Кабель СП 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СП 120 мм² представляет собой силовой провод с медными жилами сечением 120 квадратных миллиметров в свинцовой оболочке. Буквенное обозначение «СП» расшифровывается как «Силовой с Пропитанной бумажной изоляцией в свинцовой оболочке». Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в электрических сетях высокого напряжения. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 и реже 35 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля СП 120 мм²
Конструкция кабеля СП многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Основные компоненты, от центра к периферии:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (однопроволочной или многопроволочной) сечением 120 мм². Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к циклическим нагрузкам.
- Фазная изоляция. На жилу послойно накладывается пропитанная бумажная лента. Пропитка выполняется вязким маслоканифольным или синтетическим составом, который заполняет воздушные поры в бумаге, резко повышая ее электрическую прочность и теплопроводность.
- Поясная изоляция. После наложения изоляции на все три жилы, они скручиваются в сердечник, поверх которого также накладываются слои пропитанной бумаги, выравнивающие электрическое поле.
- Экран на жилах (для кабелей на 6 кВ и выше). Для нормализации электрического поля и снижения тангенциальных напряжений на поверхности изоляции, поверх фазной изоляции каждой жилы может накладываться полупроводящая бумага или лента из металлизированной бумаги.
- Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из джута, бумажных косичек или ПВХ, что придает кабелю круглую форму и механическую стабильность.
- Поясной экран (для кабелей на 6 кВ и выше). Поверх скрученного сердечника накладывается полупроводящий слой, часто в виде медной фольги или проводящей бумаги.
- Свинцовая оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава (часто с добавками сурьмы, олова или теллура для повышения механических свойств). Ее основная функция – абсолютная защита пропитанной бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, что предотвращает старение изоляции и пробой.
- Защитный покров (броня). Для защиты свинцовой оболочки от механических повреждений, коррозии и растягивающих усилий на нее накладывается броня. Типичная конструкция: подушка из битума и крепи (пропитанной кабельной пряжи), две стальные ленты (гофрированные для гибких кабелей), наружный покров из пропитанной джуто-пеньковой пряжи или ПВХ шланга.
- Ограничение по перепаду высот. При вертикальной или наклонной прокладке с перепадом уровней более 15-25 метров (зависит от напряжения) существует риск стекания пропитывающего состава. Для таких трасс используются кабели с обедненно-пропитанной изоляцией (СПО, СУ) или с нестекающей пропиткой.
- Требования к концевой разделке. Монтаж кабельных муфт (концевых и соединительных) требует высокой квалификации. Необходима тщательная ступенчатая разделка изоляции с последующей герметизацией для исключения увлажнения.
- Коррозионная стойкость. Свинцовая оболочка подвержена коррозии в агрессивных грунтах (кислых, щелочных, с блуждающими токами). Требуется применение кабелей с усиленной защитой (например, с наружным покровом из ПВХ шланга) или дополнительных мер.
- Гибкость. Кабель обладает ограниченной гибкостью, особенно в холодное время года. Монтаж при отрицательных температурах без предварительного подогрева запрещен.
- Коррозия свинцовой оболочки в агрессивной среде.
- Механические повреждения брони при раскопках.
- Термические перегрузки, ведущие к ускоренному старению бумажной изоляции.
- Ошибки при монтаже муфт, приводящие к увлажнению изоляции.
- Распространение повреждения при пробое из-за низкой самовосстанавливающейся способности бумажной изоляции.
Основные технические характеристики и параметры
Ключевые параметры кабеля СП 120 мм² регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке» и другими нормативными документами.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное сечение жилы | 120 мм² |
| Материал жилы | Медь (однопроволочная или многопроволочная по ГОСТ 22483) |
| Номинальное напряжение, U0/U | 6000/10000 В, 10000/10000 В, 35000/35000 В (где U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами) |
| Количество жил | 1, 2, 3, 4 (чаще всего трехжильные исполнения) |
| Вид изоляции | Пропитанная бумажная лента |
| Материал оболочки | Свинец или свинцовый сплав |
| Тип защитного покрова | Броня из стальных лент, наружный покров |
| Допустимый длительный ток нагрузки (для 3-жильного кабеля 10 кВ в земле при температуре грунта +15°C) | ~320 А (зависит от условий прокладки и температуры) |
| Максимально допустимая температура жилы при КЗ | 250 °C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля (для многожильных с поясной изоляцией) |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений 70-120 мм² |
| Масса 1 км кабеля (примерно для 3х120 мм², 10 кВ) | Около 7000-8000 кг |
Область применения и особенности монтажа
Кабель СП 120 мм² применяется для создания магистральных линий электропередачи, распределительных сетей, питания мощного промышленного оборудования (трансформаторов, двигателей), а также для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах) и земле (траншеях). Его основное преимущество – высочайшая надежность и длительный срок службы (40-50 лет и более) при правильной эксплуатации, обусловленные стабильностью пропитанной бумажной изоляции и герметичностью свинцовой оболочки.
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СИП)
| Критерий | Кабель СП 120 мм² (с бумажной изоляцией) | Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СИП) 120 мм² |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура жилы (длительная) | +70…+80 °C | +90 °C |
| Допустимая температура при КЗ | 250 °C | 250 °C |
| Чувствительность к перепадам высот | Высокая (требует специальных исполнений) | Отсутствует |
| Влагозащита | Абсолютная (свинцовая оболочка) | Зависит от конструкции (металлическая или полимерная герметизирующая оболочка) |
| Радиус изгиба | ≥ 25 D | ≥ 15-20 D |
| Масса и габариты | Значительно выше | Ниже |
| Сложность монтажа муфт | Высокая, требуется квалификация | Относительно ниже, процесс более технологичен |
| Экологичность | Используются свинец и пропиточные составы | Более экологичен |
| Срок службы | 40-50 лет и более | Более 30 лет (требует подтверждения на практике) |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество кабеля СП перед полимерными кабелями?
Главное преимущество – многодесятилетняя доказанная надежность в эксплуатации и абсолютная герметичность свинцовой оболочки, которая на протяжении всего срока службы защищает изоляцию от влаги. Система «пропитанная бумага + свинец» является эталоном долговечности в кабельной технике высокого напряжения.
Почему для кабеля СП 120 мм² существуют жесткие ограничения по перепаду высот при прокладке?
Традиционная вязкая пропитка под действием гравитации и нагрева при нагрузке может стекать в нижние точки трассы. Это приводит к обеднению изоляции в верхних точках, снижению ее электрической прочности и возможному пробою, а также к повышению давления в нижних точках с риском разрыва оболочки.
Как определить необходимое сечение 120 мм² для конкретной задачи?
Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки (в земле, воздухе, каналах), температуры окружающей среды, количества параллельно проложенных кабелей и допустимой потери напряжения. Для мощности около 6 МВт при напряжении 10 кВ сечение 120 мм² является типовым, но окончательный расчет должен выполнять проектировщик по ПУЭ и другим нормативным документам.
Каковы основные риски при эксплуатации кабеля СП 120 мм²?
Существуют ли модификации кабеля СП 120 мм² для особых условий?
Да, существуют. Например: СПУ – с упрочненной свинцовой оболочкой (для повышенного давления); СПО – с обедненно-пропитанной изоляцией (для трасс с большим перепадом высот); СПб – с броней из плоских стальных проволок (для повышенных растягивающих усилий); СПп – с подушкой под броней из пластмассовых лент (для защиты от агрессивных сред).
Какой кабель экономичнее: СП или СИП?
Прямое сравнение стоимости метра кабеля часто не в пользу СП из-за высокой стоимости меди и свинца. Однако полная экономическая оценка должна учитывать стоимость монтажа (для СП может быть выше), срок службы (у СП потенциально выше), потери на нагрев (зависят от сопротивления жилы) и ремонтопригодность. В новых проектах доминируют полимерные кабели, но для замены в существующих сетях и особых требований СП остается актуальным.
Комментарии