Кабель СБЗПБбШп 1-х жильный
Кабель СБЗПБбШп 1-х жильный: полный технический анализ и область применения
Кабель СБЗПБбШп 1-х жильный представляет собой силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена (СПЭ), бронированный стальными лентами, с защитным покровом в виде пластмассового шланга и предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его устройства: С – изоляция из сшитого полиэтилена, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, З – заполнение (между скрученными жилами в многожильных версиях; для одножильного – наличие гидрофобного заполнения или поясной изоляции), П – оболочка поверх брони из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката, Б – без подушки под броней (в данной конкретной марке), б – отсутствие защитного покрова (брони) поверх оболочки (в данной марке броня уже есть, это уточняющий индекс), Шп – защитный покров в виде выпрессованного пластмассового шланга (защитная оболочка), 1-х жильный – количество и материал токопроводящих жил (одна, медная).
Конструкция кабеля СБЗПБбШп 1-х жильный
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности определяет его высокие эксплуатационные характеристики.
- Токопроводящая жила (ТПЖ): Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Для сечений от 50 мм² и выше, как правило, используется уплотненная жила (многопроволочная, секторной или круглой формы). Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к повторным изгибам.
- Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию на границе жила/изоляция.
- Изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Это ключевой элемент, определяющий рабочее напряжение и долговечность. Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает материалу повышенную термостойкость (до 90°C в длительном режиме и до 250°C в режиме перегрузки), исключительную стойкость к растрескиванию, высокие диэлектрические и механические свойства.
- Экран по изоляции (полупроводящий экран): Аналогичен экрану по жиле. Вместе с экраном по жиле создает равномерное радиальное электрическое поле в изоляции. Обычно выполняется в виде экструдированного слоя.
- Поясная изоляция: В одножильных кабелях, в отличие от трехжильных, экран по изоляции часто дополняется или заменяется медными проволоками (дренажными жилами), наложенными поверх него, и поясной изоляцией из электропроводящей бумаги или полимерной ленты. Это обеспечивает равномерный контакт с металлическим экраном.
- Металлический экран (экранирующая оболочка): Выполняется в виде медной ленты, гофрированной медной ленты или оплетки из медных проволок. Основные функции: защита от электромагнитных помех (ЭМП), замыкание токов утечки при повреждении изоляции на землю (что обеспечивает срабатывание защитной аппаратуры), а также выполнение функции заземляющего проводника. Для одножильных кабелей на напряжение 10 кВ и выше наличие такого экрана является обязательным.
- Заполнение и разделительный слой: Может использоваться гидрофобный заполнитель или поясная изоляция для придания конструкции требуемой формы и дополнительной герметизации.
- Броня: Состоит из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с перекрытием. Назначение – защита от механических повреждений (растяжения, сдавливания, ударов), от грызунов. Оцинковка обеспечивает коррозионную стойкость.
- Защитный шланг (оболочка) Шп: Внешняя оболочка из полиэтилена (П) или поливинилхлоридного пластиката (В). Защищает броню от коррозии, воздействия агрессивных сред (химикатов, масел), влаги и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Материал «Шп» указывает на метод наложения – экструзия (выпрессовка).
- Прокладка в земле: Обязательна песчаная подушка и засыпка, отсутствие в траншее острых камней и мусора. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей необходимо соблюдать расстояния между ними для обеспечения теплоотвода и учитывать взаимное влияние. Рекомендуется треугольное или плоское расположение с перевязкой.
- Заземление: Металлический экран и броня кабеля должны быть заземлены с обеих сторон. Для одножильных кабелей это критически важно для безопасности и нормальной работы защитных устройств. При большой длине линии может потребоваться поперечное заземление (заземление в промежуточных точках) для снижения напряжения на экране.
- Монтаж при низких температурах: При температуре ниже -15°C кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов.
- Концевые и соединительные муфты: Для монтажа применяются специальные муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ на соответствующее напряжение. Необходимо строго соблюдать технологию разделки кабеля и монтажа муфт для обеспечения герметичности и электрической прочности.
- Высокая пропускная способность: Благодаря СПЭ-изоляции допустимая температура нагрева жилы выше, чем у кабелей с бумажно-масляной изоляцией (ВВГ, АВВБ), что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
- Отсутствие риска течи: В отличие от маслонаполненных кабелей, СПЭ-кабель не требует систем подпитки маслом и исключает утечку масла в окружающую среду.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам и токам КЗ.
- Простота монтажа и обслуживания: Меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, возможность прокладки на вертикальных участках.
- Длительный срок службы: До 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации.
- Чувствительность к частичным разрядам: При наличии дефектов в изоляции или экранировании возможна локальная ионизация, ведущая к постепенному старению изоляции. Требуется высокое качество изготовления и монтажа.
- Явление наведения напряжения на экран в одножильном кабеле: Требует правильного заземления и может приводить к потерям в цикле «экран-земля».
- Относительно высокая стоимость по сравнению с кабелями на низкое напряжение или с ПВХ-изоляцией.
- Необходимость специального инструмента и обученного персонала для монтажа концевых заделок.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель СБЗПБбШп 1-х жильный изготавливается в соответствии с ТУ 16.К71-335-2004 или более новыми аналогами, которые учитывают требования международных стандартов (МЭК 60502-2).
Таблица 1. Основные электрические и конструктивные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 6/10 (12), 8,7/15 (17,5), 26/35 (40,5) |
| Количество и материал жил | 1, медь |
| Сечение жил, мм² | От 50 до 800 (стандартный ряд: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630, 800) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C (длительно), +130°C (в режиме перегрузки), +250°C (при КЗ, не более 5 с) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба | Не менее 15 наружных диаметров кабеля (для одножильных кабелей с сечением жилы до 300 мм²) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км | Не менее 1000 (для кабелей на напряжение 6/10 кВ и выше) |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/время | Для кабеля 6/10 кВ: 22 кВ / 10 мин.; для 8,7/15 кВ: 26 кВ / 10 мин.; для 26/35 кВ: 52 кВ / 10 мин. |
| Стойкость к распространению горения | Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (по ГОСТ 12176). Для групповой прокладки требуются специальные исполнения (индекс «нг»). |
Таблица 2. Примерные массо-габаритные показатели для кабеля СБЗПБбШп 1х150 на 10 кВ
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Наружный диаметр, мм | Приблизительно 45-50 |
| Масса 1 км кабеля, кг | Приблизительно 2500-2800 |
| Максимально допустимый ток нагрузки (Iдоп) при прокладке в земле (+25°C, глубина 0.7м, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт), А | Около 335-350 |
| Допустимый ток короткого замыкания (1 с), кА | Около 12-14 (зависит от сечения и конструкции) |
Область применения и особенности монтажа
Кабель СБЗПБбШп 1-х жильный предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая участки с повышенной коррозионной активностью и в присутствии блуждающих токов, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (УФ-стабилизированные оболочки или прокладка в трубах/лотках). Бронирование делает его незаменимым при риске механических повреждений. Одножильное исполнение требует особого внимания при проектировании и монтаже из-за явления наведения ЭДС на металлические элементы (броню, экран).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие СБЗПБбШп от СБШп?
Основное отличие – наличие брони. Марка СБШп не имеет брони из стальных лент (индекс «Б» после «С» отсутствует). Кабель СБШп имеет экран, защитную оболочку, но предназначен для прокладки в условиях, где отсутствует риск механических повреждений (кабельные сооружения). СБЗПБбШп, благодаря броне, может быть проложен непосредственно в земле.
Как правильно выбрать сечение одножильного кабеля 10 кВ?
Выбор сечения осуществляется по трем основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (Iдоп) с учетом условий прокладки (в земле, воздухе, группе), температуры окружающей среды и метода охлаждения. 2) По потере напряжения (должна быть в пределах норм ПУЭ). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания (сечение должно быть не менее расчетного по формуле, учитывающей ток и время отключения КЗ). Для точного расчета необходимо использовать данные из справочников по кабельной продукции или расчетные программы, учитывающие все поправочные коэффициенты.
Обязательно ли заземлять экран и броню с двух сторон?
Да, для кабелей на напряжение 6-35 кВ это требование ПУЭ (глава 1.7, 2.3). Заземление с двух сторон обеспечивает путь для токов утечки при повреждении изоляции, что приводит к срабатываению релейной защиты. Для одножильных кабелей это также снижает напряжение на экране, наведенное рабочим током жилы. Однако при большой длине линии (обычно более 1 км) двухстороннее заземление может привести к циркулирующим токам в экране, вызывающим дополнительные потери. В таких случаях рассматривается вариант одностороннего заземления или применение изолирующих муфт с поперечным заземлением, что требует детального проектного расчета.
Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей СБЗПБбШп в одной траншее?
Можно, но со строгим соблюдением правил. Кабели рекомендуется укладывать «треугольником» или вплотную в одной плоскости с расстоянием между группами не менее 0.5 м. При укладке в одной плоскости необходимо учитывать взаимный нагрев, что требует введения понижающих коэффициентов к Iдоп. Также необходимо обеспечить перекрестное соединение экранов (для схемы «треугольник») или заземление их с обоих концов (при плоской укладке с соблюдением фазировки) для снижения потерь в экранах.
Что означает индекс «нг(A)-HF» в расширенной маркировке кабеля?
Это дополнительные показатели пожарной безопасности. «нг(A)» – кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая пожарная нагрузка). «HF» (Halogen Free) – означает, что изоляция, экраны и оболочка выполнены из материалов, не содержащих галогенов (хлора, фтора и др.). При пожаре такой кабель выделяет минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов, что критически важно для метро, тоннелей, больших административных зданий и объектов с массовым пребыванием людей.
Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабеля СБЗПБбШп, заявленный производителями, составляет 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, коррозионной стойкости брони и оболочки в конкретном грунте, качества монтажа (особенно муфт), отсутствия механических повреждений. Регулярный мониторинг (диагностика частичных разрядов, измерение tg δ) позволяет прогнозировать остаточный ресурс.
Заключение
Кабель СБЗПБбШп 1-х жильный является современным, надежным решением для строительства и реконструкции распределительных сетей среднего класса напряжения. Его конструкция, основанная на сшитом полиэтилене и комбинированной бронезащите, обеспечивает долговечность, высокую пропускную способность и стойкость к сложным условиям прокладки. Правильный выбор сечения, грамотный проект прокладки с учетом особенностей одножильных кабелей (заземление экранов, взаимное влияние) и качественный монтаж с применением соответствующих аксессуаров являются обязательными условиями для реализации всех технических преимуществ данного типа кабельной продукции. При работе с ним необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и технической документацией завода-изготовителя.