Кабель СБ 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СБ 120 мм² представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Номинальное напряжение составляет от 1 до 10 кВ включительно, частота 50 Гц. Основная сфера применения — прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и других сооружениях при отсутствии растягивающих усилий. Кабель марки СБ допускается использовать в условиях повышенной влажности, в том числе для прокладки по дну водоемов.
Расшифровка маркировки и типы кабеля СБ 120 мм²
Маркировка «СБ» расшифровывается следующим образом: С — свинцовая оболочка, Б — изоляция из бумажных лент, пропитанная вязким или нестекающим составом. Цифра «120» обозначает номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах. В зависимости от конкретного исполнения к маркировке добавляются дополнительные буквы:
- СБ 120 мм² — базовое исполнение: без брони, с одной или тремя жилами.
- СБл 120 мм² — кабель с бронепокровом из двух стальных лент, предохраняющих от механических повреждений. Наиболее распространенный тип для прокладки в земле.
- СБГ 120 мм² — кабель без брони, но с голой (незащищенной) свинцовой оболочкой. Предназначен для прокладки в помещениях, туннелях, где нет риска механических повреждений.
- СБ2л 120 мм² — кабель с бронепокровом и дополнительным защитным покровом поверх брони (например, из битума и джута).
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для многожильных кабелей) для компактности. Класс гибкости — 1 (жила жесткая).
- Фазная бумажная изоляция. Наносится на жилу в виде нескольких слоев кабельной бумаги, пропитанной маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения (1, 6, 10 кВ).
- Поясная изоляция. В трехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил накладываются дополнительные слои бумажной изоляции.
- Экран (для кабелей на 6-10 кВ). Выполняется из полупроводящей бумаги и медной фольги или медной ленты для стабилизации электрического поля.
- Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции круглой формы.
- Оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего с добавлением сурьмы), защищающая изоляцию от увлажнения и воздействия внешней среды.
- Защитные покровы (броня). Поверх подушки (слоя битума и крепированной бумаги или пластиката) накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент. Поверх брони наносится наружный защитный покров (джут, пропитанный битумом) для защиты от коррозии.
- Прокладка в земле. Требуется подготовка траншеи с песчаной подушкой, защита от механических повреждений кирпичом или плитами (если кабель небронированный). Обязательна сигнальная лента.
- Разность уровней. При вертикальной или наклонной прокладке с перепадом высот более 15-25 м необходимо использовать стопорные муфты для предотвращения стекания пропиточного состава.
- Монтаж муфт и концевых заделок. Требует высокой квалификации персонала. Необходима тщательная разделка кабеля, ступенчатая обрезка изоляции жил, герметизация соединений. Для кабелей с бумажной изоляцией используются специальные эпоксидные или чугунные соединительные и концевые муфты.
- Контроль изоляции. Перед монтажом и в процессе эксплуатации обязателен контроль состояния изоляции (измерение сопротивления, тангенса угла диэлектрических потерь).
- Преимущества кабеля СБ: Высокая стабильность параметров в условиях постоянной влажности (абсолютная герметичность свинца), проверенная временем надежность, лучшая стойкость к локальным перегревам, меньшая чувствительность к дендритным трещинам.
- Недостатки кабеля СБ: Большая масса и радиус изгиба, сложность монтажа муфт, необходимость контроля уровня пропитки, использование свинца (вопросы экологии), горючесть наружных покровов.
- Преимущества кабеля с СПЭ: Меньший вес и радиус изгиба, более простая технология монтажа муфт, возможность прокладки на большие перепады высот, отсутствие текучих пропиточных составов, более высокая допустимая температура жилы (+90°C длительно).
- Недостатки кабеля с СПЭ: Чувствительность к воде-деревьям при повреждении оболочки, более высокая стоимость для некоторых исполнений, потенциальная склонность к радиационному старению.
Кабель может быть как одножильным, так и трехжильным. Для напряжений 6-10 кВ жилы имеют отдельные экраны из полупроводящей бумаги и медные проволоки для выравнивания электрического поля.
Конструкция кабеля СБ 120 мм²
Конструкция кабеля СБл 120 мм² (бронированного) является классической для кабелей с бумажной изоляцией и включает в себя следующие элементы, начиная от центра:
Основные технические параметры и характеристики
Параметры кабеля СБ 120 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и другими нормативными документами.
Таблица 1. Электрические характеристики кабеля СБ 120 мм² (медная жила)
| Параметр | Напряжение 1 кВ | Напряжение 6 кВ | Напряжение 10 кВ |
|---|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.153 | 0.153 | 0.153 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (1 кабель в траншее, температура грунта +15°C), А | ~355 | ~305 | ~280 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе, А | ~320 | ~275 | ~250 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 3.5 | 18 | 25 |
| Емкость, мкФ/км | ~0.5 | ~0.4 | ~0.35 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.1 | ~0.11 | ~0.12 |
Таблица 2. Механические и общие характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля (для многожильных). |
| Рабочая температура жилы | До +80°C в длительном режиме. До +90°C в режиме перегрузки. |
| Температура окружающей среды при прокладке | Не ниже 0°C (без предварительного подогрева). |
| Стойкость к короткому замыканию | Допустимая температура жилы при КЗ: +200°C (медь). |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий прокладки и эксплуатации. |
| Масса 1 км кабеля СБл 120 мм² (3х120, 6 кВ) | Приблизительно 5500-6000 кг. |
Область применения и особенности монтажа
Кабель СБ 120 мм² традиционно используется в сетях среднего напряжения для питания промышленных предприятий, городских распределительных сетей, объектов инфраструктуры. Его ключевое преимущество — высокая надежность и долговечность в условиях постоянной влажности благодаря герметичной свинцовой оболочке. Однако существуют и ограничения:
Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
В современных проектах кабель СБ 120 мм² часто конкурирует с кабелями марок АПвП, АПвВП и т.п. с изоляцией из сшитого полиэтилена на аналогичное напряжение.
Выбор в пользу СБ часто делается при реконструкции старых сетей, где уже используется подобная технология, или в специфических условиях, где критична герметичность.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель СБ от СБл?
Кабель СБ не имеет бронепокрова, только свинцовую оболочку и наружный защитный покров. Кабель СБл имеет броню из двух стальных оцинкованных лент, которая защищает от механических повреждений при прокладке в земле. Для прокладки в земле практически всегда используется СБл.
Можно ли прокладывать кабель СБ 120 мм² в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, можно, но необходимо учитывать два фактора: защита от солнечного излучения (УФ) и механических воздействий. Наружный покров из джута нестоек к УФ, поэтому рекомендуется прокладка в лотках, коробах или использование кабелей с защитным поливинилхлоридным шлангом (марка СБВ). Также необходимо обеспечить отсутствие растягивающих усилий.
Какой срок службы у кабеля СБ 120 мм²?
Номинальный срок службы, заявленный в ГОСТ, составляет 30 лет. На практике, при правильной прокладке, эксплуатации и обслуживании (регулярных измерениях), кабельные линии с бумажной изоляцией могут работать 40-50 лет и более.
Как определить необходимое сечение (120 мм²) для конкретного объекта?
Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельно проложенных кабелей. Также производится проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Для предварительной оценки: при напряжении 10 кВ кабель 120 мм² способен передать мощность около 4-5 МВА.
Каковы главные риски при эксплуатации кабеля СБ?
Основные риски: увлажнение изоляции при повреждении свинцовой оболочки, тепловое старение изоляции при длительных перегрузках, механические повреждения брони при раскопках, коррозия свинцовой оболочки в агрессивных грунтах (при нарушении наружного покрова). Критически важно проводить профилактические испытания повышенным напряжением и измерение tg δ.
Почему до сих пор используют кабели с бумажной изоляцией, если есть современные аналоги из СПЭ?
Причины: высокая надежность в затопленных трассах, большая ремонтопригодность при незначительных повреждениях оболочки, совместимость с существующей инфраструктурой (старые подстанции, муфты), часто более низкая цена на саму кабельную продукцию, а также консерватизм норм и правил в ряде крупных сетевых компаний.
Заключение
Кабель СБ 120 мм² остается востребованным продуктом в арсенале энергетиков, несмотря на появление полимерных аналогов. Его ключевые преимущества — герметичность и проверенная долговечность — делают его предпочтительным выбором для ответственных участков сетей среднего напряжения, особенно в сложных грунтовых условиях. Успешная эксплуатация напрямую зависит от соблюдения правил монтажа, качественного изготовления муфт и организации регулярного мониторинга состояния изоляции. При проектировании новых линий необходим технико-экономический анализ, сравнивающий жизненный цикл кабеля СБ и кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, с учетом всех затрат на монтаж и обслуживание.