Кабель ЦСБ 6 кВ

Кабель силовой с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным покровом для напряжения 6 кВ (ЦСБ 6 кВ)

Кабель марки ЦСБ на напряжение 6 кВ представляет собой классическую конструкцию силового кабеля с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой герметичной оболочке, защищенной броней из стальных лент. Данный тип кабеля исторически и технически является одним из основных для создания надежных кабельных линий электропередачи среднего напряжения в стационарных условиях. Его применение регламентировано в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, где величина линейного напряжения не превышает 6 кВ, а между любым фазным проводом и землей напряжение не более 3,5 кВ в нормальном режиме.

Конструкция кабеля ЦСБ 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Основные элементы, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди (обозначение не указывается) секторной или круглой формы. Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и массу. Для кабелей на 6 кВ жилы выполняются однопроволочными (сечением до 16 мм² для меди и 25 мм² для алюминия) или многопроволочными (большие сечения).
• Фазная изоляция. На жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким маслоканифольным составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 6 кВ толщина фазной изоляции составляет несколько миллиметров. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
• Поясная изоляция. После скрутки изолированных фазных жил в сердечник на него также накладывается обмотка из бумажных лент. Эта поясная изоляция выравнивает электрическое поле в пространстве между жилами и землей (оболочкой).
• Экран (полупроводящая бумага). На поясную изоляцию может накладываться экран из полупроводящей бумаги или ленты. Он служит для устранения ионизации воздуха у поверхности изоляции, выравнивания поля и предотвращения локальных перенапряжений.
• Свинцовая оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава, наложенная поверх экрана или поясной изоляции. Основная функция – абсолютная защита бумажной пропитанной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от механических повреждений на этапе монтажа. Свинец является коррозионно-стойким и пластичным материалом.
• Защитные покровы под броней. Под броней накладываются подушки: подушка под броню (чаще из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты) для защиты свинцовой оболочки от коррозии и механического воздействия лент брони, и слой пропитанной кабельной пряжи или стеклопряжи.
• Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы вторая лента перекрывала зазор первой. Ленты накладываются с малым шагом. Основная функция – защита от механических воздействий (растяжения, удары, сдавливание) и от грызунов.
• Наружный покров. Представляет собой пропитанный джут, кабельную пряжу или битумный состав, нанесенный поверх брони для защиты стальных лент от коррозии.

Технические характеристики и условия применения

Кабель ЦСБ 6 кВ предназначен для эксплуатации в стационарных установках при переменном напряжении частотой 50 Гц. Его ключевые параметры определяются ГОСТ 18410-73 и другими нормативными документами.

Основные электрические параметры

• Номинальное напряжение: 6/10 кВ (междуфазное/относительно земли).
• Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°C.
• Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +90°C.
• Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании: +200°C (продолжительность не более 4 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: 0°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами.

Таблица 1. Примерные данные по длительно допустимому току нагрузки для трехжильных кабелей ЦСБ 6 кВ с алюминиевыми жилами (прокладка в земле, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт)

Сечение жил, мм²	3×25	3×50	3×70	3×95	3×120	3×150
Допустимый ток, А	105	140	170	205	235	270

Примечание: Точные значения тока зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее, наличие искусственного охлаждения) и должны быть рассчитаны по методике ПУЭ 7-го издания.

Области применения и способы прокладки

Кабель ЦСБ 6 кВ применяется для передачи и распределения электроэнергии в сетях 6 кВ. Основные сферы использования:

• Питающие и распределительные линии от ГПП (главной понизительной подстанции) до цеховых ТП (трансформаторных подстанций) на промышленных предприятиях.
• Кабельные вводы силовых трансформаторов 6/0,4 кВ.
• Межсекционные и резервные связи в распределительных сетях.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при отсутствии блуждающих токов и агрессивности грунтов, способных разрушить свинцовую оболочку и броню.

Запрещена прокладка кабелей ЦСБ в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот (более 15-25 м), так как вязкая пропитка может стекать в нижние точки, приводя к осушению изоляции в верхних участках и снижению электрической прочности.

Преимущества и недостатки кабеля ЦСБ

Данный тип кабеля обладает рядом неоспоримых преимуществ, но также имеет существенные ограничения по сравнению с современными аналогами.

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность. При правильной прокладке и эксплуатации срок службы превышает 40-50 лет.
• Отличные диэлектрические характеристики. Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью параметров в течение всего срока службы.
• Хорошая теплостойкость. Допускает длительный нагрев до +80°C и кратковременные перегрузки.
• Высокая стойкость к коротким замыканиям. Благодаря толстому слою изоляции и свинцовой оболочке.
• Абсолютная герметичность. Свинцовая оболочка полностью исключает контакт изоляции с окружающей средой.

Недостатки:

• Ограниченная допустимая разность уровней. Риск стекания пропитки.
• Большая масса и габариты. Значительно тяжелее и толще кабелей с пластмассовой изоляцией аналогичного сечения и напряжения.
• Сложность монтажа и разделки. Требует специальных навыков для монтажа концевых и соединительных муфт, необходимость герметизации срезов.
• Пожароопасность. Наличие пропитанной бумаги и джута требует дополнительных мер пожарной безопасности при прокладке в пучках.
• Требовательность к условиям хранения. Барабаны с кабелем должны храниться в закрытых помещениях, концы кабеля должны быть герметично закрыты.
• Экологические и трудовые аспекты. Использование свинца и сложность утилизации.

Сравнение с современными аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)

В настоящее время кабели ЦСБ активно вытесняются кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, марки ПвП, ПвВг). Сравнительный анализ ключевых отличий:

Таблица 2. Сравнение кабеля ЦСБ 6 кВ и кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) 6 кВ

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ЦСБ требует строгого соблюдения правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В). Прокладка при отрицательных температурах без подогрева запрещена. При расторцовке кабеля необходимо немедленно герметизировать его концы специальными колпачками или лентами для предотвращения утечки пропитки и увлажнения изоляции. Укладка кабеля в траншее должна производиться на подготовленную подушку из песка или просеянной земли, с последующей засыпкой и укладкой сигнальной ленты. При проходе через стены и перекрытия кабель должен быть заключен в трубы для защиты оболочки. В процессе эксплуатации обязательны периодические осмотры трасс, контроль температуры кабелей и измерение сопротивления изоляции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное отличие кабелей ЦСБ от кабелей АСБ?

Основное отличие заключается в материале оболочки. У кабеля ЦСБ оболочка Свинцовая. У кабеля АСБ оболочка Алюминиевая. Кабели АСБ легче и дешевле, но алюминиевая оболочка менее пластична и более подвержена коррозии в некоторых грунтах.

Можно ли проложить кабель ЦСБ 6 кВ по воздуху (по фасаду здания, по эстакаде)?

Да, можно. Для этого необходимо обеспечить защиту кабеля от прямых солнечных лучей, так как ультрафиолет разрушает наружный покров из джута. Обычно кабель прокладывают в лотках, коробах или по несолнечной стороне. Также необходимо предусмотреть защиту от механических повреждений на доступной высоте.

Как соединять кабели ЦСБ между собой и с оборудованием?

Для соединения используются специальные свинцовые или эпоксидные соединительные муфты (СС). Для оконцевания – концевые мачтовые (КНМ) или стопорные (КНС) муфты, а также комплекты для монтажа концевых заделок с термоусаживаемыми или холодноусаживаемыми материалами. Все работы по монтажу муфт требуют высокой квалификации персонала.

Что делать, если повреждена свинцовая оболочка кабеля?

Любое повреждение свинцовой оболочки недопустимо, так как ведет к увлажнению бумажной изоляции и последующему пробою. Кабель должен быть выведен из эксплуатации. На время ремонта место повреждения необходимо герметизировать с помощью свинцовой воронки или наложением свинцовой заплатки методом пайки или газопламенной сварки. Это временная мера, в плановом порядке участок кабеля с поврежденной оболочкой должен быть заменен.

Почему для кабеля ЦСБ так критично увлажнение изоляции?

Бумажная изоляция обладает высокой гигроскопичностью. При наличии влаги резко снижается ее электрическая прочность, увеличиваются диэлектрические потери (tg δ), что приводит к локальному перегреву и старению изоляции. Процесс увлажнения необратим и в конечном итоге приводит к пробою кабеля.

Как определить необходимость замены старого кабеля ЦСБ?

Решение принимается на основе комплексного диагностирования: анализ истории эксплуатации, измерение сопротивления изоляции, измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ), проведение испытаний повышенным напряжением выпрямленного тока. Снижение сопротивления изоляции ниже норм ПУЭ, рост tg δ выше допустимых значений (обычно более 0.01-0.02 при рабочей температуре) являются прямыми показателями старения изоляции и необходимости замены.