Кабель СБПЗАуБпШп 1-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СБПЗАуБпШп представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для стационарной прокладки в земле (в траншеях) и кабельных сооружениях, включая туннели, каналы и эстакады. Его основное применение — передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Аббревиатура маркировки расшифровывается следующим образом: С – изоляция из сшитого полиэтилена, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, П – наружная оболочка из полиэтилена, З – заполнение жилы водоблокирующим элементом, А – алюминиевая токопроводящая жила, у – индекс, обозначающий, что кабель имеет уплотненную жилу (для сечений 120 мм² и выше), Бп – бронепокров с подушкой под броней, Шп – защитный шланг из полиэтилена.
Конструкция кабеля СБПЗАуБпШп
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к внешним воздействиям и долговечность. Каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (А) круглой формы. Для сечений 120 мм² и выше жила уплотненная (индекс «у»), то есть секторной или сегментной формы, что позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и снизить расход материалов. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240-300 мм² (в зависимости от стандарта) или многопроволочной.
Экран по жиле (внутренний полупроводящий экран)
Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Его назначение — выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращение возникновения частичных разрядов.
Изоляция
Выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ или XLPE). Это ключевой элемент, определяющий высокие электрические характеристики кабеля. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную термостойкость (допустимая температура длительной работы +90°C), механическую прочность и стойкость к растрескиванию под напряжением по сравнению с обычным полиэтиленом.
Экран по изоляции (внешний полупроводящий экран)
Наносится поверх изоляции также в виде экструдированного слоя из сшитого полупроводящего полиэтилена. Замыкает электрическое поле внутри изоляции, обеспечивая его радиальную симметрию.
Водоблокирующий элемент (индекс «З»)
Представляет собой слой, нанесенный поверх внешнего полупроводящего экрана, или продольные нити, пропитанные гидрофобным составом. Его функция — предотвращение продольного распространения влаги в случае повреждения наружной оболочки и брони.
Медная экранирующая лента
Накладывается поверх водоблокирующего элемента в виде спирально наложенной ленты. Служит для выравнивания потенциала, обеспечения симметрии электрического поля, а также в качестве пути для тока короткого замыкания.
Подушка под броню (Бп)
Изготавливается из битумизированной или крепированной бумаги, полимерных лент или нетканых материалов. Защищает внутренние слои кабеля от коррозии и механических повреждений стальной броней.
Броня (Б)
Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Обеспечивает защиту кабеля от механических воздействий (сдавливание, удары, растяжение), грызунов и других внешних повреждений при прокладке в земле.
Наружная оболочка (Шп)
Изготавливается из полиэтилена (индекс «Шп» — защитный шланг из полиэтилена). Обладает высокой стойкостью к влаге, агрессивным почвам, химическим веществам и ультрафиолетовому излучению (при прокладке на открытом воздухе). Цвет оболочки, как правило, черный.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Электрические параметры
Кабель предназначен для работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Допустимая длительная температура токопроводящей жилы составляет +90°C. При коротком замыкании (продолжительность не более 4 сек) температура жилы не должна превышать +250°C.
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10 | 10/15 | 20/35 |
|---|---|---|---|
| Максимальное длительно допустимое рабочее напряжение Umax, кВ | 12 | 17.5 | 40.5 |
| Испытательное переменное напряжение 50 Гц, 15 мин., кВ | 18 | 25 | 65 |
| Испытательное постоянное напряжение (для приемо-сдаточных испытаний), кВ | 25 | 37.5 | 91 |
Механические и климатические параметры
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 15 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей в небронированном исполнении и 12 диаметров — для бронированных.
- Диапазон температур эксплуатации: от -50°C до +50°C.
- Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже -20°C.
- Стойкость к тепловому удару при коротком замыкании: соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012.
- Стойкость к циклическим перегрузкам: кабель рассчитан на длительные циклические перегрузки, регламентированные ПУЭ.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в условиях возможных механических повреждений (наличие брони).
- Установка в сырых и затопляемых помещениях.
Область применения и особенности монтажа
Кабель СБПЗАуБпШп применяется для создания и реконструкции кабельных линий электропередачи среднего напряжения (СН) в следующих условиях:
Важная особенность монтажа одножильных кабелей: При прокладке в земле или в немагнитных трубах (пластик) необходимо учитывать явление наведения токов в броне и оболочке. Для их снижения рекомендуется соблюдать треугольное или плоское расположение фазных кабелей с перевязкой и соблюдением расстояний, а также выполнять одноточечное или двухстороннее заземление брони и экрана с перекрестным соединением. При прокладке в стальных трубах или в ферромагнитной среде эти требования ужесточаются.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Кабель СБПЗАуБпШп является альтернативой традиционным кабелям с бумажно-масляной изоляцией (например, СБл, ЦСБл) и кабелям с изоляцией из ПВХ (ВБбШв).
| Параметр | СБПЗАуБпШп (XLPE) | СБл (бумажно-масляная изоляция) | ВБбШв (ПВХ изоляция) |
|---|---|---|---|
| Допустимая температура жилы, °C | +90 | +80 | +70 |
| Допустимая перегрузка | Выше | Ниже | Низкая |
| Требования к монтажу | Менее строгие, нет ограничений по перепадам высот | Строгие (ограничение перепадов высот из-за стекания масла) | Менее строгие |
| Экологичность | Высокая, нет масла | Низкая, риск утечки масла | Высокая |
| Стойкость к влаге | Высокая (благодаря СПЭ и водоблоку) | Зависит от целостности оболочки | Высокая |
| Стоимость | Средняя-высокая | Высокая | Ниже |
Выбор в пользу СБПЗАуБпШп обоснован при необходимости повышения пропускной способности линии, прокладке на сложном рельефе, в условиях высокой влажности и при повышенных требованиях к пожарной и экологической безопасности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем обусловлена необходимость водоблокирующего элемента («З») в кабеле?
Водоблокирующий элемент предотвращает продольную миграцию влаги внутри кабеля в случае локального повреждения наружной оболочки и брони. Без него вода могла бы распространиться на значительное расстояние, достигая токопроводящей жилы и вызывая пробой изоляции. Это критически важно для прокладки в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.
Почему для одножильного кабеля так важна схема заземления брони и экрана?
В одножильных кабелях при протекании переменного тока вокруг жилы создается переменное магнитное поле. Оно наводит ЭДС в металлических элементах (броне, экране), расположенных концентрически. Если эти элементы заземлены с двух сторон, в них возникают циркулирующие токи, приводящие к дополнительным потерям мощности и нагреву кабеля. Правильное (одноточечное или с перекрестным соединением) заземление минимизирует эти токи.
В чем разница между кабелями СБПЗАуБпШп и СБПЗАБпШп?
Индекс «у» в маркировке СБПЗАуБпШп указывает на то, что алюминиевая токопроводящая жила имеет уплотненную (сегментную или секторную) форму для сечений 120 мм² и выше. В маркировке СБПЗАБпШп (без «у») жила может быть круглой, что увеличивает общий диаметр кабеля. Уплотненная жила позволяет более эффективно использовать монтажное пространство.
Можно ли прокладывать кабель СБПЗАуБпШп в воздухе (по фасадам, на опорах)?
Да, можно. Наружная оболочка из полиэтилена обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Однако при таком способе прокладки необходимо учитывать механические нагрузки (ветровые, гололедные) и предусматривать соответствующие методы крепления. Также важно помнить о правилах заземления брони для одножильных кабелей.
Как определить необходимое сечение жилы кабеля СБПЗАуБпШп для конкретного проекта?
Выбор сечения осуществляется на основании расчета по следующим критериям: допустимый длительный ток нагрузки (по ПУЭ, глава 1.3), потеря напряжения, термическая стойкость к токам короткого замыкания, экономическая плотность тока. Расчет должен выполняться квалифицированным проектировщиком с учетом всех условий прокладки (группировки кабелей, температуры грунта, теплового сопротивления среды).
Существует ли медный аналог кабеля СБПЗАуБпШп?
Да, медным аналогом является кабель марки СБПЗКуБпШп, где «К» обозначает медную токопроводящую жилу. Его применение оправдано при более высоких требованиях к токовой нагрузке и термической стойкости, однако он имеет значительно более высокую стоимость и большую массу.
Заключение
Кабель СБПЗАуБпШп 1-х жильный представляет собой современное, технологичное решение для строительства надежных кабельных линий среднего напряжения. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, бронезащиты, водоблокирующих элементов и стойкой полиэтиленовой оболочки, обеспечивает длительный срок службы (не менее 30 лет) в широком диапазоне условий эксплуатации. Правильный выбор сечения, учет особенностей монтажа одножильных кабелей и соблюдение требований по заземлению являются залогом безопасной и эффективной работы энергетической системы.