Кабель ОСБГ 35 кВ
Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 35 кВ марки ОСБГ: полное техническое описание и сфера применения
Кабель марки ОСБГ 35 кВ представляет собой силовой кабель с однопроволочными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, без защитных покровов (голый). Эта маркировка расшифровывается следующим образом: О – однопроволочная жила, СБ – бумажная пропитанная изоляция, Г – голый (без брони и наружного покрова). Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и технические параметры регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией. Технические условия».
Конструктивное устройство кабеля ОСБГ 35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность работы в высоковольтных сетях.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди (обозначение не указывается) круглой формы, однопроволочная (монолитная). Сечение жилы стандартизировано и выбирается исходя из требований по токовой нагрузке. Для кабелей на 35 кВ жилы, как правило, имеют секторную форму для оптимального заполнения пространства в трехжильных конструкциях, но в маркировке ОСБГ это не отражено (О – подразумевает круглую однопроволочную, однако на практике для 35 кВ часто используются секторные).
- Фазная изоляция. Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим (на основе полиизобутилена) составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью параметров при нагреве. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения.
- Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил для формирования общего круглого сердечника кабеля. Также выполняется из пропитанных бумажных лент.
- Экран по жилам (полупроводящая бумага). Для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов на поверхности жил и в толще изоляции накладываются экраны из полупроводящей бумаги.
- Заполнители. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или джутом для придания кабелю механической устойчивости и круглой формы.
- Свинцовая оболочка (С). Герметичная оболочка из свинцового сплава, накладываемая поверх поясной изоляции. Основная функция – абсолютная защита бумажно-масляной изоляции от проникновения влаги и воздуха, что предотвращает старение и потерю диэлектрических свойств. Также служит заземляемым экраном.
- Защитные покровы. В марке ОСБГ (Голый) наружные защитные покровы (броня, подушка, наружный шланг) отсутствуют. Кабель поставляется только со свинцовой оболочкой. Это определяет условия его прокладки – только в условиях отсутствия механических воздействий.
- Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, кабельных каналах и эстакадах, где исключено прямое механическое воздействие.
- Прокладка в помещениях: в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ), на электростанциях и подстанциях.
- Прокладка по несгораемым конструкциям: по стенам и потолкам производственных помещений при условии защиты от случайных повреждений.
- Бюджет: ОСБГ часто экономически выгоднее на крупных сечениях.
- Условия прокладки: При больших перепадах высот или сложной трассе предпочтительнее СПЭ (ПвП).
- Наличие компетенций: Для монтажа и соединения ОСБГ требуются специалисты со специфическими навыками работы со свинцовыми и эпоксидными муфтами.
- Требования к пожарной безопасности: В туннелях и коллекторах с высокой плотностью прокладки кабели с изоляцией СПЭ имеют преимущество из-за пониженной горючести и отсутствия масла.
- Визуальный осмотр открыто проложенных участков на предмет повреждений свинцовой оболочки, коррозии, вздутий.
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
- Проведение высоковольтных испытаний выпрямленным напряжением (по нормам ПТЭЭП).
- Контроль температуры кабеля в критических точках (например, в муфтах) с помощью тепловизоров или термопар.
- Для кабельных линий особой важности применяются системы непрерывного мониторинг частичных разрядов.
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные и электрические параметры кабеля ОСБГ 35 кВ определяются стандартами и условиями прокладки.
Таблица 1. Основные электрические параметры кабеля ОСБГ 35 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 20/35 | U0 – напряжение между жилой и землей, U – междужильное напряжение |
| Частота, Гц | 50 | Рабочая частота переменного тока |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +80 °C | Для кабелей с вязкой пропиткой |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании | +200 °C | Длительность КЗ не более 4 сек. |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -0 °C | Для кабелей с вязкой пропиткой |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 25D | Где D – наружный диаметр кабеля |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 65 кВ | Продолжительность 10 мин. для кабелей после монтажа |
Таблица 2. Примеры сечений и массогабаритные показатели (трехжильный кабель с алюминиевыми жилами)
| Сечение жил, мм² | Приблизительный наружный диаметр, мм | Приблизительная масса 1 км кабеля, кг | Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (в траншее), А* |
|---|---|---|---|
| 3х50 | 65 | 5500 | 165 |
| 3х95 | 75 | 7500 | 220 |
| 3х120 | 80 | 8800 | 250 |
| 3х150 | 85 | 10500 | 285 |
| 3х185 | 90 | 12200 | 325 |
| 3х240 | 95 | 14500 | 375 |
*Токовые нагрузки являются справочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества кабелей в траншее и их взаимного расположения. Точный расчет ведется по методикам, изложенным в ПУЭ и ГОСТ Р 52796-2007.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ОСБГ 35 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Ввиду отсутствия защитных покровов (брони) его применение имеет строгие ограничения.
Запрещается прокладка кабеля ОСБГ непосредственно в земле (траншее), так как свинцовая оболочка не обладает достаточной механической прочностью и коррозионной стойкостью для таких условий. Для подземной прокладки необходимо использовать бронированные модификации – ОСБл (с бронепокровом из стальных лент) или ОСБк (с бронепокровом из стальных круглых проволок).
Особое внимание при монтаже кабелей с бумажной пропитанной изоляцией уделяется соблюдению допустимого уровня разности высот между концевыми муфтами. Для кабелей с вязкой пропиткой на 35 кВ этот перепад ограничен, как правило, 15-20 метрами. Превышение может привести к стеканию пропиточного состава в нижнюю точку трассы, осушению изоляции в верхней части и последующему пробою.
Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Кабель ОСБГ является представителем классической технологии, в то время как в современных сетях все шире применяются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, марки ПвП, ПвВ). Сравнительный анализ ключевых отличий представлен в таблице.
Таблица 3. Сравнение кабеля ОСБГ 35 кВ и кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
| Критерий | Кабель ОСБГ (бумажно-масляная изоляция) | Кабель с изоляцией из СПЭ (например, ПвП) |
|---|---|---|
| Конструкция | Сложная, многослойная, требует герметичной свинцовой оболочки. | Более простая, не требует металлической герметичной оболочки. |
| Допустимая температура жилы | +80 °C (длит.), +200 °C (КЗ). | +90 °C (длит.), +250 °C (КЗ). |
| Допустимый перепад уровней | Ограничен (15-20 м для вязкой пропитки). | Не ограничен. |
| Монтаж и соединение | Трудоемкий, требует установки свинцовых или эпоксидных концевых и соединительных муфт, специальных навыков. | Относительно более простой, используются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты. |
| Эксплуатация | Требует контроля целостности свинцовой оболочки и состояния пропитки. | Не требует обслуживания, не подвержен стеканию пропитки. |
| Пожароопасность | Бумажная изоляция и пропитка горючи. Требует специальных мер при прокладке. | Самозатухающий материал, менее горюч. |
| Экологичность | Использование свинца и масляных составов требует утилизации по специальным правилам. | Более экологичен. |
| Стоимость | Зачастую ниже, особенно для сечений от 240 мм² и выше. | Выше на малых и средних сечениях, может быть сопоставима на больших. |
Таким образом, выбор в пользу ОСБГ часто делается при реконструкции существующих сетей, где уже используется подобная технология, при необходимости минимизации капитальных затрат на больших сечениях, а также в проектах, где важна проверенная временем надежность в стандартных условиях эксплуатации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное отличие ОСБГ от ОСБл и ОСБк?
Буква в конце маркировки указывает на тип защитного покрова: Г – голый (без покровов), л – с бронепокровом из стальных лент, к – с бронепокровом из стальных круглых проволок. ОСБл и ОСБк предназначены для прокладки в земле (траншее), так как броня защищает свинцовую оболочку от механических повреждений. ОСБГ для такой прокладки не пригоден.
Можно ли использовать кабель ОСБГ для прокладки в земле, если поместить его в асбоцементные или ПНД трубы?
Использование труб частично решает проблему механической защиты, но не является стандартной рекомендуемой практикой для данного типа кабеля. Основные риски связаны с возможностью повреждения оболочки при затягивании, сложностью обеспечения герметичности стыков труб и потенциальным скоплением влаги внутри. Нормативными документами (ПУЭ) для прокладки в земле предписывается применение именно бронированных кабелей.
Какой кабель выбрать для реконструкции линии 35 кВ: ОСБГ или ПвП?
Выбор зависит от множества факторов:
Необходимо выполнить технико-экономическое сравнение вариантов для конкретного проекта.
Каков срок службы кабеля ОСБГ 35 кВ?
Номинальный срок службы кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки, монтажа и нормированных нагрузок, составляет не менее 30 лет. На практике, при качественном обслуживании, многие такие кабельные линии успешно работают 40-50 лет и более.
Как контролировать состояние кабеля ОСБГ в процессе эксплуатации?
Основные методы эксплуатационного контроля включают:
Заключение
Кабель ОСБГ 35 кВ остается востребованным продуктом в арсенале энергетиков, несмотря на развитие полимерных технологий. Его надежность, проверенная десятилетиями, и зачастую более низкая стоимость на крупных сечениях делают его конкурентоспособным решением для стационарной прокладки в кабельных сооружениях и помещениях при отсутствии значительных перепадов высот и механических рисков. Ключевым условием его долгой и безаварийной службы является строгое соблюдение нормативных требований по проектированию трасс, квалифицированному монтажу с применением соответствующих муфт и регулярному техническому диагностированию в процессе эксплуатации. При выборе между классической бумажной и современной полиэтиленовой изоляцией необходим всесторонний анализ конкретных условий проекта, экономических факторов и требований к надежности.