Кабель СБ 240 мм
Кабель СБ 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СБ 240 мм² представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке. Маркировка «СБ» расшифровывается как «Свинцовая оболочка, Бумажная изоляция». Это кабель устаревшей, но до сих пор встречающейся в эксплуатации конструкции, разработанный по ГОСТ 18410-73 и его предшественникам. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 6 или 10 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – магистральные линии и распределительные сети, часто в условиях агрессивных сред, где важна герметичность оболочки.
Конструкция кабеля СБ 240 мм²
Конструкция кабеля многослойная и обеспечивает высокую надежность при длительной эксплуатации. Рассмотрим ее подробно.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая (материал А), реже медная (в марке СБГ). Сечение 240 мм² выполняется, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Жила может быть однопроволочной (при сечении до 240 мм² включительно) или многопроволочной, что зависит от года изготовления и конкретных ТУ.
- Фазная изоляция: Изготавливается из кабельной бумаги нескольких сортов, которая в несколько слоев накладывается на жилу спиральной обмоткой с перекрытием. Бумага пропитывается вязким маслоканифольным составом.
- Поясная изоляция: Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник, также накладываются общие слои бумажной изоляции.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): На поясную изоляцию накладывается электропроводящая бумага или полупроводящая лента для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
- Оболочка: Герметичная оболочка из свинца марки С (свинец сурьмянистый) или реже СП (свинцово-оловянистый). Она защищает изоляцию от проникновения влаги, воздуха и агрессивных сред, а также служит барьером для пропитки.
- Защитные покровы (броня): Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума, крепированной бумаги или ПВХ, предотвращающая коррозию и механические повреждения от брони. Далее следует броня из двух стальных лент (в марке СБ) или круглых оцинкованных проволок (в марке СБК). Поверх брони наносится наружный защитный покров из пропитанной кабельной пряжи или битумного состава.
- Ограничение по трассе: Запрещена прокладка на участках с значительными перепадами уровней из-за стекания пропитки. Максимально допустимый уровень прокладки – 15-25 м (регламентируется проектом).
- Сложность монтажа: Большая масса и жесткость, строгие требования к минимальному радиусу изгиба. Требуется специальный инструмент для разделки концов и установки кабельной арматуры (муфт).
- Пожароопасность: Наружные покровы из пропитанной джутовой пряжи и битума поддерживают горение. В современных требованиях для помещений необходима дополнительная защита.
- Старение изоляции: Бумажно-масляная изоляция подвержена старению, зависит от температурных режимов нагрузки. Требуется мониторинг и диагностика.
- Коррозия свинцовой оболочки в агрессивных грунтах при повреждении наружных защитных покровов.
- Механические повреждения при земляных работах.
- Термическое старение изоляции из-за длительных перегрузок.
- Электрическое старение, вызванное частичными разрядами в местах неоднородности изоляции.
- Увлажнение изоляции вследствие нарушения герметичности оболочки или концевых муфт.
Основные технические характеристики и параметры
Параметры кабеля СБ 240 мм² регламентируются ГОСТ и зависят от номинального напряжения. Ниже приведены ключевые данные для трехжильного кабеля на напряжение 10 кВ.
Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля СБ 3х240 мм² на 10 кВ
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 10 | Между жилами и относительно земли |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +80 | В нормальном режиме |
| Температура короткого замыкания (до 4 сек), °C | +200 | Расчетное значение |
| Допустимый длительный ток нагрузки, А | 355 | При прокладке в земле (траншее), температура грунта +15°C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.125 | Для алюминиевой жилы |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц |
| Емкость, мкФ/км | ~0.45 | Типовое значение |
| Радиус изгиба при монтаже | ≥ 25 наружных диаметров | Для кабелей с ленточной броней |
| Масса 1 км кабеля, кг | ~11000 — 13000 | Зависит от толщины оболочки и брони |
Таблица 2. Сравнение допустимых токовых нагрузок (согласно ПУЭ 7 изд.) для кабеля СБ 3х240 мм² при разных условиях прокладки
| Условия прокладки | Допустимый длительный ток, А (для кабеля на 10 кВ) | Поправочные коэффициенты |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), температура грунта +15°C | 355 | Базовое значение |
| В воздухе (на открытом воздухе или в помещении), температура воздуха +25°C | 390 | — |
| В земле при температуре грунта +25°C | 315 | Коэффициент 0.89 |
| При прокладке нескольких кабелей в одной траншее (расстояние 100 мм) | ~284 (для одного кабеля) | Коэффициент 0.8 (для двух кабелей) |
Область применения и особенности эксплуатации
Кабель СБ 240 мм² традиционно использовался для прокладки силовых линий в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также по стенам зданий. Его ключевое преимущество – абсолютная герметичность свинцовой оболочки, что делает его невосприимчивым к влаге и позволяет прокладывать в грунтах с высокой коррозионной активностью и переменным уровнем грунтовых вод. Однако при эксплуатации необходимо учитывать ряд специфических факторов:
Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)
На смену кабелям типа СБ пришли кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, например, марки ПвП 3х240 или АПвП 3х240. Их сравнение представлено в таблице.
Таблица 3. Сравнение кабеля СБ 3х240 мм² и кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на 10 кВ
| Критерий | Кабель СБ 3х240 мм² | Кабель АПвП 3х240 мм² (СПЭ) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +80°C | +90°C |
| Допустимый ток нагрузки (в земле) | 355 А | ~400 А |
| Влияние перепадов уровня | Критично (стекание пропитки) | Нет ограничений |
| Масса и гибкость | Значительно выше, жестче | Ниже на 30-50%, гибче |
| Монтаж и разделка | Сложный, требует высокой квалификации | Относительно проще, менее трудоемок |
| Экологичность и утилизация | Наличие свинца и масла, проблема утилизации | Более экологичен |
| Срок службы | 30-40 лет (при соблюдении условий) | Более 30 лет (прогнозируемый до 50) |
Монтаж, соединение и диагностика
Монтаж кабеля СБ требует соблюдения строгих правил. Прокладка осуществляется с запасом по длине для компенсации смещений грунта и температурных деформаций. При соединении и ответвлении используются специальные свинцовые или эпоксидные муфты (СТ, СС, СЭ). Процесс разделки включает ступенчатое снятие изоляции, экранирование и обязательную герметизацию для предотвращения доступа влаги к бумажной изоляции. Для контроля состояния изоляции применяются методы измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В, определения тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ), а также проведения испытаний повышенным выпрямленным напряжением.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем отличается кабель СБ от СБГ?
Буква «Г» в маркировке СБГ означает «голый». Это кабель без защитных наружных покровов (брони и джута) поверх свинцовой оболочки. Он предназначен для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах), где нет риска механических повреждений и коррозии.
2. Можно ли использовать кабель СБ, бывший в употреблении, для новой линии?
Решение принимается только после комплексной электрической диагностики (измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением, измерение tg δ) и тщательного визуального осмотра на предмет повреждений оболочки. Из-за старения изоляции и риска скрытых дефектов использование бывшего в эксплуатации кабеля СБ для ответственных новых линий не рекомендуется.
3. Какой кабель выбрать для замены участка СБ 240 мм² в существующей линии?
Для прямой замены с соединением через муфты оптимальным с технической точки зрения является кабель с аналогичными параметрами, но современной конструкции – например, АПвБбШп 3х240 (с изоляцией из сшитого полиэтилена, броней и защитным шлангом). Однако соединение бумажной и полиэтиленовой изоляции в одной муфте – сложная инженерная задача, требующая специальных переходных муфт и должна выполняться высококвалифицированным персоналом.
4. Что делать, если повреждена свинцовая оболочка кабеля СБ?
Повреждение свинцовой оболочки ведет к нарушению герметичности и попаданию влаги в бумажную изоляцию, что со временем вызывает ее старение и пробой. Необходимо как можно скорее локализовать повреждение и произвести ремонт путем наложения свинцовой воронки или ремонтной муфты с восстановлением герметичности. Участок с повреждением должен быть вырезан, если глубина повреждения значительна.
5. Почему при диагностике кабеля СБ важно измерять тангенс угла диэлектрических потерь (tg δ)?
Бумажно-масляная изоляция подвержена процессу старения, увлажнения и термического разрушения. Рост значения tg δ, особенно в зависимости от прикладываемого напряжения (характеристика «tg δ = f(U)»), является четким индикатором наличия скрытых дефектов, увлажнения и неоднородности изоляции. Это один из ключевых неразрушающих методов оценки остаточного ресурса кабеля СБ.