Кабель силовой с бумажной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитным покровом типа Шв, на напряжение 10 кВ, трехжильный (СШв 10 кВ 3х)

Кабель марки СШв 10 кВ 3х является классическим представителем кабелей высокого напряжения с бумажной пропитанной изоляцией и свинцовой герметичной оболочкой. Он предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц для передачи и распределения электрической энергии. Конструкция кабеля отражает многолетний опыт в создании надежных линий электропередачи, сочетая проверенные материалы и эффективную защиту от внешних воздействий.

Конструкция кабеля СШв 3х жильного 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия или меди, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов защитных оболочек. Жилы могут быть однопроволочными (для небольших сечений) или многопроволочными, соответствующие классам 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Фазная изоляция. На каждую жилу послойно накладывается бумажная лента, пропитанная вязким или нестекающим составом (массой). Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью в рабочем диапазоне температур.
• Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил (изолированного сердечника) также накладываются слои бумажных лент. Эта изоляция выравнивает электрическое поле и обеспечивает дополнительную защиту.
• Экран на жилах (полупроводящая бумага). Для выравнивания электрического поля на поверхности фазной изоляции и предотвращения возникновения частичных разрядов, на жилу или поверх ее изоляции могут накладываться экраны из полупроводящей бумаги. Это критически важный элемент для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.
• Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции округлой формы и механической стабильности.
• Оболочка свинцовая (С). Герметичная оболочка из свинцового сплава, накладываемая поверх поясной изоляции. Основная функция – абсолютная защита изоляционной системы от проникновения влаги и воздуха, а также от распространения пропиточного состава. Свинец химически стоек ко многим средам, пластичен и обеспечивает экранирующий эффект.
• Подушка под броню. Наносится поверх свинцовой оболочки для ее защиты от коррозии и механических повреждений бронепокровом. Состоит из битумного состава, слоя крепированной бумаги или ПЭТ ленты, и битума поверх.
• Бронепокров. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент (Бл), наложенных с зазором. Защищает кабель от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, проколов) при прокладке и эксплуатации.
• Защитный шланг (ш). Наружный покров типа Шв – «шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката». Наносится поверх брони для защиты стальных лент от коррозии. Пластикат обладает стойкостью к атмосферным воздействиям, влаге, некоторым химическим веществам.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель СШв 10 кВ 3х предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях. Не рекомендуется для прокладки в блоках, в условиях с высокой коррозионной активностью (болота, солончаки, территории химических предприятий), а также на трассах с значительными растягивающими нагрузками (большие перепады по высоте без должного крепления).

Основные условия эксплуатации регламентированы ГОСТ 18410-73 и техническими условиями:

• Номинальное напряжение: 10 кВ (между жилами).
• Температура окружающей среды при прокладке: не ниже -15°C (при более низких температурах требуется подогрев).
• Рабочая температура жилы: длительно допустимая +80°C, максимальная при коротком замыкании (до 4 сек) +200°C.
• Допустимый нагрев в режиме перегрузки: +90°C.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров для одножильных кабелей и 15 диаметров для многожильных.
• Кабель должен быть заземлен с обеих сторон (свинцовая оболочка и броня).

Технические характеристики и параметры

Ключевые параметры кабеля СШв 10 кВ определяются его сечением, материалом жил и конструктивными особенностями.

Таблица 1. Длительно допустимые токи нагрузки для кабеля СШв 10 кВ с алюминиевыми жилами (проложенного в земле, температура грунта +15°C)

Сечение жил, мм²	Допустимый длительный ток, А	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3х50	165	~4500
3х70	200	~5300
3х95	240	~6100
3х120	275	~6900
3х150	320	~7900
3х185	360	~9000
3х240	425	~10500

Примечание: Для кабелей с медными жилами допустимые токи нагрузки примерно в 1.3 раза выше при том же сечении. Точные значения определяются по ПУЭ 7-го издания и зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее, наличие охлаждения).

Таблица 2. Электрические характеристики (испытательные напряжения, емкость, индуктивность)

Параметр	Значение / Метод испытания
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	30 кВ (для кабелей 10 кВ)
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 100 МОм·км (для жил сечением от 25 мм²)
Удельное электрическое сопротивление жилы при +20°C	Не более 0.0294 Ом·мм²/м (Al), 0.0179 Ом·мм²/м (Cu)
Емкость на фазу	~0.3 — 0.5 мкФ/км (зависит от сечения и конструкции)
Индуктивное сопротивление	~0.1 Ом/км (при расстоянии между жилами 10-15 мм)

Преимущества и недостатки кабеля СШв 10 кВ

По сравнению с современными аналогами с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), кабель СШв имеет ряд специфических особенностей.

Преимущества:

• Высокая надежность и долгий срок службы при соблюдении условий прокладки и эксплуатации (более 30 лет).
• Отличные диэлектрические характеристики бумажно-масляной изоляции, особенно в условиях длительной стабильной нагрузки.
• Хорошая теплостойкость и высокая перегрузочная способность.
• Герметичность свинцовой оболочки, абсолютно непроницаемой для влаги и газов.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с медными кабелями в СПЭ изоляции аналогичного сечения.
• Хорошая ремонтопригодность – отработаны технологии монтажа и ремонта муфт.

Недостатки:

• Большая масса и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Ограничения по трассе прокладки: запрещена прокладка на вертикальных и наклонных участках с большим перепадом высот из-за возможного стекания пропиточного состава.
• Пожароопасность: бумажная изоляция и пропиточный состав горючи. Требуется соблюдение особых мер при прокладке в туннелях и помещениях.
• Сложность монтажа концевой и соединительной арматуры – процесс требует высокой квалификации персонала, специального оборудования (для разделки, опрессовки, пропитки) и много времени.
• Экологические и эксплуатационные риски при повреждении оболочки – утечка пропиточной массы, попадание влаги в изоляцию с последующим ее старением и пробоем.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля СШв требует строгого соблюдения технологии. Прокладка осуществляется с обеспечением минимального радиуса изгиба. Перед монтажом муфт необходимо провести проверку изоляции (измерение сопротивления мегомметром на 2500 В и испытание повышенным напряжением).

Установка соединительных и концевых муфт (типа КНС, СС, трехфазных мастичных муфт) включает в себя:

• Разделку конца кабеля с послойным удалением защитного шланга, брони, подушки, свинцовой оболочки и поясной изоляции.
• Изоляцию жил с установкой конусов из маслостойкой ленты или готовых элементов.
• Опрессовку наконечников на жилы.
• Установку эпоксидного или металлического корпуса муфты с последующей заливкой изоляционного компаунда (мастики) или наложением термоусаживаемых элементов (в современных модификациях).
• Обязательное заземление брони и свинцовой оболочки с двух сторон.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями СШв и АСШв?

Буква «А» в маркировке АСШв указывает на материал токопроводящей жилы – алюминий. Таким образом, СШв может подразумевать как алюминиевые, так и медные жилы (для меди буква не ставится). Однако на практике маркировка СШв часто используется и для кабелей с алюминиевыми жилами. Для исключения путаницы материал жилы всегда следует уточнять в технической документации (ТУ, паспорт).

Можно ли прокладывать кабель СШв 10 кВ в воздухе (по эстакадам, фасадам)?

Да, прокладка допустима, но с учетом существенных ограничений. Необходимо защитить кабель от прямых солнечных лучей (УФ-излучение разрушает ПВХ шланг Шв), обеспечить отсутствие механических напряжений. Главное ограничение – не допускается прокладка на вертикальных и крутонаклонных участках с перепадом высот более 15-25 метров (точное значение указано в ТУ) из-за миграции пропиточной массы.

Что означает «нестекающая пропитка» и чем она лучше?

Нестекающая пропитка – это специальный состав на основе церезина, масла и полимерных добавок, который сохраняет вязко-пластичные свойства в широком диапазоне температур (от -50 до +80°C). В отличие от вязкой пропитки, он не стекает с жил при нагреве или на вертикальных участках, что расширяет возможности монтажа трассы. Кабели с нестекающей пропиткой маркируются дополнительно (например, СШв н).

Какой кабель выбрать для новой линии 10 кВ: СШв или АПвПу (с изоляцией из СПЭ)?

Выбор зависит от условий проекта. Кабель АПвПу (алюминиевый, с изоляцией из сшитого полиэтилена, в защитном полиэтиленовом шланге) легче, допускает прокладку на трассах с большими перепадами высот, имеет более простую технологию монтажа муфт, большую допустимую токовую нагрузку при том же сечении. Однако он, как правило, дороже и более чувствителен к точечным механическим повреждениям. СШв часто выбирают для реконструкции существующих линий, где уже отработана инфраструктура и персонал обучен, или в проектах с жестким бюджетным ограничением.

Как правильно хранить кабели СШв до начала монтажа?

Кабель должен храниться на деревянных подкладках под навесом или в закрытом помещении, в бухтах или на барабанах в вертикальном положении. Не допускается хранение на открытом солнце, в условиях повышенной влажности и при температурах ниже -30°C. Барабаны не должны подвергаться деформации. Срок хранения ограничен (обычно не более 2-3 лет с даты изготовления), так как со временем возможно подсыхание пропиточной массы.

Что делать, если при осмотре обнаружена вмятина на свинцовой оболочке?

Необходимо оценить глубину дефекта и его расположение. Незначительные вмятины, не приведшие к разрыву оболочки, могут быть допущены к эксплуатации. При серьезных повреждениях, особенно с риском нарушения герметичности, участок кабеля должен быть вырезан, а оставшиеся части соединены муфтой. Решение должен принимать квалифицированный специалист на основе визуального осмотра и результатов высоковольтных испытаний поврежденного участка.

Заключение

Кабель СШв 3х жильный 10 кВ остается востребованным продуктом в сетях среднего напряжения, особенно в проектах, где критична стоимость и где эксплуатационные условия соответствуют его техническим возможностям. Его надежность проверена десятилетиями эксплуатации. Однако при проектировании новых линий необходимо проводить технико-экономическое сравнение с современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, учитывая все факторы: стоимость жизненного цикла, сложность монтажа, гибкость трассы, требования пожарной безопасности и квалификацию обслуживающего персонала. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация кабеля СШв гарантируют его долгую и безотказную службу в составе энергетических объектов.