Кабель ЦСБл 3х150: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ЦСБл 3х150 – это силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным покровом. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73: Ц – изоляция жил бумажная, пропитанная; С – оболочка свинцовая; Б – броня из двух стальных лент; л – наличие подушки под броней из лавсановой ленты (или иной, заменяющей битумную); 3х150 – три токопроводящие жилы сечением 150 мм² каждая. Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 6 и 10 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ЦСБл 3х150
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность, механическую прочность и высокие электрические характеристики.
1. Токопроводящая жила
Жила сечением 150 мм² выполняется из медной или алюминиевой проволоки. В зависимости от требований к гибкости, жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) для сечений до 185 мм² включительно, либо многопроволочной. Для кабеля 3х150 чаще применяется уплотненная многопроволочная жила круглой формы, что обеспечивает оптимальное соотношение гибкости и сохранения формы при монтаже.
2. Фазная изоляция
Каждая жила изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля. Для кабеля на 10 кВ изоляция будет существенно толще, чем на 1 кВ. Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью характеристик при нагреве.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил (скрутка может быть поясной или секторной для оптимизации диаметра) накладывается поясная изоляция, также из бумажных лент. Она служит для выравнивания электрического поля и дополнительной защиты.
4. Заполнители и экран
Между изолированными жилами и под оболочкой находятся промежутки, которые заполняются жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции круглой формы и механической стабильности. Для кабелей на 6 кВ и выше обязательно наличие экрана из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты поверх изолированных жил для отвода тангенциальных составляющих электрического поля.
5. Свинцовая оболочка (С)
Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего с добавками сурьмы или олова для повышения механической стойкости и стойкости к вибрации). Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает долговечность кабеля.
6. Подушка под броню (л)
Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка. В марке ЦСБл это слой из лавсановой (полиэтилентерефталатной) или подобной синтетической ленты, а также возможно наложение битумного состава. Подушка защищает мягкую свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней, а также служит для более равномерного наложения бронепокрова.
7. Броня (Б)
Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Первая лента наматывается с зазором, вторая – в перекрытие, что обеспечивает гибкость и высокую механическую защиту от сдавливающих нагрузок, растяжения и повреждений грызунами.
8. Наружный покров
Поверх брони наносится волокнистый материал (кабельная пряжа) или синтетические ленты с пропиткой битумным составом. Этот слой защищает стальную броню от коррозии в агрессивных грунтах.
Основные технические характеристики и параметры
Электрические характеристики (типовые, уточнять по паспорту кабеля)
| Параметр | Значение для кабеля ЦСБл 3х150 (на примере 10 кВ) |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 6/6; 0,66/1 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +80°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 с) | +200°C (для меди), +200°C (для алюминия) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Рабочая емкость, мкФ/км | ~0,4-0,5 (зависит от конструкции и напряжения) |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0,1 |
Механические и эксплуатационные характеристики
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля (для многопроволочных жил) |
| Допустимое растягивающее усилие | Определяется прочностью брони, рассчитывается индивидуально |
| Стойкость к удару | Высокая, обеспечивается стальной броней |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 (для прокладки в земле, туннелях, каналах, помещениях). Не предназначен для прокладки в воздухе без защиты от солнечного излучения. |
| Диапазон температур эксплуатации | От -50°C до +50°C (при условии отсутствия механических воздействий при отрицательных температурах) |
Длительно допустимый ток нагрузки (примерные значения для разных условий прокладки)
Значения приведены для кабеля с медными жилами, напряжения 10 кВ, при температуре земли +15°C, жилы +80°C. (Согласно ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.16, 1.3.17).
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), один кабель | ~350 А | Теплоотвод через грунт. Зависит от удельного теплового сопротивления грунта. |
| В воздухе (в помещении или на открытом воздухе), один кабель | ~390 А | Лучшее охлаждение, но влияние солнечной радиации. |
| В земле, несколько кабелей (с учетом взаимного нагрева) | Снижается на 10-20% | Требуется применение понижающих коэффициентов. |
Область применения кабеля ЦСБл 3х150
Кабель предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное напряжение до 10 кВ включительно. Основные сферы применения:
- Распределительные сети 6-10 кВ: Прокладка от ячеек РУ-6(10) кВ к трансформаторным подстанциям, питание мощных потребителей.
- Промышленные предприятия: Питание цеховых трансформаторов, крупных электродвигателей, распределение энергии по территории завода.
- Городское электроснабжение: В качестве магистральных и распределительных линий, прокладываемых в кабельных коллекторах, туннелях и траншеях.
- Объекты инфраструктуры: Электроснабжение метрополитенов, железнодорожных узлов, портов, аэропортов.
- Резервные и ответственные линии: Благодаря высокой надежности конструкции.
- Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В).
- При прокладке в траншее необходимо обеспечить «подушку» и «засыпку» из мелкого грунта без камней, а также защиту сигнальной лентой или плитами.
- Соблюдение минимального радиуса изгиба обязательно для предотвращения повреждения изоляции и оболочки.
- При отрицательных температурах прокладка без предварительного подогрева запрещена из-за риска растрескивания бумажной изоляции и свинцовой оболочки.
- Разделка конца кабеля с ступенчатой обрезкой изоляции («лесенка»).
- Обезжиривание и зачистка жил.
- Установка соединителя или наконечника на жилы с обязательной герметизацией для предотвращения доступа воздуха и влаги к бумажной изоляции.
- Восстановление изоляции с помощью бумажных роликов, лент или готовых изоляционных элементов.
- Установка и герметизация корпуса муфты.
- Для концевых муфт – обязательное обеспечение стока пропиточного состава при вертикальной установке.
- Регулярные замеры сопротивления изоляции.
- Контроль нагрузки по току для недопущения перегрева.
- Визуальный осмотр доступных участков (в колодцах, туннелях) на предмет коррозии брони, повреждения наружного покрова, вздутий оболочки.
- Для кабелей на 6 кВ и выше рекомендуется проведение испытаний повышенным выпрямленным напряжением согласно нормам ПТЭЭП.
Важно: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, заполненных кабельной массой, а также в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки (вертикальные шахты без дополнительного крепления за броню).
Особенности монтажа и эксплуатации
Прокладка
Соединение и оконцевание
Для кабелей с бумажной изоляцией требуется особая тщательность при монтаже муфт. Необходимо использовать специальные кабельные муфты (свинцовые, эпоксидные, современные термоусаживаемые). Основные этапы:
Эксплуатационный контроль
Сравнение с кабелями других марок (ААБл, ПвБбШп)
| Параметр | ЦСБл (бумажная/свинец) | ААБл (бумажная/алюминий) | ПвБбШп (сшитый полиэтилен/пластик) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Бумага пропитанная | Бумага пропитанная | Сшитый полиэтилен (Пв) |
| Материал оболочки | Свинец | Алюминий | Полиэтилен (Шп) |
| Допустимая температура жилы | +80°C | +80°C | +90°C (длит.) |
| Стойкость к влаге | Абсолютная (герметичная оболочка) | Абсолютная (герметичная оболочка) | Высокая, но оболочка не герметична на концах |
| Монтаж при низких температурах | Требует подогрева | Требует подогрева | Допускается до -20°C |
| Требования к монтажу муфт | Высокие, необходима герметизация | Высокие, необходима герметизация | Относительно простые (термоусадка) |
| Экологичность | Низкая (свинец, пропитка) | Низкая (пропитка) | Высокая |
| Стоимость | Высокая (медь, свинец) | Средняя | Средне-высокая |
| Основное преимущество | Проверенная надежность, долгий срок службы в стабильных условиях | Экономичность при высоких напряжениях | Высокие эксплуатационные и монтажные характеристики, большая пропускная способность |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ЦСБл от ЦСБ?
Буква «л» в маркировке ЦСБл указывает на наличие подушки под броней из лавсановой (или аналогичной синтетической) ленты. В марке ЦСБ подушка традиционно выполнялась из битумизированных материалов (кабельная пряжа, пропитанная битумом). Лавсановая лента улучшает антикоррозионные свойства, повышает гибкость и снижает вес кабеля.
Можно ли прокладывать кабель ЦСБл 3х150 в воздухе?
Да, можно, но с учетом следующих ограничений: необходимо защитить кабель от прямых солнечных лучей (прокладка в трубах, лотках под навесом), а также обеспечить отсутствие механических напряжений. Свинцовая оболочка подвержена ползучести (текучести) при длительном воздействии высокой температуры и механической нагрузки.
Как определить необходимое сечение жил 150 мм² для конкретного объекта?
Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (в земле, воздухе), количества параллельных кабелей, температуры окружающей среды, а также по экономической плотности тока и проверке на потерю напряжения. Для мощности около 3-4 МВА при напряжении 10 кВ сечение 150 мм² является типовым.
Каков срок службы кабеля ЦСБл 3х150?
Номинальный срок службы, заложенный в ГОСТ, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, нормативных нагрузок и качественном проведении ремонтно-профилактических работ.
Что делать, если повреждена свинцовая оболочка кабеля?
Любое повреждение свинцовой оболочки ведет к нарушению герметичности и увлажнению бумажной изоляции, что недопустимо. Необходимо немедленно отключить кабель от напряжения и произвести ремонт с установкой свинцовой муфты или вваркой заплаты. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального оборудования.
Почему для соединения жил нельзя использовать обычные СИЗы или болтовые соединения?
Для кабелей на среднее напряжение (6-10 кВ) соединение жил должно обеспечивать не только электрический контакт, но и плавное распределение электрического поля. Используются специальные соединители (медные или алюминиевые трубки, опрессовываемые или паяные), которые затем тщательно изолируются в составе муфты. Простые механические соединения неприменимы.
Какие существуют альтернативы кабелю ЦСБл на сегодняшний день?
Основной современной альтернативой являются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, марок ПвБбШп, ПвПг. Они обладают более высокой допустимой температурой, удобством монтажа, не требуют сложной системы стока пропитки и считаются более экологичными. Однако бумажно-масляная изоляция в свинцовой оболочке сохраняет позиции ввиду своей исключительной надежности и долговечности в стабильных условиях.
Заключение
Кабель ЦСБл 3х150 представляет собой классическое, проверенное временем решение для строительства и модернизации распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевые преимущества – абсолютная герметичность и стабильность бумажно-масляной изоляции в сочетании с механической прочностью стальной брони. Несмотря на появление полимерных аналогов, данный тип кабеля остается востребованным, особенно для ответственных объектов, где приоритетом является долговечность и надежность, проверенная десятилетиями эксплуатации. Корректный выбор, монтаж и обслуживание кабеля ЦСБл в строгом соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя гарантируют его бесперебойную работу на протяжении всего срока службы.