Кабель ЦСБ2л 10 кВ
Кабель ЦСБ2л 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ЦСБ2л 10 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для распределительных сетей среднего напряжения, отличаясь высокой надежностью, долговечностью и стойкостью к перегрузкам. Его конструкция и материалы отработаны десятилетиями эксплуатации в различных, в том числе и жестких, условиях.
Расшифровка маркировки ЦСБ2л
Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ и несет полную информацию о его конструкции:
- Ц – обозначает, что токопроводящая жила выполнена из цинкованной медной проволоки.
- С – указывает на материал изоляции – свинцовая оболочка.
- Б – определяет тип изоляции жил – бумажная пропитанная.
- 2 – указывает на наличие двух стальных ленточных бронепокровов.
- л – означает, что под броней имеется лавсановая (полиэтилентерефталатная) подушка, выполняющая роль дополнительной защиты от коррозии и механического повреждения свинцовой оболочки.
- 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Подушка (ламинат): Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка, состоящая из слоя битумного состава, лавсановой ленты (маркировка «л») и/или слоя крепированной бумаги. Она защищает мягкую свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальными лентами брони.
- Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (натяжение, удары, давление грунта) и от грызунов.
- Наружный защитный шланг: Поверх брони накладывается покров из битумного состава и слоя волокнистого материала (пряжи), пропитанного антисептиком. Он защищает броню от коррозии.
- Номинальное напряжение U0/U (Um): 6/10 кВ (12 кВ). Где U0 = 6 кВ – напряжение между жилой и землей, U = 10 кВ – междуфазное напряжение, Um = 12 кВ – максимальное длительно допустимое напряжение.
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 25 кВ в течение 10 минут после прокладки или 30 кВ на барабане.
- Температура жилы при длительной эксплуатации: не более +80°C.
- Температура жилы при перегрузке: не более +90°C (суммарно не более 100 часов в год).
- Температура жилы при коротком замыкании: не более +250°C (длительность до 4 секунд).
- Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -0°C.
- Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок, заводских цехов.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах, галереях).
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и агрессивности грунтов, способных разрушить свинцовую оболочку. При наличии таких рисков требуется дополнительная защита (кабель в поливинилхлоридном шланге, прокладка в асбестоцементных или пластиковых трубах).
- Прокладка по стенам зданий и сооружений.
- Соединительные муфты: Чугунные или эпоксидные, реже латунные, предназначенные для соединения двух отрезков кабеля. Внутри жилы соединяются с помощью медных или алюминиевых трубок, обжимаемых пресс-клещами, с последующей изоляцией бумажными роликами и рукавами, заполняемыми мастикой или компаундом.
- Концевые муфты: Чугунные мачтовые (КНЧ) или эпоксидные наружной (КНЭ) и внутренней (КВЭ) установки. Служат для оконцевания кабеля при подключении к шинам распределительного устройства или трансформатора.
- Стопорные муфты: Устанавливаются на трассах с перепадом уровней для ограничения стекания пропиточного состава.
- Высокая надежность и долговечность: При правильной прокладке и эксплуатации срок службы превышает 40 лет.
- Отличная теплостойкость: Бумажно-масляная изоляция хорошо выдерживает перегрузки и кратковременные повышения температуры при КЗ.
- Высокая электрическая прочность.
- Хорошая стойкость к коронным разрядам.
- Наличие брони: Защищает от механических повреждений, позволяет прокладывать в земле без дополнительных труб.
- Герметичность свинцовой оболочки: Абсолютная защита изоляции от влаги.
- Большая масса и габариты: По сравнению с современными кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвПг) тяжелее и менее гибкие.
- Сложность монтажа и разделки: Требует специальных навыков, инструментов и более длительного времени для установки муфт.
- Ограничение по перепаду высот.
- Пожароопасность: Наличие пропиточного состава и бумаги требует соблюдения противопожарных мер, особенно при прокладке в пучках.
- Требовательность к условиям хранения: Барабаны должны храниться в закрытых помещениях, концы кабеля – герметично заделаны.
- Необходимость в системе подпитки на длинных трассах (для кабелей с вязкой пропиткой это менее критично, чем для кабелей с низкой вязкостью).
- Снижение сопротивления изоляции, измеренного мегомметром на 2500 В.
- Пробой изоляции при проведении высоковольтных испытаний.
- Внешние повреждения брони, оболочки (вмятины, разрывы, глубокая коррозия свинца).
- Локальный нагрев кабеля или муфты, обнаруженный при тепловизионном обследовании.
- Выход из строя кабельной линии, срабатывание релейной защиты (КЗ, замыкание на землю).
- Глубина траншеи: не менее 0.7 м от планировочной отметки до верха кабеля, 1 м при пересечении дорог и площадок.
- Подготовка дна: песчаная или мягкая грунтовая подушка толщиной 100 мм.
- Засыпка: после укладки кабель засыпается слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной 100 мм, затем укладывается сигнальная лента или кирпич, после чего траншея засыпается полностью.
- Расстояние в свету между параллельно проложенными кабелями 6-10 кВ: не менее 100 мм.
- Защита при пересечении с другими коммуникациями: обычно осуществляется разделением слоем грунта не менее 0.5 м или прокладкой в трубах/блоках.
Конструкция кабеля ЦСБ2л 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из медных проволок, луженых или нелуженых, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется в кабелях большой номинальной площади сечения для уменьшения общего диаметра и экономии материалов изоляции и оболочек. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 16-25 мм²) или многопроволочными (для всех сечений).
2. Фазная изоляция
Каждая токопроводящая жила изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, наложенными спирально с перекрытием. Бумага пропитывается вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (10 кВ). Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и теплостойкостью.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник с заполнением промежутков бумажным жгутом или кабельной бумагой, накладывается общая поясная изоляция, также из бумажных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и механическая защита фазной изоляции.
4. Экран (для кабелей на 6 кВ и выше)
Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он необходим для выравнивания электрического поля, устранения тангенциальных составляющих напряженности и обеспечения безопасности при касании металлической оболочки.
5. Свинцовая герметизирующая оболочка
Сердечник кабеля герметично защищен оболочкой из свинцового сплава. Ее основное назначение – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, которые резко снижают ее электрическую прочность. Также оболочка обеспечивает стойкость к некоторым химическим воздействиям.
6. Защитные покровы (броня и подушка)
Основные технические характеристики и параметры
Электрические параметры
Конструктивные параметры (пример для трехжильного кабеля)
| Количество и номинальное сечение жил, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 3×25 | 45-50 | 3500-4000 |
| 3×50 | 50-55 | 4500-5000 |
| 3×70 | 55-60 | 5500-6000 |
| 3×95 | 60-65 | 6500-7200 |
| 3×120 | 65-70 | 7500-8500 |
| 3×150 | 70-75 | 9000-10000 |
| 3×185 | 75-80 | 10500-11500 |
| 3×240 | 80-85 | 12500-13500 |
Примечание: Фактические значения могут незначительно отличаться у разных производителей и должны уточняться по техническому паспорту.
Допустимые длительные токовые нагрузки (для прокладки в земле)
| Сечение жилы, мм² | Токовая нагрузка, А (при температуре земли +15°C и глубине прокладки 0.7 м) |
|---|---|
| 25 | 135 |
| 35 | 165 |
| 50 | 200 |
| 70 | 245 |
| 95 | 295 |
| 120 | 340 |
| 150 | 390 |
| 185 | 445 |
| 240 | 525 |
Примечание: При прокладке в воздухе значения токов нагрузки будут иными (обычно ниже на 10-15% при одинаковой температуре окружающей среды).
Область применения и способы прокладки
Кабель ЦСБ2л 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель ЦСБ2л не предназначен для прокладки по трассам с большим перепадом уровней (вертикальных и наклонных участков с перепадом высот более 15-25 м), так как пропиточный состав может стекать, вызывая осушение изоляции в верхней части и повышение давления в нижней. Для таких трасс используются кабели с обедненно-пропитанной или нестекающей изоляцией (например, марки ЦСп).
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ЦСБ2л требует высокой квалификации персонала. Особое внимание уделяется герметичности. При разделке конца кабеля для установки муфты необходимо предотвратить попадание влаги в бумажную изоляцию. Соединение и ответвление жил производятся с помощью кабельных муфт:
Все работы по монтажу муфт должны проводиться в условиях сухой погоды, а открытая изоляция – минимальное время контактировать с воздухом.
Преимущества и недостатки кабеля ЦСБ2л 10 кВ
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ЦСБ2л отличается от кабеля ЦСБ?
Буква «л» в маркировке ЦСБ2л указывает на наличие лавсановой ленты в подушке под броней. В кабеле ЦСБ (без «л») подушка может состоять из битумного состава и слоя крепированной бумаги или другого волокнистого материала. Лавсановая лента повышает механическую прочность подушки и ее стойкость к повреждениям.
Можно ли прокладывать кабель ЦСБ2л в воде?
Прямая прокладка в воде не рекомендуется, несмотря на герметичную свинцовую оболочку. Длительное воздействие воды, особенно под давлением, и возможные механические воздействия (лед, течение, якоря) могут повредить броню и наружные покровы, что в конечном итоге приведет к коррозии свинца. Для прокладки в водоемах используются специальные кабели с усиленной броней (например, проволочной) и дополнительными защитными покровами.
Какой кабель современный является аналогом ЦСБ2л?
Основным современным аналогом с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, например, ПвП2г или АПвП2г на напряжение 10 кВ. Он легче, не имеет ограничений по перепаду высот, проще в монтаже (применяются термоусаживаемые или холодноусаживаемые муфты), менее пожароопасен. Однако в некоторых специфических условиях (высокие перегрузки, стойкость к внешним воздействиям в традиционных траншеях) бумажная изоляция может сохранять преимущества.
Что означает цветная метка на бумажной изоляции жил?
Цветные бумажные нити или полосы (метки), наложенные поверх изоляции жилы, служат для идентификации фаз. Обычно используются следующие цвета: Фаза A – желтый, Фаза B – зеленый, Фаза C – красный. Нулевая жила, если она присутствует (в кабелях на 1 кВ), маркируется голубым или без метки.
Как определить, что кабель ЦСБ2л поврежден и требует ремонта?
Основные признаки повреждения:
При обнаружении повреждения необходимо локализовать дефект специальными методами (импульсный, акустический, индукционный) и произвести ремонт установкой соединительной муфты на месте повреждения.
Каковы требования к трассе для прокладки кабеля ЦСБ2л в земле?
Заключение
Кабель ЦСБ2л 10 кВ остается востребованным изделием в арсенале энергетиков, несмотря на появление полимерных аналогов. Его надежность, проверенная длительной эксплуатацией, делает его предпочтительным выбором для ответственных стационарных линий, где не критичны ограничения по массе и перепаду высот. Правильный выбор сечения, квалифицированный монтаж, соблюдение условий прокладки и эксплуатации, а также регулярный мониторинг состояния изоляции гарантируют многолетнюю и безотказную работу кабельной линии на базе ЦСБ2л. При проектировании новых сетей необходим технико-экономический анализ, сравнивающий данный тип кабеля с современными вариантами на основе сшитого полиэтилена, с учетом всех капитальных и эксплуатационных затрат.