Кабель ЦСБГ 10 кВ

Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным покровом, на напряжение 10 кВ. Марка ЦСБГ

Кабель марки ЦСБГ (Ц – бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом, С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных лент, Г – «голый», без наружного защитного покрова) представляет собой классический представитель кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах) при отсутствии растягивающих усилий. Его конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает высокую надежность в эксплуатации при напряжении до 10 кВ включительно в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или заземленной нейтралью.

Конструкция кабеля ЦСБГ 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства внутри оболочки, уменьшая общий диаметр и вес кабеля. Жилы могут быть однопроволочными (для малых сечений) или многопроволочными.
• Фазная изоляция. На жилу послойно накладываются ленты кабельной бумаги, пропитанные вязким маслоканифольным или синтетическим (например, на основе полиизобутилена) нестекающим составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 10 кВ она составляет несколько миллиметров. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и теплопроводностью.
• Поясная изоляция. Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник, также накладываются бумажные ленты. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и защита фазной изоляции от механических повреждений при скрутке.
• Экран (полупроводящая бумага). На поясную изоляцию может накладываться экран из полупроводящей бумаги. Он служит для выравнивания электрического поля у оболочки, предотвращая возникновение局部ных разрядов.
• Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или кабельной пряжей для придания сердечнику круглой формы и механической стабильности.
• Свинцовая оболочка (С). Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования. Основные функции: абсолютная герметизация изоляционной системы от проникновения влаги и воздуха, а также защита от механических воздействий. Свинец химически стоек ко многим средам, пластичен и не подвержен коррозии в земле. В современных исполнениях может использоваться сплав свинца с сурьмой или медью для повышения механической прочности.
• Подушка под броню. На свинцовую оболочку накладывается слой, состоящий из битумного состава и крепированной бумаги или полимерной ленты. Задача подушки – предотвратить коррозию оболочки от возможного контакта со стальной броней и защитить ее от механических повреждений лентами брони.
• Броня (Б). Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Первый слой накладывается слева направо, второй – справа налево. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (нагрузки от давления грунта, случайные удары при раскопках, растягивающие усилия).
• Наружный покров (отсутствует в марке «Г»). Для кабеля ЦСБГ, согласно букве «Г» в маркировке, наружный защитный покров (джутовая оплетка, пропитанная битумом) отсутствует. Броня остается открытой. Это отличает его от кабеля ЦСБ, который имеет такой покров для дополнительной защиты брони от коррозии в агрессивных грунтах.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ЦСБГ 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, насосные станции).
• Вводы на территории подстанций и ГРУ.
• Прокладка в кабельных коллекторах, туннелях и по эстакадам.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и в неагрессивных по отношению к стали грунтах (из-за отсутствия наружного покрова).
• Прокладка через водные преграды (реки, каналы).

Условия эксплуатации:

• Номинальное напряжение: 6/10 кВ (между жилой и землей/между жилами).
• Температура окружающей среды при прокладке: не ниже 0°C (без предварительного подогрева).
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами.
• Допустимая температура нагрева жил:
  • Длительно допустимая: +80°C
  • При коротком замыкании (до 4 сек): +200°C
  • При перегрузке: +90°C
• Прокладка без ограничения разности уровней: благодаря нестекающему пропиточному составу кабель можно прокладывать на трассах с большими перепадами высот без риска стекания пропитки.

Технические характеристики и данные

Основные параметры кабеля ЦСБГ 10 кВ регламентируются ГОСТ 18410-73 и другими нормативными документами. Ниже приведены ключевые данные.

Таблица 1. Длительно допустимые токовые нагрузки для кабеля ЦСБГ 10 кВ с алюминиевыми жилами при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура земли +15°C)

Сечение жилы, мм²	Одножильный кабель, А	Трехжильный кабель, А
50	165	155
70	200	190
95	240	225
120	275	260
150	315	300
185	355	340
240	410	395

Таблица 2. Электрические характеристики (пример для кабеля 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.	30 кВ	Для кабелей на Uн=10 кВ после изготовления
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км	На 1 км длины при температуре 20°C
Емкость жилы на землю	~0.3-0.5 мкФ/км	Зависит от сечения и конструкции
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км	При частоте 50 Гц

Преимущества и недостатки кабеля ЦСБГ

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: При правильной прокладке и эксплуатации срок службы превышает 40 лет.
• Хорошая теплоотдача: Бумажно-масляная изоляция и свинцовая оболочка эффективно отводят тепло, что позволяет реализовать высокие токовые нагрузки.
• Устойчивость к внешним воздействиям: Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность и влагонепроницаемость. Стальная броня защищает от механических повреждений.
• Возможность прокладки на трассах с большим перепадом уровней: Благодаря нестекающей пропитке.
• Хорошо изученное поведение в эксплуатации: Накоплен огромный опыт диагностики, монтажа и ремонта.

Недостатки:

• Большой вес и габариты: Значительно тяжелее и менее гибкий по сравнению с современными кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвБбШп).
• Сложность монтажа: Требует специальных технологий для разделки концов (установки концевых муфт), необходимость герметизации срезов. Работа со свинцовой оболочкой требует навыков.
• Пожароопасность: Бумажная изоляция и пропиточный состав горючи. Требуются дополнительные меры при прокладке в пучках.
• Требовательность к условиям хранения: Кабельные барабаны должны храниться в сухих условиях, концы кабеля должны быть герметично закрыты.
• Ограничение по температуре монтажа: При отрицательных температурах требуется подогрев.
• Отсутствие внешнего покрова у брони (для ЦСБГ): Ограничивает применение в агрессивных грунтах, где стальная броня может корродировать.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля ЦСБГ требует строгого соблюдения правил. При прокладке в земле необходимо обеспечить песчаную подушку на дне траншеи, защиту от механических повреждений (кирпич, плиты) при прокладке на глубине менее 1 м, а также сигнальную ленту. При проходе через стены и перекрытия используются гильзы. Важнейшим этапом является монтаж кабельных муфт – концевых и соединительных. Для герметизации изоляции в муфтах используется высоковольтная заливочная мастика или современные термоусаживаемые компоненты. При монтаже концов в КРУ/КСО обязательна установка концевых воронок для обеспечения нужного угла укладки и фиксации заземляющего проводника брони и оболочки.

В процессе эксплуатации обязательны плановые измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В, испытания повышенным напряжением выпрямленного тока после монтажа и с определенной периодичностью. Диагностика может включать измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и частичных разрядов.

Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена)

Кабель ЦСБГ постепенно вытесняется кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), такими как АПвБбШп, АПвПг. Ключевые отличия:

• Вес и габариты: Кабель со СПЭ при том же сечении и напряжении легче на 30-50% и имеет меньший диаметр.
• Монтаж: Кабели со СПЭ более гибкие, допускают монтаж при более низких температурах, проще в разделке и монтаже муфт (используется термоусадка или холодная усадка).
• Допустимая температура: Длительно допустимая температура для СПЭ +90°C, что позволяет увеличить пропускную способность.
• Эксплуатация: Кабели со СПЭ не требуют ограничения по перепаду высот, менее пожароопасны (не распространяют горение в одножильном исполнении).
• Надежность: Кабель ЦСБГ имеет более длительную историю эксплуатации, его поведение и старение хорошо изучены. Для кабелей со СПЭ критически важным является контроль качества изготовления и монтажа для предотвращения деревления изоляции и роста водяных деревьев.
• Стоимость: На сегодняшний день кабели с бумажной изоляцией часто оказываются дороже аналогов со СПЭ из-за высокой стоимости свинца и более материалоемкого производства.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ЦСБГ от ЦСБ?

Буква «Г» в маркировке ЦСБГ означает отсутствие наружного защитного покрова (джута, пропитанного битумом) поверх стальной брони. У кабеля ЦСБ такой покров есть. Покров защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах. ЦСБГ применяется в обычных и неагрессивных грунтах.

Можно ли прокладывать кабель ЦСБГ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, можно, но с учетом отсутствия наружного покрова открытая стальная броня будет подвержена атмосферной коррозии. Для прокладки на открытом воздухе рекомендуется кабель с защитным покровом (ЦСБ) или, что более современно, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена и полимерной оболочкой (АПвБбШп). Если же ЦСБГ прокладывается в воздухе, необходимо предусмотреть мероприятия по защите от коррозии (окраска, периодический осмотр).

Как правильно заземлять броню и свинцовую оболочку кабеля ЦСБГ?

Броня и свинцовая оболочка должны быть заземлены с двух концов кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит. Для этого на концевых муфтах устанавливаются заземляющие проводники, которые надежно соединяются (пайкой или обжимом) с бронелентами и оболочкой, а затем присоединяются к контуру заземления распределительного устройства или трансформатора.

Почему при монтаже концов кабеля в КРУ обязательно ставят концевые воронки (разделки)?

Концевая воронка выполняет несколько функций: обеспечивает плавный изгиб кабеля для снятия механического напряжения, фиксирует заземляющие проводники брони и оболочки, герметизирует место перехода от кабеля к воздушной изоляции КРУ, а также обеспечивает необходимый воздушный изоляционный промежуток между жилами и землей.

Каков реальный срок службы кабеля ЦСБГ 10 кВ?

Номинальный срок службы, заложенный в стандартах, составляет 30 лет. Однако на практике, при правильной эксплуатации, качественном монтаже и отсутствии внешних повреждений, такие кабели могут надежно работать 40-50 лет и более. Критическим фактором является состояние изоляции, которое контролируется периодическими испытаниями и измерениями.

Что такое «нестекающий пропиточный состав» и в чем его преимущество?

Это специальная вязкая пропитка на основе минерального масла и канифоли или синтетических загустителей (полиизобутилен). В отличие от жидкой пропитки, используемой в кабелях низкого давления, она не стекает при нагреве кабеля под нагрузкой или при прокладке на вертикальных и наклонных участках. Это исключает образование пустот в изоляции, которые приводят к ее электрическому пробою.

Как определить сечение кабеля ЦСБГ по маркировке на барабане?

На бирке барабана указывается полная маркировка, например: «ЦСБГ 3х120-10». Это означает: кабель с бумажной изоляцией, свинцовой оболочкой, бронированный, без покрова, трехжильный, сечением 120 мм² каждая жила, на напряжение 10 кВ. Также указывается длина, год изготовления, масса, знак ГОСТ.