Кабель СБШв 50 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель СБШв 50 мм² представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитным покровом типа «Шв». Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 100 Гц или до 25 кВ в сетях постоянного тока. Конструкция кабеля СБШв 50 мм² является классической для кабелей высокого напряжения с бумажной изоляцией и обеспечивает высокую надежность в эксплуатации.
Конструктивные особенности кабеля СБШв 50 мм²
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Основные элементы:
- Токопроводящая жила. Выполнена из медной проволоки, круглой или секторной формы, сечением 50 мм². Класс жилы — 1 или 2 по ГОСТ 22483. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к окислению.
- Фазная изоляция. Изготовлена из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения.
- Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил для повышения электрической прочности и стабильности конструкции.
- Экран на жилу. В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх изоляции каждой жилы накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения.
- Заполнитель. Пространство между скрученными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Оболочка. Герметичная оболочка из свинца или его сплавов. Основное назначение — абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Свинец устойчив к коррозии и не подвержен старению.
- Защитный покров типа «Шв» (Шланг из ПВХ). Нанесен поверх свинцовой оболочки и включает в себя:
- Подушка — битумный состав и/или крепированная бумага, наложенные для амортизации и предотвращения повреждения свинцовой оболочки.
- Броня — две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
- Наружный шланг — оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), защищающий броню от коррозии и обеспечивающий стойкость к агрессивным средам.
- Магистральные линии в сетях 6-10 кВ городского и промышленного распределения.
- Питание мощных потребителей на промышленных предприятиях (подстанции, насосные станции, крупные двигатели).
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам и в помещениях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и при условии защиты от механических повреждений (броня обеспечивает достаточную защиту).
- Температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Прокладка без предварительного подогрева разрешена при температуре не ниже 0°C.
- Допустимая температура жилы в длительном режиме: +80°C. В режиме перегрузки: +90°C (суммарно не более 100 часов в год).
- При коротком замыкании: +250°C (максимальная длительность до 4 секунд).
- Высокая электрическая прочность и надежность. Бумажно-масляная изоляция, находящаяся под герметичной свинцовой оболочкой, обладает отличными диэлектрическими свойствами и длительным сроком службы (40 лет и более).
- Устойчивость к перегрузкам. Конструкция хорошо отводит тепло, а изоляция сохраняет свойства при повышенных температурах.
- Отличная герметичность. Свинцовая оболочка абсолютно влагонепроницаема, что исключает старение изоляции из-за увлажнения.
- Механическая защита. Броня из стальных лент и наружный шланг обеспечивают стойкость к внешним воздействиям.
- Устойчивость к коррозии. ПВХ шланг защищает броню, а свинец обладает высокой коррозионной стойкостью.
- Большая масса и габариты. Кабель тяжел и негибок, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Сложность монтажа. Требует соблюдения строгих правил по радиусу изгиба, необходимости герметизации концевых муфт и использования специального инструмента для разделки.
- Ограничение по трассе прокладки. Запрещена прокладка на участках с значительной разницей уровней из-за возможного стекания пропиточного состава.
- Пожароопасность. Бумажная изоляция и пропиточный состав горючи, что накладывает дополнительные требования при прокладке в пожароопасных помещениях.
- Экологические аспекты. Использование свинца и масляных пропиток требует особых мер при утилизации.
- Раскатка. Производится с помощью кабельных роликов, не допуская механических повреждений, перекручивания и превышения минимального радиуса изгиба (25D).
- Укладка в траншею. На дне траншеи устраивается песчаная подушка. Кабель укладывается «змейкой» для компенсации температурных деформаций. Сверху засыпается слоем мягкого грунта или песка, затем укладывается сигнальная лента и производится полная засыпка.
- Монтаж концевых и соединительных муфт. Является наиболее ответственной операцией. Для кабелей с бумажной изоляцией применяются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает:
- Ступенчатую разделку конца кабеля с удалением защитных покровов и оболочки.
- Обезжиривание и сушку изоляции жил.
- Установку на кабель корпуса муфты, соединение жил с помощью соединителей (гильз).
- Восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и лент, пропитанных специальным составом.
- Герметизацию соединения (заливку эпоксидным компаундом или опрессовку свинцового корпуса).
- Испытания после монтажа. Обязательным этапом является проведение высоковольтных испытаний повышенным напряжением постоянного тока (например, 60 кВ для кабеля 10 кВ) и измерение сопротивления изоляции.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель СБШв 50 мм² изготавливается в соответствии с ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Ключевые параметры для кабеля на напряжение 10 кВ:
Таблица 1. Электрические и конструктивные параметры
| Параметр | Значение для СБШв 50 мм² (на 10 кВ) |
|---|---|
| Количество и сечение жил | 1×50, 3×50 |
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10, 8.7/10 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +80°C |
| Температура монтажа (без предварительного подогрева) | Не ниже 0°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.387 (для жилы 1 класса) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | 25 (в течение 10 мин. после изготовления) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл) при прокладке в земле | ~205 А (для 3-жильного кабеля в траншее) |
Таблица 2. Габаритные, весовые и токовые характеристики (пример для 3×50 мм², 10 кВ)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Примерный наружный диаметр, мм | 45-50 |
| Примерная масса 1 км кабеля, кг | 4500-5000 |
| Допустимый ток нагрузки в земле (грунт 1.2°С*м/Вт, tгр=+15°C, tж=+80°C) | 205 А |
| Допустимый ток нагрузки в воздухе (tвозд=+25°C, tж=+80°C) | 190 А |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель СБШв 50 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Условия эксплуатации:
Преимущества и недостатки кабеля СБШв 50 мм²
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля СБШв 50 мм² требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие кабеля СБШв от СБ или СБл?
Буква в маркировке указывает на тип защитного покрова. СБ — просто свинцовая оболочка, без брони и наружного шланга. СБл — поверх свинцовой оболочки наложена броня из стальных лент с подушкой под нее, но без наружного шланга (защита от коррозии битумными составами). СБШв — имеет полный защитный покров: подушка, броня из стальных лент и Шланг из винила (ПВХ). СБШв наиболее защищен от механических и коррозионных воздействий.
Можно ли прокладывать кабель СБШв 50 мм² в воде?
Нет, прямая прокладка в воде не рекомендуется. Несмотря на герметичную свинцовую оболочку и ПВХ шланг, длительное воздействие воды, особенно под давлением, и возможные механические воздействия (лед, течение, плавающие предметы) могут повредить кабель. Для прокладки в водных преградах существуют специальные кабели с усиленной броней (например, типа СК).
Какой кабель предпочтительнее для сетей 10 кВ: СБШв или АВБбШв?
Выбор зависит от условий и требований. СБШв (с бумажной изоляцией, медной жилой) имеет больший срок службы, лучшую стойкость к перегрузкам и традиционно используется для ответственных магистралей. АВБбШв (с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой жилой) легче, проще в монтаже (не требует сложных муфт), допускает большую разницу уровней прокладки и не имеет ограничений по горючести изоляции. В современных проектах все чаще выбирают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) из-за удобства монтажа и эксплуатации.
Как определить необходимое сечение жилы 50 мм² для конкретной нагрузки?
Сечение 50 мм² выбирается не только по току нагрузки (для которого у кабеля СБШв 50 мм² есть запас, см. таблицу 2), но и по другим критериям: экономической плотности тока, термической стойкости к токам короткого замыкания, допустимой потере напряжения. Для предварительной оценки: при напряжении 10 кВ кабель 3×50 мм² может передавать мощность около 3.5 МВА (при токе ~205 А). Окончательный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ и методическим указаниям.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке СБШв 50 мм² в земле?
Броня кабеля СБШв обеспечивает защиту от механических повреждений при правильной укладке. Однако, согласно ПУЭ, при прокладке в местах, где возможны механические повреждения (например, в зонах земляных работ), кабель должен быть защищен на всем протяжении плитами или кирпичом. Также обязательна укладка сигнальной ленты на глубине 0.25 м от поверхности земли над кабелем.
Каков реальный срок службы кабеля СБШв 50 мм²?
Номинальный срок службы, установленный ГОСТ, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, монтажа и эксплуатационных токовых нагрузок часто превышает 40-50 лет. Критическим фактором является состояние концевых муфт и отсутствие увлажнения изоляции.
Заключение
Кабель СБШв 50 мм² остается надежным и проверенным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения 6-10 кВ. Его конструкция, сочетающая герметичную свинцовую оболочку, бумажно-масляную изоляцию и бронированный защитный покров, обеспечивает долговечность и стабильность работы в сложных условиях. Однако при выборе необходимо учитывать его вес, сложность монтажа и современные альтернативы в виде кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Корректный монтаж, квалифицированное обслуживание и регулярный мониторинг состояния являются залогом многолетней безаварийной эксплуатации данного типа кабеля.