Кабель СБШв 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СБШв 6 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях и шахтах, при условии отсутствия растягивающих усилий. Кабель рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°С до +50°С.
Расшифровка маркировки СБШв
Маркировка кабеля производится по установленной системе, где каждая буква указывает на материал и назначение элемента конструкции:
- С – кабель с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом.
- Б – броня из стальных лент.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
- 6 кВ – номинальное напряжение 6000 Вольт.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами.
- Рабочая температура жилы: до +80°С в длительном режиме, до +90°С – в режиме перегрузки, до +250°С – в режиме короткого замыкания (не более 4 секунд).
- Температура монтажа без предварительного подогрева: не ниже -15°С.
- Строительная длина: не менее 250 м для сечений до 70 мм², не менее 200 м для сечений 95 мм² и выше.
- Траншея должна быть подготовлена: очищена от камней, строительного мусора, на дне устроена песчаная подушка толщиной не менее 100 мм.
- При пересечении с коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен футлярами (трубами).
- Запрещается прокладка кабеля на участках с резко меняющимся рельефом, где возможны его подвижки и возникновение растягивающих напряжений.
- Концевые муфты (КНСт, КНБт) должны устанавливаться с соблюдением технологии, обеспечивающей герметизацию и восстановление изоляции.
- При прокладке в холодное время года при температуре ниже -15°С кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
- Соединительные муфты: Мачтовые (типа СС) или стопорно-переходные (типа СП).
- Концевые муфты: Наружной установки – типа КНСт (с фарфоровой или полимерной покрышкой), для внутренней установки – типа КВБт (в металлическом корпусе) или современные полимерные муфты сухой конструкции.
Дополнительные обозначения могут включать: «ож» (одножильный), «нг» (не распространяющий горение), «А» (алюминиевая жила – если буква отсутствует, жила по умолчанию медная). Таким образом, марка СБШв всегда предполагает медную токопроводящую жилу.
Конструкция кабеля СБШв 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки (по ГОСТ 22483). Может быть однопроволочной (сечением до 16 мм² включительно) или многопроволочной (сечением 25 мм² и выше). Класс гибкости – 1 или 2. Жилы круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
2. Фазная изоляция
Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (6 кВ). Для кабелей на 6 кВ применяется изоляция по нормам толщины для 6/10 кВ. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
3. Поясная изоляция
Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из бумажных лент и служит для дополнительного выравнивания электрического поля и укрепления сердечника.
4. Экран на жиле (для кабелей на 6 кВ и выше)
В кабелях на напряжение 6 кВ каждая жила экранируется полупроводящей бумагой или электропроводящим слоем. Это необходимо для предотвращения возникновения частичных разрядов в воздушных включениях между изоляцией и жилой, что особенно критично на переменном напряжении среднего класса.
5. Заполнитель
Пространство между изолированными жилами и поясной изоляцией заполняется жгутами из бумаги или ПВХ-компаунда для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
6. Оболочка (свинцовая или алюминиевая)
В кабеле марки СБШв используется свинцовая оболочка (обозначается буквой «С»). Она служит герметизирующим барьером, защищающим бумажную пропитанную изоляцию от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Свинец обладает высокой коррозионной стойкостью и пластичностью.
7. Подушка под броню
Наносится поверх оболочки для предотвращения ее механического повреждения стальными лентами брони и для дополнительной защиты от коррозии. Обычно состоит из битумного состава и слоя крепированной бумаги или полимерной пленки.
8. Броня
Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Броня обеспечивает механическую защиту от сдавливания, грызунов и других внешних воздействий при прокладке в земле.
9. Защитный шланг Шв
Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенная поверх брони. Защищает стальную броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от земли и обеспечивает дополнительную механическую и химическую защиту. Пластикат не поддерживает горение.
Основные технические параметры
Электрические параметры
Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц для кабелей на 6 кВ после прокладки составляет 24 кВ в течение 10 минут. Допустимый длительный ток нагрузки зависит от условий прокладки и сечения жилы.
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 10 | 85 | 70 |
| 16 | 115 | 95 |
| 25 | 150 | 125 |
| 35 | 180 | 150 |
| 50 | 220 | 180 |
| 70 | 270 | 215 |
| 95 | 325 | 260 |
| 120 | 375 | 300 |
| 150 | 430 | 340 |
| 185 | 490 | 385 |
| 240 | 570 | 450 |
Примечание: Токи даны для условий прокладки одиночного кабеля в траншее на глубине 0.7-1.0 м, при температуре земли +15°С и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. При групповой прокладке, иных температурах или тепловом сопротивлении грунта вводятся поправочные коэффициенты.
Механические и климатические параметры
Область применения и особенности монтажа
Кабель СБШв 6 кВ предназначен в первую очередь для стационарной прокладки в земле (траншеях) при отсутствии растягивающих усилий. Благодаря броне и наружному шлангу он устойчив к механическим воздействиям, давлению грунта и коррозии. Также допускается его прокладка в кабельных сооружениях (колодцах, туннелях, эстакадах), где требуется защита от случайных повреждений.
При монтаже необходимо соблюдать следующие ключевые правила:
Сравнение с кабелями других марок (АСБл, ПвБШв)
Выбор кабеля для проекта зависит от условий эксплуатации и экономических факторов.
| Параметр / Марка кабеля | СБШв | АСБл (алюминиевый аналог) | ПвБШв (с изоляцией из сшитого полиэтилена) |
|---|---|---|---|
| Материал жилы | Медь | Алюминий | Медь |
| Материал изоляции | Бумага пропитанная | Бумага пропитанная | Сшитый полиэтилен (Пв) |
| Герметизирующая оболочка | Свинцовая | Алюминиевая или свинцовая | Отсутствует (за счет радиационной сшивки) |
| Допустимая температура жилы, °С | +80 | +80 | +90 |
| Стойкость к ударным нагрузкам | Ниже (хрупкость свинца) | Выше (прочность алюминия) | Высокая |
| Монтаж при низких температурах | Требует прогрева (риск повреждения свинца) | Требует прогрева | Допускается до -20°С без прогрева |
| Основное преимущество | Проверенная временем надежность, стабильность параметров | Более низкая стоимость | Более высокая допустимая нагрузка, меньший вес и радиус изгиба, простота монтажа |
| Основной недостаток | Большой вес, сложность монтажа, риск утечки пропитки при вертикальной прокладке | Большее удельное сопротивление алюминия, больший диаметр при том же токе | Более высокая стоимость, чувствительность к качеству монтажа муфт |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля СБ от СБШв?
Кабель марки СБ имеет ту же конструкцию, но не имеет наружного защитного шланга (Шв) из ПВХ поверх брони. Броня из стальных лент у кабеля СБ защищена только антикоррозионным покровом (битум и обмотка). Кабель СБШв имеет дополнительный защитный шланг, что повышает его стойкость к коррозии, агрессивным грунтам и механическим воздействиям, поэтому он предпочтительнее для прокладки в земле.
Можно ли прокладывать кабель СБШв 6 кВ по воздуху (по фасадам, эстакадам)?
Да, прокладка возможна, но с учетом значительного собственного веса кабеля и необходимости защиты от прямых солнечных лучей. Ультрафиолетовое излучение может со временем деградировать ПВХ шланг. Рекомендуется прокладка в лотках, коробах или с использованием дополнительных защитных кожухов. При этом необходимо обеспечить отсутствие растягивающих усилий и надежное крепление.
Что означает «нестекающая пропитка» и почему это важно?
Бумажная изоляция пропитывается специальным вязким составом на основе масла и канифоли. «Нестекающая» означает, что при рабочих температурах и, что критично, при прокладке на трассах с большим перепадом высот (вертикальных и наклонных участках), пропиточный состав не стекает в нижние точки. Это предотвращает осушение изоляции в верхних точках трассы, что могло бы привести к снижению электрической прочности и пробою.
Как правильно выбрать сечение кабеля СБШв 6 кВ для проекта?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (с учетом всех поправочных коэффициентов на условия прокладки) и по потере напряжения (должна укладываться в нормы ПУЭ). Первичный расчет ведется по таблицам допустимых токов (см. Таблицу 1), после чего выполняется проверка на динамическую и термическую стойкость к токам короткого замыкания, если это требуется проектом.
Какие муфты используются для монтажа кабеля СБШв 6 кВ?
Для соединения и оконцевания применяются стопорные муфты, которые обеспечивают герметизацию и предотвращают стекание пропиточного состава. Основные типы:
Выбор конкретного типа муфты зависит от места установки (улица/помещение) и требований проекта.
Каков срок службы кабеля СБШв 6 кВ?
Номинальный срок службы кабеля СБШв при соблюдении условий эксплуатации, монтажа и технического обслуживания составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы на многих объектах энергетики превышает 40-50 лет. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются: перегрузка по току, повреждение оболочек при монтаже, прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительных мер защиты, вибрационные нагрузки.
Заключение
Кабель СБШв 6 кВ остается востребованным продуктом в российской электроэнергетике, особенно при строительстве и реконструкции распределительных сетей 6-10 кВ. Его ключевые преимущества – высокая надежность, проверенная десятилетиями эксплуатации, устойчивость к сложным грунтовым условиям и стабильность электрических параметров. Несмотря на появление более современных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвБШв), которые обладают лучшими нагрузочными и монтажными характеристиками, СБШв сохраняет свои позиции благодаря отработанной технологии производства и монтажа, а также часто более низкой стоимости в сегменте малых и средних сечений. Правильный выбор, монтаж и обслуживание этого кабеля гарантируют долговременную и безотказную работу энергетических линий.