Кабель ЦСШв 1-х жильный 35 кВ
Кабель ЦСШв 1-х жильный 35 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ЦСШв 1х жильный 35 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной, пропитанной вязким или нестекающим составом изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитным покровом типа Шв. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Кабель рассчитан на эксплуатацию в условиях умеренного, холодного и тропического климата, на суше, реках и озерах на высотах до 4500 метров над уровнем моря.
Расшифровка маркировки ЦСШв
- Ц – Изоляция жилы на основе целлюлозы (бумажная пропитанная).
- С – Материал оболочки – свинец.
- Шв – Тип защитного покрова – Шланг из винилпласта (поливинилхлоридного пластиката).
- 1-х жильный – Конструкция с одной токопроводящей жилой.
- 35 кВ – Номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Подушка (прокладка): Битумизированная бумажная или крепированная лента, наложенная с перекрытием.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором и перекрытием. Обеспечивает защиту от механических повреждений.
- Наружный шланг: Выполнен из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложен поверх брони. Защищает броню от коррозии и агрессивных сред.
- Температура окружающей среды при монтаже: не ниже 0°C (без предварительного подогрева).
- Допустимый радиус изгиба при прокладке: не менее 25 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей с поясной изоляцией.
- Прокладка: в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, на эстакадах. Запрещена прокладка в воздухе (незащищенный подвес) из-за значительной массы.
- Особое внимание при монтаже уделяется герметичности свинцовой оболочки. Запрещены резкие изгибы, могущие привести к ее надлому.
- Подстанции районных и промышленных энергосистем (соединение ячеек, вводы от ВЛ).
- Питание мощных потребителей (насосные станции, заводские цеха, горно-обогатительные комбинаты).
- Кабельные вставки в воздушные линии электропередачи.
- Прокладка на территориях с повышенными требованиями к пожарной безопасности (в сравнении с маслонаполненными кабелями).
- Раскатка: Запрещена раскатка с барабана методом «волочения» или перекатывания барабана по неподготовленной поверхности. Необходимо использовать кабельные ролики и лебедки.
- Контроль герметичности: Перед монтажом обязательна проверка свинцовой оболочки на отсутствие вмятин, надрезов и разгерметизации.
- Монтаж концевых и соединительных муфт: Требует высокой квалификации персонала. Процесс включает разделку кабеля с ступенчатой обрезкой изоляции, монтаж изолятора, восстановление экрана и герметизацию. Используются чугунные, эпоксидные или современные полимерные муфты.
- Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или плитами от механических повреждений, глубина заложения не менее 1 м.
- Допуск в эксплуатацию: Обязательны высоковольтные испытания повышенным напряжением после монтажа.
- Механическое повреждение брони и оболочки при раскопках или монтаже.
- Коррозия свинцовой оболочки в агрессивных грунтах при повреждении наружного шланга Шв.
- Разгерметизация в местах установки муфт или из-за усталостных трещин в оболочке.
- Тепловое старение изоляции при длительных перегрузках.
- Электрический пробой из-за дефектов монтажа муфт или резкого ухудшения свойств пропитанной бумаги при попадании влаги.
- ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией. Технические условия». Основной документ.
- ПУЭ (Глава 1.3, 2.3, 7-е изд.) – правила выбора, прокладки и защиты.
- СО 153-34.20.119-2003 «Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках» (для испытаний).
- РД 34.03.285-96 (СО 153-34.03.285-96) «Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями».
- Проектная документация на конкретный объект.
Конструкция кабеля ЦСШв 1х35 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений до 1000 мм² включительно жила может быть однопроволочной (секторной или круглой), для больших сечений – многопроволочной. Класс жилы (1 или 2) определяет ее гибкость. Медь обеспечивает лучшую проводимость и стойкость к коррозии, алюминий – меньший вес и стоимость.
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения (35 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью в пропитанном состоянии.
3. Поясная изоляция
Наносится поверх фазной изоляции также из пропитанных бумажных лент. Ее функция – выравнивание электрического поля и дополнительная механическая защита.
4. Экран на жиле
Выполняется в виде полупроводящей бумаги или ленты, наложенной поверх поясной изоляции. Необходим для устранения ионизации воздуха у поверхности жилы и выравнивания распределения электрического поля.
5. Оболочка свинцовая
Герметичная свинцовая (или свинцовосплава) оболочка служит барьером, предотвращающим проникновение влаги и воздуха в бумажную изоляцию, а также выход пропиточного состава. Обладает высокой коррозионной стойкостью и пластичностью.
6. Защитный покров типа Шв
Представляет собой комплекс слоев, наложенных на свинцовую оболочку для ее механической и химической защиты:
Основные технические характеристики
Электрические параметры
Номинальное напряжение: 35 кВ. Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 85 кВ (в течение 10 мин). Допустимая длительная температура нагрева жилы: +80°C. Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 сек): +200°C для кабелей с вязкой пропиткой, +160°C – с нестекающей.
Конструктивные параметры (пример для алюминиевой жилы)
| Сечение жилы, мм² | Диаметр кабеля, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) | Максимальный наружный диаметр, мм (по ГОСТ) |
|---|---|---|---|
| 50 | 55-60 | 4500-5000 | 62.5 |
| 95 | 60-65 | 5500-6000 | 67.5 |
| 150 | 65-70 | 6500-7200 | 72.5 |
| 240 | 75-80 | 8500-9500 | 82.5 |
| 400 | 85-90 | 11000-12500 | 92.5 |
Примечание: Точные значения регламентируются ГОСТ 18410-73 или ТУ производителя. Для медных жил диаметры близки, масса больше на 15-25%.
Условия эксплуатации и монтажа
Область применения кабеля ЦСШв 35 кВ
Кабель предназначен для создания магистральных линий электропередачи и распределительных сетей класса напряжения 35 кВ. Основные объекты применения:
Сравнение с аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, СИП)
| Параметр | Кабель ЦСШв (бумажно-масляная изоляция) | Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +80°C | +90°C (длительно) |
| Монтаж при низких температурах | Ограничен (требуется подогрев) | Возможен до -20°C |
| Радиус изгиба | ≥ 25D | ≥ 15-20D |
| Влияние влаги | Критично, необходима герметичная оболочка | Не критично для изоляции |
| Требования к монтажным муфтам | Высокие, необходима герметизация и сохранение пропитки | Проще, технология холодной или термоусаживаемой муфты |
| Эксплуатационные расходы | Требуется мониторинг состояния пропитки и оболочки | Минимальные, «установил и забыл» |
| Стоимость | Ниже (особенно с алюминиевой жилой) | Выше |
| Пожарная опасность | Имеет горючую бумажную изоляцию | Самозатухающие исполнения |
Вывод: Кабель ЦСШв остается экономически выгодным решением для стационарной прокладки в стандартных условиях, где не требуется высокая гибкость и работа при экстремальных температурах. Кабели XLPE выигрывают в удобстве монтажа, эксплуатации и допускают более высокие нагрузки.
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем ЦСШв необходимо соблюдать следующие ключевые правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное отличие кабеля ЦСШв от кабеля АСШв?
Первая буква в маркировке указывает на материал жилы: «А» – алюминиевая жила, отсутствие буквы «А» (или наличие «М») – медная жила. Таким образом, АСШв имеет алюминиевую токопроводящую жилу, а ЦСШв – медную. Конструкция изоляции, оболочки и покрова идентична.
Почему для одножильного кабеля 35 кВ так важна свинцовая оболочка?
Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность, предотвращая контакт гигроскопичной бумажной изоляции с воздухом и влагой. Попадание влаги приводит к резкому снижению электрической прочности изоляции и ее последующему пробою. Для трехжильных кабелей до 10 кВ иногда используют алюминиевую оболочку, но для высокого напряжения 35 кВ и одножильного исполнения свинец является классическим и наиболее надежным решением.
Что означает «нестекающая пропитка» и чем она лучше «вязкой»?
Нестекающая пропитка (на основе церезина, полиизобутилена) сохраняет свои свойства при высоких температурах и не стекает с кабеля при прокладке на вертикальных и наклонных участках трассы. Кабели с вязкой пропиткой (минеральные масла с загустителями) имеют ограничение по разности уровней (обычно не более 15-25 м), так как при нагреве пропитка может мигрировать, что приводит к снижению изоляционных свойств в верхней части трассы. Для сложных трасс с большими перепадами высот предпочтительны кабели с нестекающей пропиткой.
Как определить необходимое сечение жилы кабеля ЦСШв 35 кВ для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры грунта, количества работающих кабелей в траншее). Используются таблицы ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). 2) По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки). Окончательный выбор, особенно для ответственных объектов, должен производиться на основе расчета в проектной документации.
Каковы типичные причины выхода из строя кабелей ЦСШв?
Существуют ли современные модификации кабеля ЦСШв?
Классическая конструкция остается неизменной десятилетиями. Основные модернизации касаются материалов защитного покрова (использование более стойких ПВХ-пластикатов), а также развития технологий монтажа аксессуаров. Сама концепция бумажно-масляной изоляции под свинцовой оболочкой считается зрелой и полностью отработанной. Новые разработки сосредоточены в области кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE).