Кабель ЦСБ 3х185: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦСБ 3х185 — это силовой кабель с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, в свинцовой оболочке, с броней из стальных лент. Расшифровка маркировки: Ц — свинцовая оболочка, С — бумажная изоляция, Б — броня из двух стальных лент с антикоррозионным защитным покровом. Цифра 3 указывает на количество основных токопроводящих жил, а 185 — на номинальное сечение каждой жилы в мм². Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 100 Гц или на постоянное напряжение до 25 кВ.
Конструкция кабеля ЦСБ 3х185
Конструкция кабеля ЦСБ 3х185 многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию для обеспечения долговечности и надежности.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимизации заполнения пространства внутри оболочки и уменьшения общего диаметра кабеля. Материал жилы указывается в начале маркировки: АЦСБ — алюминий, ЦСБ — медь (медная жила в обозначении часто опускается).
- Фазная изоляция: Каждая токопроводящая жила изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или нестекающим составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (1, 6 или 10 кВ).
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий поясной слой бумажной изоляции.
- Экран (для кабелей на 6 и 10 кВ): Поверх поясной изоляции накладывается электропроводящая бумага или полупроводящий слой для выравнивания электрического поля.
- Свинцовая герметичная оболочка (Ц): Предохраняет изоляцию от увлажнения и воздействия воздуха. Свинец химически стоек ко многим средам, пластичен и обеспечивает полную герметизацию.
- Подслой под броню: Битумный состав и крепированная бумага или ПЭТ лента, защищающие свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений от брони.
- Броня (Б): Выполнена из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с зазором. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
- Наружный защитный покров: Пропитанный кабельной пряжей или битумным составом джут, либо волокнистые материалы с битумной пропиткой. Защищает броню от коррозии.
- (D кабеля) ≈ 2000-2500
- В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с блуждающими токами.
- В кабельных каналах, туннелях, коллекторах.
- По эстакадам и галереям.
- В помещениях и тоннелях с повышенной влажностью.
- Преимущества ЦСБ: Высокая надежность и долговечность при правильной эксплуатации (опыт эксплуатации >100 лет). Устойчивость к длительным перегрузкам. Относительно низкая стоимость. Хорошая ремонтопригодность.
- Недостатки ЦСБ: Большая масса и радиус изгиба. Требовательность к качеству монтажа муфт для сохранения герметичности. Ограничения по перепаду высот. Наличие маслоканифольной пропитки (пожароопасность, сложность утилизации).
- Преимущества СПЭ (ПвП): Меньший вес и радиус изгиба. Отсутствие ограничений по перепаду высот. Более высокая допустимая температура жилы (90°C против 70-80°C). Более простая и быстрая установка муфт.
- Недостатки СПЭ: Чувствительность к точечным повреждениям изоляции и распространению водных древ. Более высокая цена на кабель (хотя часто ниже общая стоимость проекта за счет упрощения монтажа).
- Раскатка: Осуществляется с помощью специальных механизмов, не допуская превышения допустимого радиуса изгиба и механических повреждений.
- Подготовка концов: Снятие наружных покровов, брони, свинцовой оболочки и ступенчатая разделка изоляции жил.
- Установка соединительных и концевых муфт: Используются свинцовые или эпоксидные муфты. Ключевой этап — герметизация места ввода кабеля в муфту для предотвращения доступа воздуха и влаги к бумажной изоляции. Для кабелей на 6-10 кВ необходима восстановление экрана и выравнивание электрического поля с помощью полупроводящих лент и наложения графитового покрытия.
- Заземление: Броня и свинцовая оболочка кабеля с обоих концов должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ.
Основные технические характеристики и параметры
Характеристики регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией».
Таблица 1. Электрические параметры кабеля ЦСБ 3х185 на напряжение 10 кВ
| Параметр | Ед. изм. | Значение для медной жилы | Значение для алюминиевой жилы (АЦСБ) |
|---|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, не более | Ом/км | 0.0991 | 0.164 |
| Допустимый длительный ток в земле (грунт с теплопроводностью 1.2 К·м/Вт) | А | 355 | 275 |
| Допустимый длительный ток в воздухе | А | 390 | 305 |
| Индуктивное сопротивление | Ом/км | ~0.11 | ~0.11 |
| Емкостное сопротивление | мкФ/км | ~0.38 | ~0.38 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | кВ | 25 | 25 |
Таблица 2. Механические и массовые параметры
| Параметр | Ед. изм. | Примерное значение |
|---|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | мм | ≥ 25 |
| Масса 1 км кабеля (медь, 10 кВ) | кг/км | ~11000 |
| Масса 1 км кабеля (алюминий, 10 кВ) | кг/км | ~8000 |
| Диаметр кабеля | мм | 55 — 65 |
| Температурный диапазон эксплуатации | °C | от -50 до +50 |
| Допустимая температура нагрева жил при КЗ (не более 4 с) | °C | 250 (медь), 200 (алюминий) |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ЦСБ 3х185 применяется в сетях электроснабжения промышленных предприятий, шахт, нефтедобывающих комплексов, городских распределительных сетях (РП, ТП), для питания мощных электроприемников. Благодаря герметичной свинцовой оболочке и броне, кабель предназначен для прокладки:
Важно: Прокладка по вертикальным и наклонным трассам с перепадом высот более 15-25 м требует использования кабелей с нестекающей пропиткой (маркировка «ЦСБн») или применения стопорных муфт для предотвращения стекания пропиточного состава.
Сравнение с аналогами и выбор
В современных проектах кабель ЦСБ часто сравнивают с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвП 3х185.
Выбор в пользу ЦСБ часто делается при реконструкции старых сетей, где уже используется подобная технология, в условиях жесткого бюджета, а также в проектах, где критична стойкость к длительным перегрузкам.
Монтаж и соединение
Монтаж кабеля ЦСБ 3х185 требует высокой квалификации персонала. Основные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабеля ЦСБ от ЦСБл?
Буква «л» в маркировке ЦСБл означает «лакированная бронелента». Броня такого кабеля выполнена из стальных лент, покрытых лаком для дополнительной защиты от коррозии. Это увеличивает срок службы кабеля в агрессивных грунтах с высокой влажностью или химической активностью.
Можно ли проложить кабель ЦСБ 3х185 в помещении?
Да, можно. Однако необходимо учитывать наличие горючей пропиточной массы и наружных покровов (джут, битум). При прокладке в пожароопасных помещениях, по конструкциям или в кабельных сооружениях требуется обеспечить дополнительные меры пожарной безопасности согласно ПУЭ (огнезащитные покрытия, перегородки, подушки).
Как определить необходимость использования кабеля с нестекающей пропиткой (ЦСБн)?
Кабель ЦСБн необходим при прокладке на трассах с существенным перепадом уровней между концевыми муфтами. ГОСТ рекомендует применять кабель с нестекающей пропиткой при перепаде высот более 25 м для кабелей до 10 кВ. На практике, для напряжений 6-10 кВ это ограничение часто ужесточается до 15-20 м. Использование обычного кабеля с вязкой пропиткой на больших перепадах приведет к стеканию состава, осушению изоляции в верхней части трассы и пробою.
Какой срок службы у кабеля ЦСБ 3х185?
Номинальный срок службы, заложенный в ГОСТ, составляет 30 лет. Однако фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, качества монтажа муфт, режима работы (наличия перегрузок) и коррозионной активности среды. При идеальных условиях (сухой грунт, отсутствие перегрузок, качественный монтаж) бумажно-масляная изоляция может сохранять свои свойства 50 и более лет.
Как рассчитать ток короткого замыкания, который выдержит кабель?
Термическая стойкость к току короткого замыкания (I, кА) рассчитывается по формуле: I = S √(K / t), где S — сечение жилы (185 мм²), t — время действия защиты (с), K — коэффициент, зависящий от материала жилы и допустимой температуры нагрева. Для медной жилы с начальной температурой 70°C и конечной 250°C коэффициент K ≈ 141. Например, при t=1 с, I = 185 √(141/1) ≈ 21950 А или 21.95 кА. Необходимо свериться с конкретными данными завода-изготовителя.
Чем вызвана необходимость обязательного заземления брони и свинцовой оболочки?
Заземление брони и оболочки выполняет две основные функции: защитную и обеспечивающую нормальную работу. Защитная: при пробое изоляции на оболочку/броню потенциал уходит в землю, что активирует защиту и предотвращает поражение персонала. Эксплуатационная: для кабелей на 6-10 кВ свинцовая оболочка является частью экранирующей системы. Без заземления в ней могут наводиться потенциалы, что приведет к ее коррозии блуждающими токами, возникновению перенапряжений и нарушению электрического поля внутри кабеля.
Заключение
Кабель ЦСБ 3х185 остается востребованным изделием для строительства и реконструкции высоковольтных распределительных сетей, несмотря на появление полимерных аналогов. Его выбор обоснован в проектах, где критична стоимость, требуется высокая перегрузочная способность и долговечность в стабильных условиях. Успешная эксплуатация на протяжении десятилетий возможна только при строгом соблюдении правил выбора типа кабеля (с учетом перепадов высот), норм прокладки и, что наиболее важно, технологии монтажа кабельных муфт, обеспечивающих герметичность конструкции.