту брони от коррозии и позволяет прокладывать его в грунтах со средней коррозионной активностью без дополнительных мер.
Можно ли использовать кабель СБГ для прокладки в воздухе (по опорам)?
Нет, для воздушных линий он не предназначен. Для прокладки по воздуху необходимы специальные кабели с несущим тросом (например, СБГТ) или с иными конструктивными элементами, рассчитанными на ветровые и гололедные нагрузки. Прокладка СБГ по воздуху без поддержки приведет к механическому напряжению в оболочке и изоляции и недопустимому провисанию.
Как определить, что кабель СБГ поврежден и требует ремонта?
Основные признаки: снижение сопротивления изоляции ниже нормируемого значения (для 6 кВ – обычно не ниже 100 МОм/км), рост тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) при проведении высоковольтных испытаний, видимые механические повреждения оболочки и брони, локальный нагрев на трассе, а также срабатывание релейной защиты (замыкание на землю). Обнаружение масляных пятен в грунте над трассой может указывать на разгерметизацию оболочки и утечку пропиточного состава.
Что означает «газонаполненная изоляция» в названии СБГ?
Это устаревший термин, сохранившийся в обозначении. Исторически бумажная изоляция пропитывалась маслоканифольным составом, который при нагреве мог стекать. В современных кабелях СБГ применяются нестекающие пропиточные составы (типа МНС – маслонаполненная нестекающая масса) или вязкие пропитки, которые не стекают при вертикальной прокладке и нагреве. Таким образом, изоляция не является «газонаполненной» в буквальном смысле, но термин закрепился в названии типа кабеля.
Как правильно выбрать сечение жил кабеля СБГ 6 кВ?
Выбор сечения осуществляется в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) по следующим критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (нагрев); 2) По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки); 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания; 4) По допустимой потере напряжения (для протяженных линий). Основным является расчет по нагреву с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества работающих кабелей в одной траншее.
Какие альтернативы кабелю СБГ существуют сегодня?
Основной современной альтернативой для распределительных сетей 6 кВ являются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, российские марки ПвП (с медной жилой) или ПвВ (с алюминиевой жилой), также бронированные. Они обладают лучшими монтажными и эксплуатационными характеристиками (допускают большие токи нагрузки, не требуют сложных муфт, менее чувствительны к влаге). Однако кабель СБГ остается востребованным из-за проверенной надежности, долговечности и часто более низкой стоимости, особенно для проектов реконструкции существующих сетей, где уже используется бумажная изоляция.
Заключение
Кабель СБГ 3-х жильный на 6 кВ остается значимым элементом в арсенале кабельной продукции для средневольтных распределительных сетей. Его конструкция, основанная на бумажной пропитанной изоляции и металлической герметичной оболочке, обеспечивает надежную работу на протяжении десятилетий в условиях стационарной прокладки в земле и кабельных сооружениях. Несмотря на появление более технологичных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена, СБГ сохраняет свои позиции благодаря отработанной технологии производства, высокой ремонтопригодности и экономической целесообразности в ряде проектов. Грамотный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля с соблюдением всех нормативных требований являются залогом бесперебойного электроснабжения ответственных объектов.