Кабель ЦСБШв 3х150

Кабель ЦСБШв 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ЦСБШв 3х150 представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, с защитным покровом в виде брони из стальных оцинкованных лент и наружным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данная марка кабеля предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6-10 кВ частотой 50 Гц. Цифровая маркировка «3х150» указывает на три основные токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая.

Расшифровка маркировки ЦСБШв

• Ц – бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом.
• С – свинцовая оболочка.
• Б – броня из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (покров) из поливинилхлоридного пластиката.
• 3х150 – количество и номинальное сечение основных токопроводящих жил.

Конструкция кабеля ЦСБШв 3х150

Конструкция кабеля является многослойной и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 150 мм² изготавливается из медной проволоки. Для данного сечения, согласно ГОСТ 22483-2012, жила может быть как однопроволочной (класс 1), так и многопроволочной (класс 2). В кабелях на напряжение 6-10 кВ, как правило, применяются жилы круглой формы. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к многократным изгибам.

2. Фазная изоляция и поясная изоляция

Каждая токопроводящая жила изолируется бумажными лентами, пропитанными вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. После наложения фазной изоляции жилы скручиваются с заполнением промежутков бумажным жгутом, после чего на скрученные жилы накладывается поясная изоляция из тех же бумажных лент. Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термической стабильностью.

3. Экран на жилах

В кабелях на напряжение 6 кВ и выше каждая изолированная жила должна иметь экран из электропроводящей бумаги или полупроводящего материала. Это необходимо для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов, которые разрушают изоляцию.

4. Заполнитель и поясная изоляция

Пространство между изолированными жилами заполняется бумажным жгутом для придания кабелю круглой формы. Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция из бумажных лент.

5. Свинцовая оболочка (С)

Герметичная оболочка из свинцового сплава служит для защиты изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также для удержания пропиточного состава. Свинец обладает высокой коррозионной стойкостью и пластичностью.

6. Подушка под броню

Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка, состоящая из слоя крепированной бумаги или битумного состава, и битумированных покровов (БПП). Она защищает металлическую оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней.

7. Броня из стальных лент (Б)

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (сдавливания, ударов), растягивающих усилий и от проникновения грызунов.

8. Наружный шланг из ПВХ пластиката (Шв)

Защитный шланг, накладываемый поверх брони, предохраняет стальные ленты от коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает дополнительную механическую защиту и служит изоляцией от касания к броне. ПВХ-пластикат не поддерживает горение, устойчив к химическим воздействиям и атмосферным осадкам.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (при температуре +20°C)

• Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/между жилами).
• Максимально допустимое рабочее напряжение: 12 кВ.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 25 кВ (для 6 кВ) и 35 кВ (для 10 кВ) в течение 10 минут.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км.
• Активное сопротивление жилы постоянному току: Не более 0.124 Ом/км (для медной жилы при 20°C).
• Индуктивное сопротивление: Приблизительно 0.11-0.13 Ом/км (зависит от взаимного расположения жил).
• Емкость: Около 0.4-0.5 мкФ/км.

Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Допустимые токи нагрузки зависят от условий прокладки. Приведены значения для кабеля, проложенного в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт.

Условие прокладки	Длительно допустимый ток, А (для 10 кВ)
В земле (одиночная прокладка)	355
В воздухе (одиночная прокладка)	390
В трубе (одиночная прокладка)	340

Поправочные коэффициенты: На токовые нагрузки необходимо применять поправочные коэффициенты: K1 – на температуру земли или воздуха, K2 – на количество работающих кабелей вплотную, K3 – на глубину прокладки.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение 10 кВ.
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
• Максимальная допустимая температура нагрева жил: +80°C (в длительном режиме), +90°C (в аварийном режиме, не более 8 ч в сутки), +250°C (при коротком замыкании, не более 4 с).
• Строительная длина: Не менее 250 метров.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Область применения и способы прокладки

Кабель ЦСБШв 3х150 применяется для создания магистральных и распределительных сетей 6-10 кВ в условиях, требующих высокой надежности и защиты от механических воздействий.

• Прокладка в земле (траншеях): Основной способ прокладки. Броня и наружный шланг защищают от давления грунта, коррозии и случайных повреждений при земляных работах. Рекомендуется прокладка в песчаной подушке с защитой сигнальными лентами или плитами.
• Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Благодаря нераспространению горения и защитному шлангу, кабель может использоваться в закрытых сооружениях.
• Прокладка в воздухе: Допускается по стенам зданий, эстакадам, если исключено прямое воздействие солнечного излучения (под навесом) или при условии дополнительной защиты от УФ-излучения.
• Прокладка в условиях повышенной влажности и в агрессивных грунтах: Свинцовая оболочка и ПВХ шланг обеспечивают стойкость к химической и электрохимической коррозии.

Важно: Запрещена прокладка по неровным поверхностям с острыми кромками, а также в блоках и трубах, если это не предусмотрено проектом, из-за риска повреждения свинцовой оболочки.

Преимущества и недостатки кабеля ЦСБШв

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Комбинированная защита (свинец, сталь, ПВХ) обеспечивает максимальную защиту от внешних воздействий.
• Отличные диэлектрические свойства: Бумажно-масляная изоляция имеет высокую электрическую прочность и стабильность параметров в течение всего срока службы.
• Устойчивость к механическим повреждениям: Броня из стальных лент эффективно защищает от ударов, сдавливания и растяжения.
• Герметичность: Свинцовая оболочка абсолютно герметична, что исключает старение изоляции из-за влаги и кислорода.
• Огнестойкость: Конструкционные материалы не поддерживают горение.

Недостатки:

• Большая масса и габариты: Кабель тяжелый и жесткий, что усложняет транспортировку и монтаж. Вес 1 км кабеля ЦСБШв 3х150 составляет примерно 8000-8500 кг.
• Сложность монтажа: Требуется специальный инструмент для разделки концов (снятия брони, оболочки), необходимость заделки концевых муфт для предотвращения подсоса влаги в изоляцию.
• Ограничение по трассе прокладки: Наличие свинцовой оболочки накладывает ограничения на прокладку на вертикальных и наклонных участках из-за возможной миграции пропиточного состава. Для таких случаев существуют кабели с нестекающим пропиточным составом (маркировка «Ц»).
• Высокая стоимость: Использование меди, свинца и сложной многослойной конструкции делает кабель дорогим.

Сравнение с аналогами (ААБл, ПвБШв)

Параметр	ЦСБШв 3х150	ААБл 3х150 (алюм., бумаж., броня)	ПвБШв 3х150 (с изоляцией из сшитого полиэтилена)
Материал жилы	Медь	Алюминий	Медь
Изоляция	Бумага, пропитанная	Бумага, пропитанная	Сшитый полиэтилен (Пв)
Оболочка	Свинец (С)	Алюминий (А)	Полиэтилен или ПВХ
Броня	Стальные ленты (Б)	Стальные ленты (Бл)	Стальные ленты (Б)
Наружный покров	ПВХ шланг (Шв)	Ленты, пропитанные битумом (л)	ПВХ шланг (Шв)
Допустимая температура жилы	+80°C	+80°C	+90°C
Радиус изгиба	≥ 25 D	≥ 25 D	≥ 15-20 D
Герметичность	Абсолютная	Высокая	Зависит от конструкции
Монтаж	Сложный, требует заделки	Сложный, требует заделки	Относительно простой
Область применения	Ответственные линии в сложных условиях	Магистральные линии, более дешевый вариант	Современные сети, туннели, высотные вертикальные трассы

Особенности монтажа и эксплуатации

• Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Не допускаются сбрасывание барабанов и удары.
• Прокладка: При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подсыпку (подушку) толщиной не менее 100 мм под кабель и над ним. Расстояние между параллельно проложенными кабелями 6-10 кВ должно быть не менее 100 мм.
• Разделка и монтаж муфт: Концы кабеля перед подключением к аппаратуре или соединением должны быть оконцованы специальными кабельными муфтами (концевыми или соединительными). Это критически важно для бумажно-масляных кабелей, так как предотвращает утечку пропитки и попадание влаги в изоляцию. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием термоусаживаемых или эпоксидных муфт.
• Замеры перед включением: Перед первым включением и после ремонтных работ обязательны замеры сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В и проведение испытания повышенным напряжением постоянного тока (рекомендовано).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие кабелей ЦСБШв и ЦСБ?

Буква «Шв» в конце маркировки указывает на наличие наружного защитного шланга из ПВХ пластиката. Кабель ЦСБ имеет поверх брони только покров из битумированных покровов или кабельной пряжи. ЦСБШв имеет повышенную стойкость к коррозии, агрессивным средам и механическим воздействиям, поэтому предпочтителен для прокладки в земле (особенно в агрессивных грунтах) и в коллекторах.

2. Можно ли прокладывать ЦСБШв 3х150 по воздуху между опорами?

Да, можно, но с учетом значительного собственного веса кабеля. Необходим расчет механической прочности и стрелы провеса. Обязательно использование несущего троса (стального каната), на котором кабель должен быть подвешен с помощью специальных дистанционных спиральных подвесок. Прямая подвеска кабеля на опорах недопустима. Также необходимо учитывать воздействие солнечного УФ-излучения на ПВХ шланг, хотя он и обладает определенной стойкостью.

3. Какой кабель выбрать для линии 10 кВ: ЦСБШв или более современный ПвБШв?

Выбор зависит от условий и бюджета.
ЦСБШв – проверенное временем решение для стационарной прокладки в земле или каналах, где важна абсолютная герметичность и нет ограничений по весу/гибкости. Имеет более высокую емкость, что может быть важно для длинных линий с точки зрения токов замыкания на землю.
ПвБШв – современный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена. Он легче, допускает более высокую рабочую температуру (+90°C), имеет меньший радиус изгиба и проще в монтаже (не требует сложной заделки концов). Лучше подходит для сетей с частыми перегрузками, вертикальных трасс, туннелей. Однако он может быть более чувствителен к точечным механическим повреждениям оболочки и распространению водных триингов.

4. Как правильно выбрать сечение 150 мм²? На какой ток оно рассчитано?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому току нагрузки или по экономической плотности тока. Для кабеля 10 кВ ЦСБШв 3х150, проложенного в земле, длительно допустимый ток составляет около 355 А. Это означает, что кабель может постоянно передавать мощность примерно √3 10 кВ 355 А

• 0.95 ≈ 5.8 МВт (с учетом cos φ = 0.95). Для точного выбора необходимо выполнить расчет с учетом всех поправочных коэффициентов (температура грунта, количество рядом проложенных кабелей, тепловое сопротивление грунта).

5. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Да, согласно ПУЭ (Глава 2.3), кабель, проложенный в земле, должен быть защищен от механических повреждений:

• При глубине прокладки 0.7-1.0 м в местах, где не предполагаются земляные работы, достаточно защитного сигнального пластика или ленты, уложенной на 250 мм выше кабеля.
• В местах с повышенной нагрузкой (под дорогами, в местах вероятных раскопок) кабель должен быть проложен в асбоцементных, пластиковых или стальных трубах, либо защищен железобетонными плитами.

6. Какой срок службы у этого кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля ЦСБШв составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от:

• Соблюдения условий прокладки и монтажа (особенно качества монтажа муфт).
• Соблюдения режимов нагрузки и недопущения длительных перегрузок.
• Коррозионной агрессивности среды (для брони и оболочки).
• Отсутствия механических повреждений при сторонних работах.
• Регулярности и качества проведения профилактических испытаний (замеров сопротивления изоляции и испытаний повышенным напряжением).

7. Можно ли соединять кабель ЦСБШв с кабелем другой марки, например, с ПвБШв?

Да, такое соединение технически возможно, но оно должно быть выполнено только в специальной соединительной муфте, предназначенной для стыковки кабелей с различными типами изоляции (бумажная/СПЭ). Внутри такой муфты обеспечивается плавный переход электрического поля и герметизация стыка. Работу должны выполнять высококвалифицированные специалисты. Необходимо также учитывать разницу в допустимых рабочих температурах и токах нагрузки, принимая для всей линии меньшие значения.