Кабель СБЗПу 5-жильный: конструкция, параметры и область применения

Кабель СБЗПу 5-жильный представляет собой бронированный силовой кабель с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом, в алюминиевой оболочке с защитным покровом. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: С – силовой, Б – бронированный, З – пропитанный, Пу – с нестекающим пропиточным составом при повышенной температуре. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Его ключевая особенность – возможность прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб или лотков, а также на трассах со значительной разностью уровней (до 100 м по вертикали) благодаря нестекающей пропитке.

Конструкция кабеля СБЗПу 5x…

Конструкция кабеля СБЗПу является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность и долговременную электрическую надежность. Рассмотрим ее по элементам от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (материал обозначается буквой «А» в начале полного обозначения, но в марке СБЗПу она опускается, так как это стандартный материал для данной марки). Жилы секторной или круглой формы, однопроволочные или многопроволочные, в зависимости от сечения. В 5-жильном кабеле все жилы имеют одинаковое номинальное сечение.
• Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким нестекающим составом. Это основной изолирующий барьер между жилами и между жилой и землей. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (1, 6 или 10 кВ).
• Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также состоит из бумажных лент. Ее функция – дополнительное изолирование пучка жил.
• Заполнитель. Пространство между скрученными изолированными жилами и оболочкой заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Алюминиевая оболочка. Герметичная оболочка, накладываемая поверх заполнителя методом прессования. Выполняет две основные функции: защищает изоляцию от проникновения влаги и служит экраном для замыкания емкостных токов. В 5-жильных кабелях сечением 50 мм² и более оболочка может быть гофрированной для улучшения гибкости.
• Защитный покров (броня). На алюминиевую оболочку наносится битумный состав, затем подушка из битума, пластмассовых лент или крепированной бумаги. Поверх подушки накладывается броня из двух стальных оцинкованных лент. Ленты накладываются с зазором, перекрывающим друг друга. Это защищает кабель от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов) при прокладке в земле и эксплуатации.
• Наружный покров. Броня покрывается битумным составом и, в некоторых исполнениях, наружным защитным шлангом (например, из поливинилхлорида) или волокнистыми материалами (пропитанная кабельная пряжа) для защиты брони от коррозии.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель СБЗПу 5-жильный выпускается на три класса напряжения: 1, 6 и 10 кВ. Его электрические и механические параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и техническими условиями производителей.

Таблица 1. Основные параметры кабеля СБЗПу на напряжение 1, 6, 10 кВ

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	1/1; 6/6; 6/10; 10/10 (U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами)
Количество и сечение жил	5 жил. Номинальные сечения по ГОСТ: 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400 мм².
Температура эксплуатации	Длительно допустимая температура нагрева жил: +80°C. Максимальная температура при КЗ: +200°C (не более 4 сек).
Минимальная температура прокладки	Без предварительного подогрева: 0°C.
Допустимый радиус изгиба	Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с сечением жил до 50 мм². Для кабелей с сечением 70 мм² и более, а также с гофрированной оболочкой – не менее 20 наружных диаметров.
Срок службы	Не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц	Для кабелей 1 кВ: 3.5 кВ в течение 10 мин. Для кабелей 6 кВ: 18 кВ в течение 10 мин. Для кабелей 10 кВ: 25 кВ в течение 10 мин.

Таблица 2. Пример длительно допустимого тока нагрузки для 5-жильного кабеля СБЗПу 10 кВ при прокладке в земле (один кабель в траншее, температура земли +15°C)

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток, А
50	170
70	205
95	245
120	280
150	315
185	355
240	415

Примечание: Точные значения токов определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру земли, количество кабелей в траншее, тепловое сопротивление грунта и др.).

Область применения и особенности прокладки

Кабель СБЗПу 5-жильный применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питание мощных электроприемников 0.4/0.23 кВ (5-жильная конструкция включает 3 фазные жилы, нейтраль и жилу защитного заземления).
• Распределительные сети 6-10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью, где требуется пятая жила для контроля изоляции или иных целей.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам и в помещениях.
• Прокладка непосредственно в земле (траншеях) без дополнительной защиты, кроме защиты от механических повреждений в местах с повышенной нагрузкой (под дорогами).
• Участки трасс с большим перепадом высот (горная местность, вертикальные шахты, высотные здания) благодаря нестекающей пропитке.

Особенности монтажа: Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления изоляции мегомметром). При прокладке в земле дно траншеи должно быть очищено от камней и мусора, подготовлена подушка из песка или просеянного грунта. Глубина прокладки – не менее 0.7 м от планировочной отметки. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или плитами. Концевые муфты (КНБ, КНБп) и соединительные муфты (СС) должны устанавливаться квалифицированным персоналом с соблюдением технологии заделки бумажной изоляции.

Отличия от других марок кабелей (СБ, АСБ, ААБл, ВБбШв)

• СБЗПу vs СБ: Кабель СБ имеет обычную стекающую пропитку, что ограничивает его применение на трассах с большим перепадом уровней. СБЗПу с нестекающей пропиткой лишен этого недостатка.
• СБЗПу vs АСБ: Кабель АСБ имеет свинцовую, а не алюминиевую оболочку. Свинец более гибок и коррозионно-стоек, но тяжелее и дороже. Алюминиевая оболочка требует защиты от электрохимической коррозии.
• СБЗПу vs ААБл: Кабель ААБл имеет алюминиевые жилы, бумажную изоляцию, алюминиевую оболочку и броню из стальных лент, но без нестекающей пропитки. По сути, ААБл – это аналог СБ, но с алюминиевой оболочкой. Марка СБЗПу указывает именно на тип пропитки.
• СБЗПу vs ВБбШв: Кабель ВБбШв имеет совершенно иную конструкцию: изоляция из ПВХ-пластиката, броня из стальных оцинкованных лент и ПВХ-шланг. Он не боится влаги, проще в монтаже, но имеет меньшую термостойкость (допустимый нагрев +70°C) и, как правило, применяется на напряжения до 1 кВ. СБЗПу рассчитан на более высокие напряжения и обладает лучшими диэлектрическими характеристиками при высокой температуре.

Преимущества и недостатки кабеля СБЗПу

Преимущества:

• Высокая электрическая прочность и надежность бумажно-масляной изоляции.
• Возможность прокладки на трассах с большим перепадом уровней.
• Наличие брони позволяет прокладывать кабель в земле без дополнительных защитных конструкций.
• Алюминиевая оболочка обеспечивает герметизацию и служит экраном.
• Длительный срок службы (от 30 лет).

Недостатки:

• Большой вес и радиус изгиба, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Требовательность к качеству монтажа муфт – необходима абсолютная герметичность для защиты от увлажнения изоляции.
• Пожароопасность при нарушении режима работы и наличии внешних источников огня (горючая бумажная изоляция и пропиточный состав).
• Необходимость контроля и компенсации электрических потерь в оболочке (при больших сечениях и длинах).
• Требуется система подогрева для монтажа при отрицательных температурах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие пропитки «Пу» от обычной?

Обычная пропитка кабелей типа СБ выполняется маслоканифольным составом, который имеет свойство стекать к нижним точкам трассы при нагреве кабеля под нагрузкой или при прокладке на уклонах. Это приводит к осушению изоляции в верхних точках, снижению электрической прочности и возможному пробою. Состав «Пу» (нестекающий) имеет повышенную вязкость и тиксотропные свойства, благодаря чему удерживается в бумажной изоляции при рабочих температурах и перепадах высот до 100 м.

Можно ли проложить кабель СБЗПу в воде?

Нет, прокладка в воде (реки, озера, болота) недопустима. Несмотря на герметичную алюминиевую оболочку и броню, длительное воздействие воды, особенно под давлением, и динамические нагрузки могут привести к повреждению защитных покровов и оболочки. Для прокладки в воде применяются специальные кабели с усиленной свинцовой оболочкой и дополнительной защитой (например, типа СКл).

Как правильно выбрать сечение 5-жильного кабеля СБЗПу 10 кВ?

Выбор сечения производится по трем основным критериям, указанным в ПУЭ гл. 1.3:
1. По длительно допустимому току нагрузки (нагреву). Ток рассчитывается исходя из мощности подключаемого оборудования с учетом коэффициента спроса и количества параллельных кабелей. Из таблиц ПУЭ выбирается сечение, для которого допустимый ток с учетом всех поправочных коэффициентов превышает расчетный.
2. По экономической плотности тока. Для заданного времени использования максимума нагрузки (Т_max) определяется экономически целесообразное сечение, минимизирующее затраты на потери электроэнергии.
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания. Проверяется, что выбранное сечение выдержит расчетный ток КЗ за время его действия без нагрева свыше допустимых +200°C.
Окончательно выбирается наибольшее сечение из полученных по трем условиям.

Требуется ли дополнительная защита от коррозии для алюминиевой оболочки СБЗПу?

Да, требуется. Алюминиевая оболочка подвержена электрохимической коррозии в грунтах с низким удельным сопротивлением (кислые, щелочные, засоленные) и при наличии блуждающих токов. Защита обеспечивается: наружным покровом (битум, ПВХ-шланг), катодной поляризацией (при наличии блуждающих токов), а также прокладкой в трубах или лотках с инертным заполнением в агрессивных средах. Перед прокладкой необходимо изучить коррозионную активность грунта.

Чем обусловлен срок службы в 30 лет и от чего он зависит на практике?

Указанный срок службы – это расчетный нормативный ресурс, определенный при проектировании кабеля и подтвержденный испытаниями и опытом эксплуатации. На практике срок службы конкретного кабеля зависит от:
— Соблюдения режимов нагрузки (недопущение систематических перегрузок).
— Качества монтажа, особенно герметичности муфт и концевых заделок.
— Агрессивности среды прокладки (коррозия, вибрации, механические воздействия).
— Качества обслуживания (результатов диагностики: измерения сопротивления изоляции, тангенса угла диэлектрических потерь, локации частичных разрядов).
Регулярные перегрузки и увлажнение изоляции сокращают срок службы в разы.

Как маркируются жилы в 5-жильном кабеле СБЗПу?

Изолированные жилы имеют цифровую маркировку: 1, 2, 3 – для фазных жил, 0 – для нулевой жилы, а жила защитного заземления (РЕ) может иметь отличную окраску изоляции (чаще всего зелено-желтую) или цифровую маркировку. В кабелях на напряжение 6-10 кВ, где пятая жила может использоваться для контроля, маркировка указывается в документации производителя. Дополнительно жилы могут различаться по расположению в скрутке.