Кабель ЦСПГ 3-х жильный 6 кВ

Кабель ЦСПГ 3-х жильный 6 кВ: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель ЦСПГ (с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с плоскими стальными оцинкованными проволоками, без наружного покрова) на напряжение 6 кВ является классическим представителем силовых кабелей с бумажно-масляной изоляцией, предназначенных для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде. Его конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает высокую надежность в эксплуатации при условии соблюдения правил монтажа и эксплуатации. Основная сфера применения – передача и распределение электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или заземленной нейтралью.

Расшифровка маркировки и область применения

Маркировка ЦСПГ расшифровывается следующим образом:

• Ц – бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом.
• С – свинцовая оболочка.
• П – наличие защитного покрова (броня) из плоских стальных оцинкованных проволок.
• Г – «голый», отсутствие наружного защитного покрова (джутовой оболочки) поверх брони.

Кабель является трехжильным, с номинальным напряжением 6 кВ (фактическое испытательное напряжение 15 кВ, максимально допустимое рабочее напряжение 6,9 кВ).

Область применения: Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе с наличием блуждающих токов; прокладка в воде; в кабельных туннелях, шахтах и каналах при условии отсутствия механических воздействий на кабель. Не рекомендуется для прокладки по воздуху (ввиду отсутствия защиты от УФ-излучения) и в условиях с высокой вероятностью механических повреждений (например, в кабельных эстакадах, где возможны сдвиги).

Детальное описание конструкции

Конструкция кабеля ЦСПГ 6 кВ представляет собой сложную многослойную систему, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений до 16 мм² включительно жилы выполняются однопроволочными (монолитными). Для сечений 25 мм² и более – многопроволочными, скрученными из отдельных проволок. Жилы имеют стандартную круглую форму. Класс гибкости – 1 или 2 (жесткие).

2. Фазная изоляция

Выполняется из бумажных лент кабельной конденсаторной бумаги, наложенных по спирали в несколько слоев с перекрытием. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. После наложения бумажной изоляции секции кабеля подвергаются сушке и пропитке в глубоком вакууме специальным маслоканифольным или синтетическим (например, на основе полиизобутилена) нестекающим составом. Это ключевое отличие от кабелей типа СБ, где пропитка является вязкой и может стекать при перепадах высот. Нестекающий состав позволяет прокладывать кабель на трассах с большим перепадом уровней без риска осушения изоляции в верхних точках.

3. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил также накладываются слои бумажных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и защита фазной изоляции от повреждения при наложении металлической оболочки.

4. Заполнитель и скрутка

Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумажных или кабельной пряжи, что придает кабелю практически круглую форму. Три изолированные жилы скручиваются вместе.

5. Экраны (полупроводящие бумажные ленты)

Поверх фазной изоляции каждой жилы и поверх поясной изоляции могут накладываться экранирующие оболочки из полупроводящей бумаги. Их назначение – выравнивание электрического поля, устранение микроскопических воздушных включений между изоляцией и оболочкой/экраном, что предотвращает возникновение частичных разрядов – основной причины старения бумажно-масляной изоляции.

6. Свинцовая оболочка

Сплошная герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования. Выполняет несколько функций:

• Абсолютная герметизация, предотвращающая попадание влаги и воздуха в пропитанную бумажную изоляцию.
• Защита от механических воздействий.
• Создание пути для заземления экранов и брони.

Для повышения стойкости к вибрации и коррозии может использоваться легированный свинец (например, с сурьмой).

7. Защитные покровы под броней

Поверх свинцовой оболочки последовательно накладываются:

• Подушка под броню (битумный состав): Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений от бронелент.
• Покров из крепированной бумаги или ПЭТ ленты: Служит для предотвращения попадания битума в межброневое пространство и дополнительной амортизации.

8. Броня

Выполнена из двух стальных оцинкованных плоских проволок (лент), наложенных по спирали с зазором. Первый слой накладывается с правой стороны, второй – с левой. Назначение брони – защита кабеля от механических повреждений (сдавливания, ударов) при прокладке в земле и от растягивающих нагрузок.

9. Наружный покров

Отсутствует (индекс «Г»). Поверх брони может наноситься тонкий битумный слой для временной защиты от коррозии, но джутовой или полимерной защитной оболочки нет. Это накладывает ограничения на условия прокладки – в грунтах с высокой коррозионной активностью требуется дополнительная защита (например, прокладка в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах).

Основные технические параметры и характеристики

Электрические характеристики (при температуре +20°C)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/6(6,9) кВ.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин.: 15 кВ.
• Сопротивление изоляции: Не менее 100 МОм·км для кабелей с сечением жил до 50 мм² включительно, и не менее 200 МОм·км для сечений 70 мм² и более.
• Электрическая емкость: Зависит от сечения и конструкции, обычно в диапазоне 0,3 – 0,5 мкФ/км.

Допустимые длительные токовые нагрузки (пример для прокладки в земле)

Приведены ориентировочные значения. Фактические значения зависят от удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры земли и количества работающих рядом кабелей.

Сечение жилы, мм²	Медь, А	Алюминий, А
3×10	80	60
3×16	105	80
3×25	135	105
3×35	165	125
3×50	200	155
3×70	245	190
3×95	295	225
3×120	340	260
3×150	390	300
3×185	440	340
3×240	510	395

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей.
• Рабочая температура жилы: Длительно допустимая +80°C. Максимально допустимая при перегрузке +90°C. Максимально допустимая при коротком замыкании (не более 4 сек) +250°C.
• Температура монтажа без предварительного подогрева: Не ниже 0°C.
• Стойкость к сдавливанию: Броня обеспечивает защиту от механических нагрузок, характерных для прокладки в траншеях.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабеля ЦСПГ требует строгого соблюдения правил. Траншея должна быть подготовлена: очищена от камней, строительного мусора, на дне устроена песчаная подушка толщиной не менее 100 мм. Глубина прокладки от планировочной отметки – не менее 0,7 м. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель должен быть защищен трубами или блоками. При прокладке необходимо контролировать, чтобы не был превышен допустимый радиус изгиба. После укладки кабель засыпается мягким грунтом или песком без камней, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка траншеи.

При соединении и оконцевании кабелей ЦСПГ 6 кВ используются специальные кабельные муфты (соединительные и концевые), предназначенные для работы с бумажно-масляной изоляцией. Процесс монтажа муфт («разделка кабеля») является критически важной операцией, требующей высокой квалификации персонала. Необходимо обеспечить полную герметизацию соединения от влаги и доступ воздуха, правильно выполнить ступенчатую разделку изоляции, обеспечить надежный электрический контакт и заземление брони и экранов.

Эксплуатация требует периодического контроля. Проводится визуальный осмотр трассы, измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В, испытание повышенным напряжением выпрямленного тока после монтажа и через определенные межремонтные периоды.

Сравнение с аналогами (СБ, АСБ, ЦСБ) и современными кабелями (АПвПуг, ПвП)

Кабель ЦСПГ отличается от СБ нестекающей пропиткой, что расширяет возможности прокладки по трассе с перепадами. От кабелей АСБ и ЦСБ (с джутовой оболочкой поверх брони) он отличается отсутствием этого наружного покрова, что делает его менее защищенным от почвенной коррозии, но несколько дешевле и легче.

Основными современными аналогами для прокладки в земле являются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПвПуг – с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в полиэтиленовой оболочке, с броней, с гидрозащитным экраном). Они имеют меньший вес и диаметр, большую допустимую температуру жилы (до +90°C), не требуют сложных муфт с заливкой компаунда и не имеют риска стекания пропитки. Однако кабели ЦСПГ сохраняют свои позиции благодаря высокой ремонтопригодности, длительному опыту эксплуатации (срок службы 40-50 лет), устойчивости к локальным перегревам и, зачастую, более низкой стоимости на единицу передаваемой мощности в проектах реконструкции старых сетей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное преимущество кабеля ЦСПГ перед кабелем СБ?

Главное преимущество – применение нестекающей пропитки (индекс «Ц»). Это позволяет прокладывать кабель на трассах с существенным перепадом высот (более 15-25 метров) без риска осушения и порчи изоляции в верхних точках, что невозможно для кабелей СБ с вязкой пропиткой.

Можно ли прокладывать кабель ЦСПГ в воздухе (по эстакадам, стенам зданий)?

Не рекомендуется для длительной эксплуатации. Отсутствие наружного защитного покрова (индекс «Г») делает броню уязвимой для атмосферной коррозии. Кроме того, битумная подушка под броней может «сползать» при длительном нагреве солнцем. Для воздушной прокладки предназначены кабели с наружным покровом (ЦСБ, АСБ) или, что более современно, кабели с полимерной изоляцией и оболочкой.

Как правильно заземлять броню и свинцовую оболочку кабеля ЦСПГ?

Свинцовая оболочка и стальная броня должны быть заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения электробезопасности и нормальной работы защит. Это делается в концевых и соединительных муфтах. Заземляющий проводник (гибкий медный) припаивается или присоединяется хомутом к оболочке и броне и выводится на заземляющий контур.

Каков типичный срок службы кабеля ЦСПГ 6 кВ?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет 30 лет. Однако на практике, при правильных условиях прокладки, отсутствии перегрузок и регулярном техническом обслуживании, такие кабели могут надежно эксплуатироваться 40-50 лет и более.

Что делать, если при осмотре обнаружены участки с потрескавшейся или отслоившейся броней?

Это признак активной коррозии. Необходимо вскрыть грунт на проблемном участке, очистить броню от ржавчины, оценить состояние свинцовой оболочки. В случае локального повреждения брони при целостности свинцовой оболочки участок брони очищается и покрывается антикоррозионным составом (битумным лаком). Если есть повреждение свинцовой оболочки, требуется установка ремонтной муфты. При масштабной коррозии участок кабеля подлежит замене.

Почему для испытания кабеля после монтажа используют выпрямленное (постоянное) напряжение, а не переменное?

Испытание выпрямленным напряжением (например, 36 кВ для кабеля 6 кВ) является менее нагрузочным для бумажно-масляной изоляции, так как не вызывает значительных потерь на нагрев диэлектрика. При этом оно эффективно выявляет сосредоточенные дефекты (пробои, увлажнение), которые проявляются в виде резкого увеличения тока утечки или пробоя. Испытание промышленной частотой 50 Гц требует громоздкой и мощной установки и создает сильное электрическое поле, которое может повредить старую изоляцию.

В чем заключается основная сложность монтажа муфт на кабели ЦСПГ?

Основные сложности: необходимость обеспечения абсолютной герметичности для защиты гигроскопичной бумажной изоляции от влаги; точное выполнение ступенчатой разделки концов изоляции («ёлочки») для правильного распределения электрического поля внутри муфты; качественная пайка или опрессовка соединителей жил; правильное заземление брони и оболочки. Требуется высокая квалификация и опыт электромонтажника.