Кабель СБПЗАБпШп 1-х жильный
Кабель СБПЗАБпШп 1-х жильный: полное техническое описание и область применения
Кабель СБПЗАБпШп 1х жильный представляет собой силовой бронированный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в условиях агрессивных сред и при наличии механических воздействий. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его устройства: С – изоляция из сшитого полиэтилена, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, П – наружная оболочка из полиэтилена, З – заполнение жил, А – алюминиевая жила, Бп – бронепокров из стальных оцинкованных профилированных лент, Шп – защитный шланг из полиэтилена. Цифра «1» указывает на одножильное исполнение.
Конструкция кабеля СБПЗАБпШп 1х жильный
Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Последовательность слоев от центра к периферии следующая:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (материал А) круглой формы. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (скрученной из отдельных проволок) для больших сечений. Класс жилы по гибкости – 1 или 2.
- Экран по жиле (полупроводящий экран). Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его основная функция – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения изоляции на высоком напряжении.
- Изоляция. Выполняется из сшитого полиэтилена (материал С). Этот полимер подвергается специальной обработке (сшиванию), в результате чего его молекулы образуют трехмерную сетку. Это резко повышает его термостойкость (допустимая температура длительной эксплуатации увеличивается с 70°C у обычного ПЭ до 90°C), стойкость к тепловым ударам и механическую прочность. Номинальная толщина изоляции стандартизирована и зависит от класса напряжения (например, для 10 кВ).
- Экран по изоляции (полупроводящий экран). Наносится поверх изоляции также в виде экструдированного слоя. Замыкает электрическое поле внутри кабеля, делая его радиально-симметричным.
- Поясная изоляция. Выполняется в виде наложения медных или алюминиевых лент, либо в виде медной проволоки, навитой поверх экрана по изоляции. В кабелях на 10 кВ и выше является обязательным элементом. Предназначена для пропускания токов короткого замыкания и обеспечения безопасного потенциала на внешней стороне экрана. В одножильных кабелях является также элементом, обеспечивающим протекание обратного тока при использовании в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.
- Заполнение. Обозначение «З» в маркировке указывает на наличие заполнения. В одножильном кабеле это, как правило, слой полиэтилена или ПВХ пластиката, наложенный поверх экрана, который придает кабелю круглую форму перед наложением брони.
- Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент (обозначение «Бп» – профилированные). В отличие от плоских лент (Б), профилированные (волнистые) ленты обеспечивают кабелю большую гибкость без риска повреждения внутренних слоев. Броня предназначена для защиты от механических повреждений (удары, сдавливание грунтом, грызуны) и растягивающих усилий при прокладке.
- Наружная оболочка (защитный шланг). Изготавливается из полиэтилена (обозначение «Шп»). Защищает стальную броню от коррозии при прокладке в агрессивных грунтах (с высокой кислотностью, щелочностью, содержанием блуждающих токов). Имеет, как правило, черный цвет.
- Магистральные линии в городских и промышленных электрических сетях 6-10 кВ.
- Вводы на территории промышленных предприятий, нефтехимических комплексов, горнодобывающих объектов.
- Питание мощных электродвигателей, насосных и компрессорных станций.
- Прокладка через водные преграды, в условиях заболоченной или засоленной местности благодаря стойкости оболочки и брони.
- Участки с повышенным риском механических повреждений.
- Прокладка вплотную треугольником. Три одножильных кабеля располагаются симметрично (в вершинах равностороннего треугольника). При симметричной нагрузке магнитные поля взаимно компенсируются, что сводит потери в броне к минимуму.
- Прокладка с перекладкой (транспозицией) жил. При протяженных трассах, где обеспечить треугольное расположение сложно (например, в трубах), кабели прокладывают в одной плоскости. Для выравнивания индуктивных сопротивлений по фазам выполняют циклическую перекладку кабелей через равные участки (обычно каждые 100-200 метров).
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель СБПЗАБпШп 1х жильный соответствует требованиям межгосударственных стандартов (ГОСТ 18410-73, ГОСТ 31996-2012) и технических условий. Его ключевые параметры сведены в таблицу.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) или 8,7/10 кВ (12 кВ) в зависимости от системы заземления нейтрали |
| Количество и материал жил | 1, алюминий |
| Сечение жил, мм² | От 50 до 800 (стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 625, 800) |
| Температура эксплуатации | От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева до -15°C) |
| Допустимая температура нагрева жилы | +90°C – длительно, +130°C – в режиме перегрузки, +250°C – при коротком замыкании (до 5 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Способ прокладки | В земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, на эстакадах. Допускается прокладка в воде. |
Область применения и особенности монтажа
Кабель предназначен для питания мощных потребителей и распределения энергии в сетях 10 кВ. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и проектирования одножильных кабелей 10 кВ: При использовании одножильных кабелей в трехфазных сетях критически важно правильно выбрать схему прокладки для компенсации электромагнитных влияний. Протекание переменного тока по одножильному кабелю создает вокруг него переменное магнитное поле, которое, наводя ЭДС в броне и металлических элементах рядом, приводит к потерям мощности и нагреву. Для их минимизации применяют две основные схемы:
Кроме того, при большой длине линии (обычно более 500 м) и высоком рабочем напряжении необходимо учитывать емкостные токи и возможность возникновения перенапряжений. Концы кабеля должны быть оборудованы концевыми муфтами, обеспечивающими надежный электрический контакт экрана и его заземление с двух сторон для безопасности персонала.
Сравнение с аналогами
Выбор кабеля часто требует сравнения с другими типами. Основные аналоги СБПЗАБпШп 1х жильный:
| Марка кабеля | Ключевые отличия | Область предпочтительного применения |
|---|---|---|
| ААБл (с бумажной пропитанной изоляцией) | Более низкая допустимая температура нагрева жилы (+70°C), ограничение по разности уровней прокладки, подверженность старению изоляции. Ниже стоимость. | Стационарные сухие трассы без значительных перепадов высот, где не требуются высокие нагрузки. |
| ПвБШп (с изоляцией из вулканизированного полиэтилена) | Фактически является синонимом СБПЗАБпШп. Термин «вулканизированный» эквивалентен «сшитому». Разница может быть в деталях ТУ. | Полный аналог. Выбор зависит от конкретного производителя и стандарта. |
| СБПЗАБпШп 3х жильный | Три жилы в общей броне. Компактность прокладки, но больший вес, диаметр и сложность монтажа концевых муфт. Магнитные поля фаз компенсируются внутри кабеля. | Там, где важна компактность трассы (тоннели, кабельные этажи), а длина линии невелика. |
| ЦАСБпШп (с медной жилой) | Медная жила (Ц). Более высокая проводимость, меньший диаметр при том же сечении, но существенно более высокая стоимость. Большая стойкость к коррозии. | Объекты с жесткими ограничениями по габаритам, взрывоопасные зоны (где требуется малый диаметр), объекты с высокой коррозионной активностью. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ) от бумажно-пропитанной?
Изоляция из сшитого полиэтилена является сухой, полимерной, не содержит масел. Она имеет более высокий (примерно в 6-10 раз) допустимый температурный индекс (90°C против 70°C), что позволяет пропускать через кабель больший ток нагрузки. СПЭ не чувствительна к перепадам высот при прокладке, так как в ней отсутствует миграция пропиточного состава. Она обладает высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам, что повышает надежность кабельной линии.
Почему в маркировке указано «Бп» (профилированные ленты), а не просто «Б»?
Профилированные (волнистые) стальные ленты обеспечивают кабелю значительно большую гибкость по сравнению с плоскими. При изгибе кабеля плоские ленты могут создать избыточное давление на внутренние слои и ограничить минимальный радиус изгиба. Профилированные ленты, работая как гармошка, сжимаются и растягиваются, сохраняя целостность конструкции и облегчая монтаж на сложных трассах.
Как правильно заземлять броню и экран одножильного кабеля 10 кВ?
Броня и экран (поясная изоляция) должны быть надежно заземлены с обоих концов кабельной линии. Это необходимо для безопасности персонала (снятие потенциала) и для обеспечения нормального режима работы сети при коротких замыканиях (протекание токов КЗ). В случае большой длины линии (более 1-2 км) может потребоваться применение поперечных соединений (cross-bonding) для разделения экрана на секции и снижения циркулирующих токов, вызывающих дополнительные потери.
Можно ли использовать кабель СБПЗАБпШп для прокладки в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, кабель допущен для прокладки в воздухе при условии отсутствия риска механических повреждений небронированными кабелями. Однако, при открытой прокладке на солнечном свете полиэтиленовая оболочка (Шп) требует защиты от ультрафиолетового излучения. Как правило, кабели для таких условий выпускаются с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена черного цвета, что должно быть отражено в ТУ. При длительной открытой прокладке рекомендуется использование кабелей с УФ-защитой или монтаж в лотках/коробах.
Как определить необходимое сечение жилы кабеля СБПЗАБпШп для конкретного объекта?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета, который должен выполнять проектировщик. Основные критерии:
1. По длительно допустимому току нагрузки. Ток нагрузки не должен превышать значений, указанных в ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) для данного способа прокладки (в земле, в воздухе).
2. По потере напряжения. Падение напряжения на конце линии не должно выходить за установленные нормы (обычно ±5-10% от номинального).
3. По термической стойкости к токам короткого замыкания. Сечение должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрев при протекании расчетного тока КЗ в течение времени срабатывания защиты.
4. По экономической плотности тока. Для линий с длительным режимом работы сечение выбирается исходя из минимизации капитальных и эксплуатационных затрат.
В чем разница между кабелями на 6/10 кВ и 8,7/10 кВ?
Цифры обозначают номинальное напряжение между фазой и землей (U0) и между фазами (U). Кабель 6/10 кВ предназначен для работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где в аварийном режиме (замыкание на землю) напряжение на неповрежденных фазах относительно земли может возрасти до линейного. Кабель 8,7/10 кВ рассчитан на сети с эффективно заземленной нейтралью (глухозаземленной), где такое повышение не происходит. Использование кабеля с более низким U0 в сети с эффективно заземленной нейтралью допустимо, но обратная замена (6/10 кВ вместо 8,7/10 кВ) недопустима и опасна.