Кабель ЦСШв 150 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ЦСШв 150 мм² представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, предназначенный для стационарной прокладки. Расшифровка маркировки: Ц – бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим составом; С – свинцовая оболочка; Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката; 150 – номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах. Данный кабель относится к классу кабелей высокого напряжения и используется в энергосистемах для передачи и распределения электрической энергии.

Конструкция кабеля ЦСШв 150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях. Кабель может быть как одножильным, так и трехжильным. Для сечения 150 мм² наиболее распространенной является трехжильная конструкция.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия или меди. Для кабеля ЦСШв 150 мм² жила, как правило, алюминиевая, секторной или сегментной формы для компактности. Состоит из множества проволок, скрученных по определенной технологии.
• Фазная изоляция: Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким изоляционным составом (масло-канифольная или синтетическая пропитка). Толщина изоляции нормирована в зависимости от класса напряжения.
• Заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется бумажными жгутами или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из бумажных лент.
• Экран (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): Выполняется из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Свинцовая оболочка: Герметичная оболочка из свинцового сплава. Обеспечивает абсолютную защиту изоляции от проникновения влаги, воздуха и других внешних воздействий. Является ключевым элементом, определяющим долговечность кабеля.
• Защитный покров типа Шв: Включает в себя:
  • Подушка: Наносится непосредственно на свинцовую оболочку. Состоит из слоя битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты, слоя битума.
  • Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Защищает кабель от механических повреждений.
  • Наружный шланг: Выпрессованный шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам и ультрафиолету.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ЦСШв выпускается на различные номинальные напряжения: 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ. Параметры для трехжильного кабеля с алюминиевыми жилами сечением 150 мм².

Таблица 1. Электрические и геометрические параметры

Параметр	Значение для 1 кВ	Значение для 6 кВ	Значение для 10 кВ
Наружный диаметр, мм, приблизительно	45-50	50-55	55-60
Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно	4500-5000	5000-5500	5500-6000
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более	0.194	0.194	0.194
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле*, А	330	310	300
Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в воздухе*, А	275	260	250
Индуктивное сопротивление, Ом/км	0.09-0.10	0.11-0.12	0.12-0.13
Емкостное сопротивление, мкФ/км	0.3-0.4	0.2-0.25	0.15-0.18

• Значения приведены ориентировочно. Точные значения определяются условиями прокладки (температура грунта/воздуха, количество кабелей в траншее, глубина прокладки) и должны браться из актуальных редакций ПУЭ и расчетных таблиц.

Таблица 2. Механические и климатические характеристики

Параметр	Характеристика
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур	От -50°C до +50°C
Максимальная допустимая температура жилы при длительной работе	+80°C (для кабелей с вязкой пропиткой)
Максимальная температура жилы в режиме перегрузки	+90°C
Максимальная температура при коротком замыкании	+200°C (продолжительность до 4 сек)
Стойкость к относительной влажности воздуха	До 98% при температуре до +35°C
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	3 кВ (для 1 кВ) / 15 кВ (для 6 кВ) / 25 кВ (для 10 кВ) в течение 10 минут

Область применения и особенности монтажа

Кабель ЦСШв 150 мм² предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в городских и промышленных электросетях.
• Питание мощных промышленных потребителей (заводы, фабрики, насосные станции).
• Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
• Прокладка в земле (траншеях) при наличии средней и высокой коррозионной активности, включая места с блуждающими токами.
• Вводы на территории с повышенной пожарной опасностью, так как кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Особенности монтажа:

• Прокладка осуществляется при температуре не ниже 0°C без предварительного подогрева. При более низких температурах требуется подогрев.
• При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, защита кирпичом или сигнальной лентой, и засыпка мягким грунтом без камней.
• Свинцовая оболочка требует аккуратного обращения для избежания вмятин и повреждений.
• При монтаже муфт (соединительных, концевых) критически важна герметизация среза оболочки для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию.
• Кабель должен быть закреплен на опорных конструкциях с учетом его значительной массы.

Преимущества и недостатки кабеля ЦСШв 150 мм²

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: Свинцовая оболочка обеспечивает абсолютную герметичность, что гарантирует стабильность диэлектрических свойств бумажной изоляции на протяжении всего срока службы (40-50 лет и более).
• Отличные диэлектрические характеристики: Бумажная пропитанная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к частичным разрядам.
• Устойчивость к внешним воздействиям: Броня и шланг из ПВХ обеспечивают высокую механическую прочность и стойкость к коррозии, агрессивным почвам, грунтовым водам.
• Хорошая теплоотдача: Благодаря свинцовой оболочке, которая является хорошим проводником тепла, кабель эффективно отводит тепло от жил, что позволяет реализовывать высокие допустимые токи нагрузки.
• Огнестойкость: При одиночной прокладке не распространяет горение.

Недостатки:

• Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и менее гибкий по сравнению с кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АВБбШв).
• Сложность монтажа и необходимость специального оборудования: Требуется квалифицированный персонал и специальные инструменты для разделки и монтажа свинцовых муфт.
• Ограничения по трассе прокладки: Сложность прокладки на вертикальных и наклонных участках с большим перепадом высот из-за возможного стекания пропиточного состава. Для таких случаев требуется применение кабелей с нестекающей пропиткой (ЦСШв н).
• Высокая стоимость: Обусловлена использованием свинца и сложной технологией производства.
• Экологические аспекты: Использование свинца требует соблюдения норм утилизации.

Сравнение с аналогами (АВБбШв, ПвБШв)

Для выбора оптимального кабеля на напряжение 6-10 кВ сечением 150 мм² необходимо сравнить ЦСШв с современными аналогами.

Параметр	ЦСШв 150 мм²	АВБбШв 150 мм² (с ПВ изоляцией)	ПвБШв 150 мм² (с изоляцией из сшитого полиэтилена)
Материал изоляции	Бумага пропитанная	Поливинилхлорид (ПВХ)	Сшитый полиэтилен (XLPE)
Материал оболочки	Свинец	ПВХ	Полиэтилен или ПВХ
Допустимая температура жилы, °C	+80 (длит.)	+70 (длит.)	+90 (длит.)
Стойкость к перегрузкам	Средняя	Низкая	Высокая
Гигроскопичность изоляции	Требует абсолютной герметизации	Не гигроскопична	Не гигроскопична
Масса и гибкость	Максимальная масса, минимальная гибкость	Средняя масса и гибкость	Меньшая масса, большая гибкость
Сложность монтажа муфт	Высокая (свинцовые, эпоксидные)	Средняя (пластмассовые)	Относительно простая (термоусаживаемые, холодноусаживаемые)
Срок службы	40-50 лет	25-30 лет	Более 30 лет
Область применения	Ответственные линии, агрессивные грунты, места с блуждающими токами	Распределительные сети, менее ответственные линии	Магистральные и распределительные сети, современный стандарт для ВЛ 6-35 кВ

Вывод: Кабель ЦСШв остается незаменимым в особых условиях, где требуется максимальная герметичность и стойкость к сложным внешним воздействиям. Однако для большинства стандартных проектов сегодня экономически и технически более оправдано применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвБШв), которые обладают лучшими нагрузочными характеристиками, меньшей массой и упрощенным монтажом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие ЦСШв от ЦСБ?

Основное отличие — в материале защитного покрова. У кабеля ЦСБ (Б — броня из стальных лент с противокоррозионным наружным покровом) поверх брони накладывается джут, пропитанный битумом. У кабеля ЦСШв (Шв — защитный шланг выпрессованный из ПВХ пластиката) броня защищена поливинилхлоридным шлангом. Кабель ЦСШв обладает значительно более высокой стойкостью к коррозии, агрессивным средам и механическим повреждениям, поэтому предпочтителен для прокладки в земле.

Можно ли прокладывать кабель ЦСШв 150 мм² на вертикальных участках?

Кабель ЦСШв с обычной вязкой пропиткой не рекомендуется для прокладки на вертикальных и крутонаклонных участках с перепадом высот более 15-25 метров из-за возможного стекания пропиточного состава в нижнюю часть, что приводит к осушению изоляции в верхней части и снижению ее электрической прочности. Для таких трасс необходимо применять модификацию кабеля — ЦСШв н, где «н» означает нестекающую пропитку.

Какой допустимый ток нагрузки для ЦСШв 150 мм² при прокладке в одной траншее двух кабелей?

Допустимый длительный ток нагрузки снижается при прокладке нескольких кабелей вплотную из-за взаимного нагрева. Для двух кабелей в одной траншее на расстоянии 100 мм между ними коэффициент снижения составляет примерно 0.9. Таким образом, для кабеля 10 кВ, проложенного в земле, Iдл составит не 300 А, а около 300

• 0.9 = 270 А. Точные коэффициенты определяются по таблицам ПУЭ в зависимости от способа прокладки и количества кабелей.

Требуется ли дополнительная защита при прокладке в земле?

Броня и шланг из ПВХ сами по себе являются отличной защитой. Однако согласно ПУЭ, при прокладке в земле кабель должен быть защищен от механических повреждений на глубине менее 1 метра (например, плитами или кирпичом). Также обязательна песчаная подсыпка и засыпка мягким грунтом. При риске повреждения грызунами или при наличии блуждающих токов могут потребоваться дополнительные меры (например, прокладка в асбоцементных или ПНД трубах).

Как маркируются жилы кабеля ЦСШв?

Изолированные жилы кабелей на напряжение до 10 кВ могут маркироваться цифрами 1, 2, 3, либо цветовой маркировкой бумажных изоляционных лент. Нулевая жила (если присутствует в кабеле на 1 кВ) маркируется голубым цветом. В трехжильных кабелях на 6-10 кВ часто применяется маркировка цифрами на концевой разделке.

Каковы особенности монтажа концевых муфт на кабель ЦСШв?

Монтаж концевых муфт (КНС, КНБ) требует особой тщательности. Ключевые этапы: аккуратная ступенчатая разделка концов кабеля с сохранением поясной изоляции, тщательная зачистка и обезжиривание свинцовой оболочки, правильное формирование «воротника» для герметизации, заполнение муфты заливочным компаундом (массой) с соблюдением температурного режима. Ошибки на любом этапе могут привести к подсосу влаги и выходу кабельной линии из строя.