Кабель СБГ 10 кВ
Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение 10 кВ марки СБГ. Полное техническое описание
Кабель марки СБГ (Силовой с Бумажной изоляцией, в свинцовой Герметичной оболочке) на напряжение 10 кВ представляет собой классическую конструкцию силового кабеля для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах и помещениях. Несмотря на появление современных аналогов с пластмассовой изоляцией (например, АПвВг, АПвПуг), кабели с бумажной пропитанной изоляцией сохраняют свою актуальность для определенных условий эксплуатации благодаря отработанной технологии, высокой надежности и долговечности при правильном монтаже и обслуживании.
Расшифровка маркировки и область применения
Маркировка СБГ расшифровывается следующим образом:
- С – силовой кабель.
- Б – изоляция жил выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим составом.
- Г – «голый», означает отсутствие наружных защитных покровов (бронепокрова) поверх герметичной оболочки. Кабель имеет только свинцовую оболочку.
- Токопроводящая жила. Выполняется из алюминия (АСБГ) или меди (марок ранее выпускавшихся). Сечение жил от 25 до 240 мм² (основной ряд: 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240). Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 95 мм² и многопроволочной (секторной) для больших сечений. Секторная форма позволяет рационально использовать внутреннее пространство и уменьшить диаметр кабеля.
- Фазная изоляция. Наносится на жилу в виде нескольких слоев кабельной бумаги (крепированной или гладкой), пропитанной маслоканифольным или синтетическим (нестекающим) составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 10 кВ она составляет несколько миллиметров.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил (изолированного сердечника) также накладываются бумажные ленты, выравнивающие поверхность и обеспечивающие дополнительную электрическую прочность.
- Экран на изолированном сердечнике. В кабелях на 6 кВ и выше поверх поясной изоляции обязательно накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он служит для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов в воздушных включениях.
- Герметичная оболочка. Выполняется из свинца марки С (свинец сурьмянистый) или сплава свинца. Ее основное назначение – абсолютная герметизация изолированного сердечника для предотвращения попадания влаги и воздуха, а также вытекания пропиточного состава. Одновременно служит заземляющим и экранирующим элементом.
- Защитные покровы. У кабеля марки СБГ поверх свинцовой оболочки накладываются только подушка и наружный покров. Подушка (прокладка) выполняется из битума, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты. Наружный покров – это бронепокров, но в марке СБГ его нет. Вместо него может быть волокнистый материал (прошивка стеклонитями) или просто покров из пропитанной кабельной пряжи с битумным составом для защиты от коррозии и механических воздействий малой интенсивности.
- Примечание: Точные значения тока зависят от конкретных условий прокладки: температуры земли, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих кабелей в траншее и их взаимного расположения. Данные приведены для стандартных условий: температура земли +15°С, глубина прокладки 0.7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт. При прокладке в воздухе значения тока могут отличаться.
- Радиус изгиба. Категорически запрещено изгибать кабель с радиусом меньше допустимого (15D). Это может привести к смятию бумажной изоляции, повреждению свинцовой оболочки и образованию воздушных полостей.
- Герметичность. При транспортировке, хранении и монтаже необходимо беречь кабель от механических повреждений, которые могут нарушить герметичность свинцовой оболочки. Нарушение герметичности ведет к увлажнению бумажной изоляции, резкому снижению ее электрической прочности и выходу кабеля из строя.
- Подогрев. Прокладка при отрицательных температурах (ниже 0°C) без предварительного подогрева запрещена, так как пропиточный состав теряет эластичность, и изоляция может быть повреждена при изгибах.
- Концевая разделка. Обязательным этапом является правильная разделка концов кабеля с установкой кабельных концевых муфт (КНС, КНБ) для наружной или внутренней установки. Разделка включает ступенчатую подрезку изоляции, экранирование, заземление оболочки и обеспечение надежного отвода пропиточного состава. Неправильная разделка – частая причина пробоя на концевых заделках.
- Соединение. Для соединения двух отрезков кабеля используются соединительные муфты (СС). Процесс монтажа муфты сложен, требует специального оборудования (газовые горелки, вакуумные аппараты) и высокой квалификации монтажников.
- Испытания. После монтажа кабельная линия в обязательном порядке подвергается высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (реже переменного) для проверки состояния изоляции.
- Высокая долговечность (срок службы до 40-50 лет) при соблюдении условий эксплуатации и отсутствии увлажнения.
- Хорошая теплостойкость и высокая перегрузочная способность благодаря высокой температурной стойкости бумажно-масляной изоляции.
- Отработанная технология производства и монтажа, знакомые специалистам методы диагностики.
- Относительно низкая стоимость самого кабеля (но не всегда общей стоимости владения).
- Сложность монтажа и необходимость в высококвалифицированном персонале для установки муфт.
- Наличие нестекающего пропиточного состава ограничивает применение на вертикальных и крутонаклонных трассах (возможна миграция состава). Для таких трасс требуются специальные кабели с обедненно-пропитанной изоляцией (ЦСБ).
- Гигроскопичность бумажной изоляции – критическое требование к герметичности оболочки и муфт.
- Большая масса и меньшая гибкость по сравнению с кабелями СПЭ.
- Пожароопасность: бумага и пропиточный состав горючи, требуется дополнительная противопожарная защита при групповой прокладке.
- Необходимость в сложном оборудовании для монтажа муфт (вакуумное оборудование для пропитки).
- Экологические аспекты: использование свинца и минеральных масел.
Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ (междуфазное 10 кВ, относительно земли 6 кВ) частотой 50 Гц. Основная сфера применения – магистральные и распределительные сети, питание мощных потребителей на промышленных предприятиях, в коммунальном хозяйстве. Из-за отсутствия брони прокладка в земле (траншеях) допускается только при условии отсутствия механических повреждений и при использовании в кабельных каналах или трубах. Чаще применяется для прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
Конструкция кабеля СБГ 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии:
Технические характеристики и параметры
Основные параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и техническими условиями производителей.
Таблица 1. Основные электрические и механические параметры кабеля СБГ 10 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10 |
| Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, кВ (продолжительность) | 25 (10 мин.) |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +80°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 с) | +200°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -0°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина для сечений до 95 мм² | Не менее 300 м |
| Строительная длина для сечений 120 мм² и более | Не менее 250 м |
Таблица 2. Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл.доп.) для кабеля АСБГ 3х… 10 кВ при прокладке в земле (траншее)*
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток, А | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 3х25 | 115 | ~2100 |
| 3х35 | 140 | ~2400 |
| 3х50 | 165 | ~2800 |
| 3х70 | 200 | ~3400 |
| 3х95 | 240 | ~4100 |
| 3х120 | 275 | ~4800 |
| 3х150 | 315 | ~5600 |
| 3х185 | 355 | ~6500 |
| 3х240 | 410 | ~7900 |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля СБГ требует высокой квалификации персонала и соблюдения специфических правил, обусловленных наличием бумажно-масляной изоляции и свинцовой оболочки.
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Преимущества кабеля СБГ:
Недостатки кабеля СБГ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие СБГ от АСБ?
Буква «Г» в маркировке СБГ означает отсутствие бронепокрова. Кабель АСБ имеет броню из стальных лент (две буквы «Б»: Бумажная изоляция + Броня из стальных лент). АСБ предназначен для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты от механических повреждений, тогда как СБГ требует защиты (кабельные каналы, трубы) при такой прокладке.
Можно ли проложить кабель СБГ в земле (траншее)?
Да, можно, но с обязательным выполнением условий: прокладка в асбоцементных, пластиковых или керамических трубах, либо в защитных кабельных каналах. Прямая укладка в траншею без защиты не рекомендуется из-за риска механических повреждений свинцовой оболочки.
Какой кабель лучше для новой проектируемой линии 10 кВ: СБГ или АПвВг (с изоляцией из сшитого полиэтилена)?
Для большинства новых проектов сегодня экономически и технически целесообразно выбирать кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвВг. Он проще в монтаже (меньший вес, большая гибкость, не требует сложных муфт), допускает прокладку на вертикальных участках, менее пожароопасен и не требует поддержания абсолютной герметичности. Кабель СБГ может быть оправдан при реконструкции существующих сетей, где уже есть инфраструктура и персонал, обученный работе с такой продукцией, или в специфических условиях, где требуется его высокая теплостойкость.
Что означает маркировка «АСБГ 3х120-10»?
Расшифровка: А – алюминиевая жила, СБГ – силовой с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке без брони, 3 – три жилы, 120 – номинальное сечение каждой жилы в мм², 10 – номинальное напряжение 10 кВ.
Как определить, что кабель СБГ увлажнен?
Основной метод – электрические измерения. Показательными являются тесты: измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В (значение будет низким), измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и испытание повышенным напряжением постоянного тока. Резкое увеличение тока утечки или пробой при испытаниях указывают на увлажнение. Внешне увлажнение может никак не проявляться до момента отказа.
Каков порядок монтажа концевой муфты на кабель СБГ 10 кВ?
Процесс включает: 1) Подготовку и разметку конца кабеля. 2) Ступенчатую подрезку бумажной изоляции. 3) Обработку и заземление свинцовой оболочки и экрана. 4) Установку изоляционного корпуса муфты (фарфорового или полимерного). 5) Заполнение муфты заливочным составом (массой) с целью вытеснения воздуха и обеспечения герметичности. 6) Опрессовку наконечников. Каждый этап выполняется по строгой технологической карте с использованием специального инструмента.
Заключение
Кабель СБГ 10 кВ является проверенным временем решением для силовых сетей среднего напряжения. Его конструкция, основанная на бумажно-масляной изоляции и свинцовой герметичной оболочке, обеспечивает надежную работу на протяжении десятилетий. Однако эксплуатация данного типа кабеля накладывает повышенные требования к качеству монтажа, квалификации обслуживающего персонала и условиям прокладки. В современных условиях при новом строительстве он часто уступает место более технологичным кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена. Тем не менее, понимание устройства, характеристик и особенностей кабеля СБГ остается важным для специалистов, обслуживающих существующие кабельные линии, которые составляют значительную часть инфраструктуры распределительных сетей.