Кабель силовой гибкий СГ 35 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель марки СГ на напряжение 35 кВ представляет собой силовой гибкий кабель, предназначенный для стационарной и нестационарной прокладки с номинальным переменным напряжением 35 кВ частотой 50 Гц. Основное его отличие от кабелей марок АСБл или АПвПг — отсутствие металлических бронепокровов и наличие гибкой токопроводящей жилы, что позволяет его использование в условиях, требующих частых перегибов, подвижного подключения или сложной трассировки. Кабель находит применение для питания передвижных механизмов (экскаваторы, драглайны, краны), подключения силовых трансформаторов, сборных шин распределительных устройств, а также в качестве вставок на вибрирующих основаниях.
Конструкция кабеля СГ 35 кВ
Конструкция кабеля СГ 35 кВ является многослойной и строго регламентируется техническими условиями (ТУ) и ГОСТ. Каждый слой выполняет критически важную функцию для обеспечения надежной работы под высоким напряжением.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из многопроволочной медной проволоки (по ГОСТ 22483 класс 5 или 6), что обеспечивает высокую гибкость. Сечение жилы стандартно составляет 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм² и более, в зависимости от требуемой токовой нагрузки.
- Фазная изоляция. Наносится экструзионным способом поверх токопроводящей жилы. В качестве материала используется сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE) или этиленпропиленовая резина (ЭПР). СПЭ является наиболее распространенным материалом благодаря отличным диэлектрическим свойствам, высокой термостойкости (до 90°C в длительном режиме) и стойкости к трекингу.
- Экран по жиле. Представляет собой полупроводящий слой, наложенный поверх фазной изоляции. Выполнен из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей резины. Его функция — выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе изоляции и экрана, предотвращая тем самым возникновение частичных разрядов.
- Поясная изоляция. Общий слой изоляции, объединяющий все изолированные жилы. Материал аналогичен фазной изоляции.
- Экран по изоляции (металлизированный). Накладывается поверх поясной изоляции. Обычно выполнен в виде медной ленты, наложенной продольно или в виде оплетки из медных проволок. Служит для создания равного потенциала по поверхности кабеля, отвода емкостных токов и в качестве элемента системы защиты при коротком замыкании.
- Оболочка. Наружный защитный слой, предохраняющий внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред (масла, кислоты, щелочи) и распространения пламени. Материал — поливинилхлоридный пластикат (ПВХ) пониженной горючести или безгалогеновая резина. Цвет оболочки, как правило, черный.
- Подвижное подключение крупногабаритного горнорудного и карьерного оборудования (электрические экскаваторы, драглайны, передвижные дробильные комплексы).
- Питание кранового оборудования в портах и на крупных промышленных предприятиях.
- В качестве гибких соединений между ячейками КРУ, сборными шинами и силовыми трансформаторами на подстанциях 35 кВ.
- Для создания петель (компенсаторов) на трассах кабельных линий, проходящих в зонах с возможными подвижками грунта или вибрациями.
- Временное электроснабжение объектов, где прокладка жестких кабелей нецелесообразна.
- Прокладка может осуществляться в воздухе (в кабельных сооружениях, по эстакадам, внутри помещений), в земле (в траншеях) при условии защиты от механических повреждений с помощью плит или труб, так как броня у кабеля СГ отсутствует.
- При подземной прокладке в траншеях с другими кабелями необходимо соблюдать нормативные расстояния между ними и предусматривать песчаную подушку и засыпку.
- Крепление кабеля на вертикальных и наклонных участках должно производиться с помощью специальных хомутов, не повреждающих оболочку.
- Концевые заделки (муфты) для кабеля СГ 35 кВ должны быть специально предназначены для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и соответствовать его конструкции (наличие экранов). Монтаж концевых муфт требует высокой квалификации персонала и соблюдения абсолютной чистоты при обработке изоляции.
- АСБл 35 кВ: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевой жилой, свинцовой оболочкой и броней из стальных лент. Абсолютно негибкий, предназначен для стационарной прокладки в земле. Требует сложной технологии монтажа концевой разделки.
- АПвПг 35 кВ: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой жилой, экранами и наружной защитной оболочкой из ПВХ. Имеет умеренную гибкость, но значительно уступает СГ. Броня отсутствует. Это современный аналог АСБл для стационарной прокладки.
- КГ 35 кВ: Прямого аналога не существует. Кабель КГ (кабель гибкий) — это кабель на напряжение до 1 кВ с резиновой изоляцией, предназначенный для подключения передвижных механизмов. СГ — это, по сути, высоковольтная версия концепции КГ, но с принципиально иной изоляцией и экранной системой.
Основные технические параметры и характеристики
Эксплуатационные параметры кабеля СГ 35 кВ определяются его конструкцией и материалами. Ниже приведены ключевые характеристики.
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля СГ 35 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 20/35 кВ (40,5 кВ) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 65 кВ |
| Максимальная допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +90°C (для изоляции из СПЭ) |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 5 сек) | +250°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10-12 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки для кабелей СГ 35 кВ (пример для одножильного кабеля, прокладка в воздухе, температура окружающей среды +25°C)
| Сечение жилы, мм² | Медная жила, А | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 50 | 245 | ~4500 |
| 70 | 300 | ~5200 |
| 95 | 360 | ~6000 |
| 120 | 415 | ~6800 |
| 150 | 470 | ~7700 |
| 185 | 530 | ~8800 |
| 240 | 610 | ~10500 |
Важное примечание: Токовые нагрузки являются справочными. Фактические значения должны определяться расчетом с учетом всех поправочных коэффициентов: на температуру окружающей среды, на группирование кабелей, на способ прокладки (в воздухе, в земле, в трубе).
Область применения и особенности монтажа
Кабель СГ 35 кВ применяется в тех случаях, когда требуется гибкость и устойчивость к многократным изгибам. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Отличия кабеля СГ от кабелей марок АСБл, АПвПг, КГ
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Можно ли прокладывать кабель СГ 35 кВ в земле напрямую, без защиты?
Ответ: Прямая прокладка в земле без дополнительной защиты (брони) не рекомендуется, так как оболочка из ПВХ или резины не рассчитана на значительные механические нагрузки (давление камней, риск повреждения лопатой и т.д.). Для прокладки в траншеях необходимо использовать защитные трубы (ПНД, асбестоцементные, металлические) или укладывать кабель в лотки с последующей засыпкой и маркировкой сигнальной лентой.
Вопрос: Как правильно выбрать сечение кабеля СГ 35 кВ?
Ответ: Выбор сечения производится по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (температура, группирование, способ прокладки). 2) По экономической плотности тока (для сетей с длительным режимом работы). Окончательный расчет должен быть выполнен проектной организацией на основе ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и конкретных условий эксплуатации.
Вопрос: Требуется ли заземление экранов кабеля СГ 35 кВ?
Ответ: Да, это обязательное требование. Металлизированный экран (медная лента или оплетка) должен быть надежно заземлен с обоих концов кабеля. Это обеспечивает безопасность персонала, отводит емкостные токи и в случае короткого замыкания внутри кабеля позволяет защитной аппаратуре корректно сработать, так как ток будет протекать по экрану.
Вопрос: Каков гарантийный срок на кабель СГ 35 кВ?
Ответ: Гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый производителями, обычно составляет 5 лет с даты ввода кабеля в эксплуатацию, но не более 4,5 лет с момента изготовления. Важно понимать, что гарантия распространяется на соблюдение заводом-изготовителем технических условий. Срок службы кабеля при соблюдении условий транспортировки, монтажа и эксплуатации составляет не менее 30 лет.
Вопрос: В чем главный недостаток кабеля СГ по сравнению с АПвПг?
Ответ: Главный недостаток — отсутствие бронепокрова, что делает его более уязвимым к механическим воздействиям при прокладке в земле и требует дополнительных мер защиты. Кроме того, при прочих равных (сечение, изоляция) кабель СГ, как правило, дороже из-за использования медной многопроволочной жилы.
Заключение
Кабель СГ 35 кВ является специализированным решением для создания гибких и подвижных соединений в сетях высокого напряжения. Его конструкция, основанная на изоляции из сшитого полиэтилена и многослойной системе экранирования, обеспечивает высокую надежность, долговечность и безопасность эксплуатации. Ключевыми для корректного применения являются правильный выбор сечения, соблюдение норм прокладки и монтажа концевых заделок, а также понимание его отличий от классических силовых кабелей для стационарной прокладки. Использование кабеля СГ 35 кВ должно быть технико-экономически обосновано, исходя из конкретных условий проекта.
Комментарии