Кабель ЦСБ 3х150
Кабель ЦСБ 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦСБ 3х150 – это силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, медными жилами сечением 150 мм² в свинцовой оболочке, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Расшифровка маркировки: Ц – свинцовая оболочка, С – свинцовая броня (или «стальная» в некоторых интерпретациях, но для ЦСБ это свинцовая броневая лента), Б – без дополнительной внешней защиты (брони), 3х150 – три токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая. Данный кабель относится к классу кабелей высокой надежности для работы в сложных условиях.
Конструкция кабеля ЦСБ 3х150
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию.
- Токопроводящая жила: Медная, многопроволочная, круглой формы, номинальным сечением 150 мм². Класс гибкости, как правило, 1 или 2 (по ГОСТ 22483), что обеспечивает достаточную гибкость для монтажа.
- Фазная изоляция: Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил (скрутка – концентрическая) также из бумажных лент.
- Заполнитель: Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности используются бумажные жгуты или кордельно-бумажная лента.
- Оболочка свинцовая (марка С): Герметичная оболочка из свинцового сплава, защищающая изоляцию от проникновения влаги, воздуха и агрессивных сред. Основная отличительная черта кабелей марки «Ц».
- Броня: Выполнена из двух свинцовых лент (бронепокров типа «С» по ГОСТ 7006), наложенных с перекрытием. Предназначена для защиты от механических повреждений, включая растягивающие усилия, и для компенсации внутреннего давления пропиточного состава при нагреве.
- Защитный шланг (покров): Поверх брони накладывается покров типа «Б» – битумный состав, обмотка из пропитанной кабельной пряжи (крепи) и меловой посыпки для защиты от коррозии и слипания.
- Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая участки с блуждающими токами. Свинцовая оболочка и броня обладают высокой стойкостью к коррозии.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, по эстакадам и в помещениях.
- Подводная прокладка через водные преграды (благодаря герметичной свинцовой оболочке).
- Питание мощных промышленных потребителей: насосные и компрессорные станции, горнодобывающие предприятия, металлургические заводы, распределительные устройства (РУ) подстанций.
- Температура окружающей среды при прокладке: от -40°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха при температуре до +35°C: до 98%.
- Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C.
- Допустимый нагрев жилы в длительном режиме: +80°C (для кабелей на 1-10 кВ).
- Допустимый нагрев жилы в режиме перегрузки: +90°C (на срок до 8 часов в сутки, не более 1000 часов за срок службы).
- Допустимый нагрев жилы в режиме короткого замыкания: +250°C (при длительности КЗ не более 4 секунд).
- Мимальный радиус изгиба при прокладке: не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ.
- Высокая надежность и долговечность: Срок службы при соблюдении условий эксплуатации составляет 40-50 лет и более.
- Отличная герметичность: Свинцовая оболочка абсолютно непроницаема для воды, газов и паров, что исключает увлажнение бумажной изоляции – основную причину старения.
- Высокая электрическая прочность: Бумажно-масляная изоляция обладает высокой диэлектрической прочностью и стойкостью к частичным разрядам.
- Устойчивость к механическим нагрузкам: Свинцовая броня эффективно защищает от сдавливания, растяжения и других механических воздействий.
- Хорошая теплоотдача: Конструкция и материалы обеспечивают эффективный отвод тепла от токоведущих жил.
- Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и менее гибкий, чем современные кабели с пластмассовой изоляцией (например, АВБбШв или ПвП).
- Сложность монтажа: Требует специальных технологий для разделки концов и установки концевых муфт (заливка мастикой, использование бумажных роликов).
- Ограничения по трассе: Наличие разности уровней по трассе прокладки ограничено из-за стекания пропиточного состава. Для кабелей с вязкой пропиткой (типа ЦСБ) допустимый перепад уровней составляет 15-25 м (зависит от напряжения).
- Пожароопасность: Наличие пропиточной массы и органических материалов (бумага, пряжа) требует соблюдения особых мер пожарной безопасности при прокладке в помещениях.
- Экологические аспекты: Использование свинца и масляных пропиток требует утилизации по специальным правилам.
- Прокладка: Осуществляется с соблюдением минимального радиуса изгиба. При подземной прокладке обязательна песчаная подушка, защита кирпичом или плитами от механических повреждений.
- Разделка: Тщательная ступенчатая разделка концов кабеля с послойным удалением покрова, брони, оболочки, поясной и фазной изоляции.
- Установка соединительных муфт: Для соединения двух отрезков кабеля используются свинцовые или эпоксидные соединительные муфты (СС). Процесс включает монтаж соединителей жил, восстановление изоляции, монтаж свинцового корпуса или эпоксидной оболочки и герметизацию.
- Установка концевых муфт: Для подключения к РУ или оборудованию используются концевые муфты (КН) наружной (типа КНС) или внутренней (типа КВ) установки. Они обеспечивают плавный контроль электрического поля и герметичный вывод жил.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ЦСБ 3х150 выпускается на различные номинальные напряжения: 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ. Параметры различаются в зависимости от класса напряжения.
Таблица 1. Ключевые электрические и геометрические параметры
| Параметр | Значение для 1 кВ | Значение для 6 кВ | Значение для 10 кВ |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 1 | 6 | 10 |
| Максимальное рабочее напряжение, кВ | 1.2 | 7.2 | 12 |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.124 | 0.124 | 0.124 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время | 3.5 кВ / 10 мин | 12 кВ / 10 мин | 25 кВ / 10 мин |
| Емкость, мкФ/км | ~0.35 | ~0.25 | ~0.20 |
| Примерный наружный диаметр, мм | 45-48 | 50-53 | 53-56 |
| Примерная масса 1 км кабеля, кг | 7500-8000 | 8500-9000 | 9000-9500 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, температуре земли +15°C, глубине прокладки 0.7-1 м, температуре жилы +80°C)
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А (1 кВ) | Допустимый длительный ток, А (6 кВ) | Допустимый длительный ток, А (10 кВ) |
|---|---|---|---|
| Одна кабельная линия в траншее | 390 | 355 | 340 |
| Две кабельные линии в траншее (с учетом взаимного нагрева) | 340 | 310 | 295 |
Примечание: Точные значения нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (температура окружающей среды, количество работающих кабелей вплотную, термическое сопротивление грунта и др.).
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦСБ 3х150 предназначен для эксплуатации в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ включительно частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Условия эксплуатации:
Преимущества и недостатки кабеля ЦСБ 3х150
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж, соединение и оконцевание
Монтаж кабеля ЦСБ 3х150 требует высокой квалификации персонала. Основные этапы:
Все работы с бумажно-пропитанной изоляцией должны проводиться быстро, чтобы минимизировать время контакта изоляции с воздухом во избежание увлажнения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ЦСБ принципиально отличается от кабеля АСБ?
Основное отличие – материал оболочки и брони. У ЦСБ оболочка и броня свинцовые, что обеспечивает абсолютную герметичность и высокую коррозионную стойкость. У АСБ оболочка алюминиевая, а броня стальная (две стальные ленты). АСБ легче и дешевле, но менее надежен в условиях высокой влажности и агрессивных сред.
Можно ли проложить кабель ЦСБ 3х150 в помещении?
Да, можно. Однако при прокладке в помещениях, туннелях и каналах необходимо учитывать его пожароопасность. Рекомендуется применять противопожарные барьеры или покрывать кабель огнезащитными составами. Прокладка по сгораемым конструкциям должна выполняться в соответствии с требованиями ПУЭ (раздел 2.1).
Какой перепад уровней допустим для кабеля ЦСБ 3х150 на 10 кВ?
Для кабелей с вязкой пропиткой (типа ЦСБ, СБ, АСБ) на напряжение 6-10 кВ максимально допустимый перепад уровней по трассе прокладки, как правило, составляет 15 метров. При больших перепадах необходимо использовать кабели с нестекающей пропиткой (типа ЦАСБл, ЦАСБп) или кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом всех поправочных коэффициентов (ПУЭ, гл.1.3). Для сечения 150 мм² при прокладке в земле (одна линия) допустимый ток составляет ~340-390 А (зависит от напряжения). Также обязателен расчет по потере напряжения и проверка по термической стойкости к токам короткого замыкания. Для ответственных объектов выполняется технико-экономический расчет.
Какие современные аналоги существуют у кабеля ЦСБ?
Основными современными аналогами являются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвП 3х150 или ПвПу 3х150. Они легче, не имеют ограничений по перепаду уровней, проще в монтаже и эксплуатации. Однако в специфических условиях (подводные переходы, зоны с блуждающими токами, необходимость высокой стойкости к внешним воздействиям) кабель ЦСБ может оставаться предпочтительным выбором.
Как производится ремонт поврежденного участка кабеля ЦСБ?
Ремонт выполняется установкой ремонтной соединительной муфты на месте повреждения. Поврежденный участок вырезается, концы кабеля разделываются и соединяются в муфте. При повреждении свинцовой оболочки на небольшом участке иногда допускается установка свинцовой накладки с пайкой. Все работы требуют высокой квалификации и должны выполняться специализированной организацией.
Заключение
Кабель ЦСБ 3х150 представляет собой классическое, проверенное временем решение для организации силовых линий электропередачи среднего напряжения в условиях, предъявляющих повышенные требования к надежности, герметичности и механической стойкости. Несмотря на появление более современных полимерных кабелей, он сохраняет свою актуальность для специфических объектов инфраструктуры, где его преимущества – долговечность в агрессивных средах и стабильность параметров – являются определяющими. Корректный выбор, проектирование трассы, квалифицированный монтаж и обслуживание являются залогом многолетней безаварийной эксплуатации данного типа кабеля.