Кабель СБ 3-х жильный 10 кВ

Кабель силовой с бумажной изоляцией СБ 3-х жильный на напряжение 10 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель марки СБ (Силовой с Бумажной изоляцией) на напряжение 10 кВ представляет собой классическое решение для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Несмотря на появление современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), кабель СБ сохраняет свою актуальность благодаря высокой надежности, длительному опыту эксплуатации и устойчивости к внешним воздействиям в определенных условиях.

Конструкция кабеля СБ 3х жильного 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной и каждый элемент выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди (обозначение в марке отсутствует). Для сечений от 25 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и расход материалов. Жилы могут быть однопроволочными (для меньших сечений) или многопроволочными.
• Фазная бумажная изоляция. На токопроводящую жилу послойно накладывается пропитанная маслоканифольным или синтетическим составом бумажная лента. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
• Поясная изоляция. После скрутки трех изолированных жил в сердечник, на него также накладывается поясная изоляция из бумажных лент. Она выравнивает электрическое поле в пространстве между жилами и землей.
• Экран на жилах (для кабелей с нулевой точкой, заземленной через дугогасящий реактор). В кабелях для сетей с компенсированной нейтралью (типа СБГ) на фазную изоляцию может накладываться экран из полупроводящей бумаги или металлизированной ленты для предотвращения ионизации.
• Оболочка. Защищает изоляцию от увлажнения и механических повреждений. У кабеля СБ оболочка выполняется из свинца (С) или алюминия (А). Свинцовая оболочка (СБ) обладает высокой коррозионной стойкостью и гибкостью, алюминиевая (СБА) – большей механической прочностью и меньшим весом.
• Защитные покровы. Включают подушку (прослойку из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты), броню и наружный покров.
  • Броня: Выполняется из стальных лент (тип Б) или оцинкованных стальных проволок (тип К). Ленточная броня (СБб, СБАб) защищает от механических воздействий при прокладке в земле (траншеях). Проволочная броня (СБК, СБАК) применяется при повышенных растягивающих нагрузках (уклоны, вертикальные шахты).
  • Наружный покров: Представляет собой пропитанный кабельный джут, битумный состав или полимерные материалы (поливинилхлорид, полиэтилен), защищающие броню от коррозии.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель СБ 10 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях. Прокладка по воздуху возможна, но не рекомендуется без дополнительных мер защиты от солнечного излучения и требует учета механических нагрузок. Кабель рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне температур окружающей среды: от -50°C до +50°C при монтаже и от -50°C до +50°C в рабочем режиме. Допустимый нагрев жилы в продолжительном режиме составляет +80°C, при коротком замыкании – до +200°C (для медных) или +200°C (для алюминиевых).

Маркировка и расшифровка обозначений

Полная марка кабеля формируется согласно ГОСТ 18410-73. Пример: СБбШп 3х95-10.

• С – Силовой кабель.
• Б – С бумажной пропитанной изоляцией.
• б – Броня из двух стальных лент.
• Шп – Защитный шланг (покров) из полиэтилена.
• 3х95 – Три жилы сечением 95 мм² каждая.
• 10 – Номинальное напряжение 10 кВ.

Другие распространенные обозначения: К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, А – алюминиевая оболочка (СБА), Г – отсутствие защитных покровов поверх оболочки («голый», для прокладки в кабельных сооружениях), Ц – бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом (для вертикальных трасс).

Технические характеристики и параметры

Ключевые параметры кабеля СБ 10 кВ регламентируются ГОСТ 18410-73. Основные из них представлены в таблицах.

Таблица 1. Допустимый длительный ток нагрузки для кабелей СБ 10 кВ с алюминиевыми жилами (прокладка в земле, температура грунта +15°C)

Сечение жилы, мм²	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
50	165	145
70	200	180
95	240	220
120	275	255
150	315	290
185	355	330

Таблица 2. Электрические сопротивления жил при постоянном токе (+20°C)

Сечение жилы, мм²	Сопротивление алюминиевой жилы, Ом/км, не более	Сопротивление медной жилы, Ом/км, не более
50	0.641	0.387
70	0.443	0.268
95	0.320	0.193
120	0.253	0.153
150	0.206	0.124

Испытательное напряжение промышленной частоты для кабелей на 10 кВ после прокладки составляет 36 кВ в течение 10 минут. Емкость жилы на землю зависит от конструкции и сечения и обычно находится в диапазоне 0.3 – 0.5 мкФ/км.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля СБ имеет ряд критически важных особенностей, обусловленных свойствами бумажно-масляной изоляции.

• Радиус изгиба: При прокладке минимально допустимый радиус изгиба составляет 25 наружных диаметров для бронированных кабелей с многопроволочными жилами и 15 диаметров для кабелей с однопроволочными жилами.
• Ограничение по перепаду высот: Для кабелей с обычной пропиткой (нестекающей – марка Ц) существует строгое ограничение по разности уровней между верхней и нижней точками трассы (обычно 15-25 м в зависимости от напряжения). При превышении этого перепада пропиточный состав может стекать, приводя к осушению изоляции в верхней части и повышению давления в нижней, что чревато пробоем.
• Герметичность: Необходимо тщательно следить за целостностью свинцовой или алюминиевой оболочки. При ее повреждении бумажная изоляция быстро увлажняется, что резко снижает электрическую прочность.
• Концевые и соединительные муфты: Требуется установка специальных концевых заделок (КНС, КНБ) и соединительных муфт, обеспечивающих герметизацию, восстановление экрана и изоляции. Работа требует высокой квалификации персонала.
• Подготовка к включению под напряжение: После длительного хранения или прокладки в условиях повышенной влажности кабель может потребовать предварительной сушки (пропусканием тока или с помощью специальных установок).

Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

Кабель СБ и современный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП, ПвВ) имеют принципиальные различия.

• Материал изоляции: Бумага, пропитанная вязким составом, против сшитого полиэтилена (ХLPE). СПЭ – твердый диэлектрик.
• Допустимая температура: Для СБ – +80°C, для СПЭ – +90°C в продолжительном режиме. Это позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
• Перепад уровней: Для СПЭ ограничений по перепаду высот нет.
• Монтаж: Монтаж кабеля СПЭ проще, требует меньшего радиуса изгиба, не нуждается в сложных муфтах с пропиткой. Однако он более чувствителен к точечным механическим повреждениям и водным деревьям.
• Эксплуатация: Кабель СБ требует постоянного контроля за состоянием оболочки и пропитки. Кабель СПЭ более неприхотлив, но подвержен старению при локальных дефектах.
• Стоимость и область: Кабель СБ часто дешевле, но его монтаж и обслуживание дороже. СПЭ кабель доминирует в новых проектах. СБ сохраняет позиции в ремонте старых сетей, в агрессивных средах (где важна стойкость свинцовой оболочки) и на объектах с высокими требованиями к пожарной безопасности (с негорючей внешней оболочкой).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главный недостаток кабеля СБ?

Главный эксплуатационный недостаток – наличие жидкой или вязкой пропитки бумажной изоляции, что накладывает жесткие ограничения на трассу прокладки (перепад высот) и требует абсолютной герметичности металлической оболочки. При ее повреждении кабель быстро выходит из строя.

Можно ли проложить кабель СБ в земле без защиты?

Нет. Для прокладки в земле обязательна броневая защита (ленточная или проволочная) с антикоррозионным наружным покровом (Шп, Шв). Без брони допустима прокладка только в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах) при отсутствии механических нагрузок.

Как определить необходимое сечение кабеля СБ 10 кВ?

Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества кабелей в траншее и поправочных коэффициентов (ПУЭ Глава 1.3). Также обязателен проверочный расчет по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания.

Что означает маркировка СБГ?

Буква «Г» в конце основной марки означает отсутствие защитных покровов (брони и наружного покрова) поверх герметичной оболочки. Такой кабель («голый») предназначен для прокладки в сухих и сырых кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, по эстакадам), где нет риска механических повреждений.

Почему при монтаже концевых муфт на кабель СБ так важна скорость работы?

После снятия наружных покровов и оболочки бумажная изоляция начинает активно впитывать влагу из воздуха. Это приводит к локальному снижению электрической прочности. Поэтому все операции по разделке и монтажу муфты должны проводиться максимально быстро и, по возможности, в условиях низкой влажности.

Какой срок службы у кабеля СБ?

Номинальный срок службы кабеля СБ при соблюдении условий прокладки, эксплуатации и нагрузок составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы многих линий, проложенных в середине XX века, превышает 50 лет.

Заключение

Кабель СБ 3х жильный 10 кВ остается технически и экономически обоснованным решением для определенных задач в сетях среднего напряжения, несмотря на конкуренцию со стороны полимерных кабелей. Его применение требует глубокого понимания конструкции, строгого соблюдения норм монтажа и эксплуатации, а также квалифицированного технического обслуживания. Выбор в пользу кабеля СБ должен основываться на тщательном анализе условий трассы, бюджета на весь жизненный цикл и доступности специалистов для его монтажа и ремонта. В современных условиях он чаще применяется для реконструкции и ремонта существующих линий, изначально проложенных бумажными кабелями, а также на объектах со специфическими требованиями к стойкости оболочки или пожарной безопасности.