Кабель СБлШв 10 кВ
Кабель СБлШв 10 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель СБлШв 10 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, бронированный стальными лентами, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Основная сфера применения – прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в условиях наличия блуждающих токов, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах), на эстакадах и в помещениях. Его ключевое преимущество – высокая надежность и долговечность в условиях эксплуатации под напряжением 6-10 кВ, проверенная десятилетиями использования в сетях электроснабжения.
Расшифровка маркировки СБлШв
- С – кабель силовой.
- Б – изоляция жил выполнена бумажной пропитанной лентой.
- л – в конструкции имеется поясная изоляция из лавсановой ленты или ленты на основе полиэтилентерефталата.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
- 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, включая грунты с наличием блуждающих токов.
- Прокладки в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах, этажах), на эстакадах и в галереях.
- Прокладки в производственных помещениях с нормальными условиями и при отсутствии риска механических повреждений.
- Работы в условиях умеренного, холодного и тропического климата.
- Радиус изгиба: При прокладке необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, чтобы не повредить бумажную изоляцию и свинцовую оболочку. Для многопроволочных жил он составляет не менее 25 наружных диаметров кабеля.
- Подогрев: Прокладка при отрицательных температурах (ниже 0°C) требует предварительного подогрева кабеля в барабанах в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока. Это связано с риском растрескивания бумажной изоляции и пластиката шланга при изгибе.
- Герметизация: При разделке концов кабеля крайне важно обеспечить герметизацию среза от проникновения влаги в бумажную пропитанную изоляцию. Для этого используются кабельные муфты (концевые и соединительные) с надежной герметизацией.
- Защита от коррозии: Несмотря на наличие шланга Шв, при прокладке в агрессивных грунтах рекомендуется дополнительная защита (например, прокладка в асбоцементных или ПНД трубах).
- Заземление: Свинцовая оболочка и броня кабеля должны быть заземлены с двух сторон в соответствии с требованиями ПУЭ.
- СБлШв vs ААБл: Кабель ААБл имеет алюминиевую оболочку вместо свинцовой. Алюминиевая оболочка легче, дешевле и более стойка к вибрациям, но менее пластична и сложнее в монтаже (требует специального инструмента для разделки). Свинцовая оболочка (СБлШв) обладает лучшей коррозионной стойкостью в некоторых типах грунтов и традиционно считается более надежной с точки зрения долговечной герметичности.
- СБлШв vs ПвБШв: Кабель ПвБШв имеет изоляцию из сшитого полиэтилена (СПЭ). Это принципиально иная технология. Кабели с СПЭ легче, допускают прокладку при более низких температурах без подогрева, имеют большую пропускную способность и не требуют сложной герметизации концов. Однако они более чувствительны к точечным механическим повреждениям изоляции и, в некоторых случаях, к водному древению. Бумажно-пропитанная изоляция (СБлШв) более инерционна к локальным дефектам и обладает высокой перегрузочной способностью, но требует тщательного монтажа и герметизации.
Конструкция кабеля СБлШв 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и долговечность.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) или многопроволочными (круглой формы) в зависимости от сечения. Для кабелей на 10 кВ стандартными являются трехжильные исполнения. Все жилы имеют одинаковое сечение.
2. Фазная изоляция
Каждая токопроводящая жила изолируется несколькими слоями специальной кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 10 кВ это, как правило, 3.0 мм или более. Пропитка обеспечивает высокую электрическую прочность и отвод тепла от жилы.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, накладывается поясная изоляция, также состоящая из бумажных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и усиление изоляции между жилами и землей.
4. Экран на жилах (для кабелей на 6 кВ и выше)
На поясную изоляцию или непосредственно на изолированные жилы (в зависимости от конструкции) накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он служит для симметрирования электрического поля, снижения тангенса угла диэлектрических потерь и защиты от коронного разряда.
5. Оболочка
Поверх экрана накладывается герметичная оболочка, обычно из свинца (марка СБ) или алюминия (марка ААБл). В кабеле СБлШв используется свинцовая оболочка (С). Она обеспечивает абсолютную герметичность изоляции, предотвращая попадание влаги и воздуха, а также служит нулевым (заземляющим) экраном. Для защиты от коррозии свинцовая оболочка покрывается слоем подушки (битумный состав, крепированная бумага, ПЭТ-лента).
6. Броня
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с зазором. Ленты защищают кабель от механических повреждений (напр., при раскопках грунта), от растягивающих усилий и грызунов.
7. Защитный шланг (покров)
Наружный покров типа Шв – это шланг из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенный поверх брони. Он защищает стальные ленты брони от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую защиту и служит изоляцией от касания к заземленной броне.
Технические характеристики и параметры
Таблица 1. Основные электрические параметры кабеля СБлШв 10 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 10/10 |
| Частота, Гц | 50 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +80°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек) | +200°C (для меди), +200°C (для алюминия) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -0°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 30 кВ (для U0/U = 8,7/10 кВ) |
Таблица 2. Примеры сечений жил и массо-габаритные показатели (алюминиевые жилы, 3х… мм²)
| Сечение, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг | Максимально допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А* |
|---|---|---|---|
| 3х50 | 45-50 | 3500-4000 | 165 |
| 3х95 | 55-60 | 5000-5500 | 215 |
| 3х150 | 60-65 | 6500-7000 | 270 |
| 3х240 | 70-75 | 8500-9000 | 330 |
*Значения приведены ориентировочно для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель СБлШв 10 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Он применяется для:
Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, а также в земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью к свинцовой оболочке (например, в болотистых грунтах с высоким содержанием органики и сероводорода). В таких условиях следует применять кабели с алюминиевой оболочкой (ААБл, ААШв) или дополнительными защитными покровами.
Особенности монтажа и прокладки
Монтаж кабеля СБлШв требует соблюдения строгих правил, обусловленных его конструкцией.
Сравнение с кабелями других типов (СБлШв vs ААБл vs ПвБШв)
Выбор кабеля на 10 кВ зависит от условий прокладки, бюджета и требований к надежности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество кабеля с бумажной пропитанной изоляцией перед кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?
Основные преимущества – это проверенная десятилетиями надежность, высокая перегрузочная способность благодаря большой теплоемкости изоляционной массы, устойчивость бумажно-масляной изоляции к локальным дефектам и старению под воздействием частичных разрядов. Конструкция с герметичной металлической оболочкой обеспечивает полную защиту от влаги на протяжении всего срока службы.
Можно ли прокладывать кабель СБлШв 10 кВ в земле без дополнительной защиты?
Да, это основное назначение кабеля. Броня из стальных лент и наружный шланг Шв предназначены для защиты от механических воздействий и коррозии при прокладке в траншеях. Однако в каменистых грунтах, в местах с высокой активностью грызунов или при риске раскопок рекомендуется дополнительная защита путем укладки в трубы или защиты сигнальными лентами/плитами.
Как правильно заземлить кабель СБлШв?
Свинцовую оболочку и броню из стальных лент необходимо надежно соединить и заземлить с обоих концов кабельной линии. Это требуется для безопасности персонала (снятие потенциала) и для нормальной работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности. Заземление выполняется на концевых и соединительных муфтах.
Почему при разделке кабеля так важна герметизация?
Бумажная пропитанная изоляция гигроскопична. При нарушении герметичности свинцовой оболочки (на конце кабеля или в муфте) влага и воздух начинают проникать в изоляцию, что приводит к снижению ее электрической прочности, увеличению тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и, в конечном итоге, к пробою. Поэтому монтаж муфт на такие кабели – критически важная операция, которую должны выполнять квалифицированные специалисты.
Каков реальный срок службы кабеля СБлШв 10 кВ?
Нормативный срок службы составляет не менее 30 лет. На практике, при правильной эксплуатации, прокладке в нормальных условиях и отсутствии перегрузок, кабельные линии на основе СБлШв могут надежно работать 40-50 лет и более. Ресурс определяется в первую очередь состоянием пропитки и герметичностью оболочки.
Как определить необходимость подогрева кабеля перед прокладкой зимой?
Если температура окружающего воздуха ниже 0°C, а температура кабеля на барабане (измеренная на поверхности верхнего витка) также ниже 0°C, прокладка без подогрева запрещена. Подогрев осуществляется до достижения положительной температуры (как правило, +5°C и выше) по всей массе кабеля. Работы по подогреву должны проводиться с соблюдением мер пожарной безопасности.
Заключение
Кабель СБлШв 10 кВ остается востребованным и надежным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения, особенно в условиях, где важна проверенная временем долговечность и устойчивость к перегрузкам. Его применение требует глубокого понимания конструкции, строгого соблюдения правил монтажа, герметизации и заземления. Несмотря на активное внедрение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, парк бумажно-пропитанных кабелей огромен, и знание их особенностей является обязательным для специалистов по проектированию, монтажу и эксплуатации кабельных линий электропередачи.