Кабель СШв 4х70
Кабель СШв 4х70: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель СШв 4х70 представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитными покровами. Данная марка является классическим и проверенным временем решением для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 50 Гц. Расшифровка маркировки: С – кабель силовой, Шв – наружный защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката, 4х70 – четыре жилы сечением 70 мм² каждая.
Конструкция кабеля СШв 4х70
Конструкция кабеля СШв 4х70 многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для сечения 70 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. В кабелях на напряжение 10 кВ жилы, как правило, имеют секторную или сегментную форму для компактности и рационального использования пространства внутри оболочки.
- Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции строго нормирована и зависит от номинального напряжения (6 или 10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
- Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется бумажными жгутами или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил (кондера) накладывается обмотка из бумажных лент. Ее функция – дополнительная электрическая защита и фиксация сердечника.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше). На поясную изоляцию накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он выравнивает электрическое поле вокруг жил, предотвращая локальные перенапряжения и коронные разряды.
- Свинцовая оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего с легирующими добавками сурьмы, олова или кадмия для повышения усталостной прочности). Основные функции: абсолютная герметизация изоляции от проникновения влаги и воздуха, защита от механических повреждений, а также роль заземленного экрана.
- Защитные покровы типа Шв. Под этим обозначением понимается комплекс слоев, накладываемых поверх свинцовой оболочки для ее защиты от коррозии, химических воздействий и механических повреждений. Конструктивно включает:
- Подушка. Битумный состав, нанесенный на свинцовую оболочку, или обмотка из битумированной бумаги/полимерной ленты. Служит для предотвращения прямого контакта оболочки с броней и защиты от коррозии.
- Броня. Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает защиту от механических воздействий (сдавливания, ударов, растяжения) и грызунов.
- Наружный защитный шланг. Выпрессованный слой из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к агрессивным средам, УФ-излучению (при наружной прокладке), а также служит дополнительной механической защитой.
- Питание мощных промышленных потребителей (насосные и компрессорные станции, вентиляционные установки, крупные цеха).
- Распределение электроэнергии на территории промышленных предприятий, шахт, рудников.
- Прокладка в качестве магистральных и распределительных линий в городских кабельных сетях 6-10 кВ.
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также в земле (траншеях).
- Температура окружающей среды при прокладке: не ниже -15°C (без предварительного подогрева).
- Рабочая температура жилы: длительно +80°C, кратковременно (не более 8 ч) +90°C, в режиме перегрузки +105°C.
- Допустимая температура при коротком замыкании (до 4 с): +250°C.
- Относительная влажность воздуха при прокладке в помещениях: до 98%.
- Кабель рассчитан на прокладку в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью) и в воде, благодаря герметичной свинцовой оболочке.
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил.
- Высокая надежность и долговечность. При правильной эксплуатации срок службы превышает 30 лет.
- Абсолютная герметичность. Свинцовая оболочка полностью исключает проникновение влаги и газов в изоляцию, что критически важно для стабильности диэлектрических свойств.
- Отличная электрическая прочность. Бумажно-масляная изоляция обладает высокой пробивной напряженностью и стойкостью к частичным разрядам.
- Хорошая теплоотдача. Конструкция и материалы обеспечивают эффективный отвод тепла от жил.
- Устойчивость к внешним воздействиям. Броня и шланг из ПВХ защищают от механических повреждений, коррозии и агрессивных сред.
- Большая масса и габариты. Кабель тяжелый и жесткий, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Сложность монтажа. Требуется специальное оборудование для разделки конца (снятие брони, оболочки, монтаж концевых муфт). Необходимость герметизации срезов.
- Ограничение по трассе. Наличие пропитанной изоляции накладывает ограничение на разность уровней по трассе прокладки (не более 15-25 м для вязкопропитанных кабелей) во избежание стекания пропиточного состава.
- Пожароопасность. Бумажная изоляция и битумные составы горючи, хотя наружный шланг из ПВХ обладает свойством самозатухания.
- Экологические аспекты. Использование свинца и сложность утилизации.
- Прокладка. Производится с соблюдением минимального радиуса изгиба. При подземной прокладке кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сверху кирпичом или сигнальной лентой.
- Разделка концов. Послойное удаление наружного шланга, бронелент, подушки, свинцовой оболочки, поясной и фазной изоляции с соблюдением технологических длин для установки муфт.
- Установка концевых и соединительных муфт. Для кабелей 6-10 кВ с бумажной изоляцией применяются чугунные, эпоксидные или современные полимерные муфты. Процесс включает заземление брони и оболочки, соединение жил, восстановление изоляции и герметизацию. Для СШв обязательна герметизация устья муфты для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию.
- Испытания. После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (для 10 кВ кабеля – испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля СШв 4х70 регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке». Ниже приведены ключевые данные.
Таблица 1. Электрические и геометрические параметры
| Параметр | Значение для СШв 4х70 | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 6 / 10 | Указывается в маркировке (СШв-6 или СШв-10) |
| Сечение основных жил, мм² | 70 | Все четыре жилы основного сечения |
| Количество и сечение нулевой жилы (N) | Отсутствует или равное сечение | В четырехжильном кабеле четвертая жила является нулевой |
| Материал жилы | Медь | Класс 1 (однопроволочная) или 2 (многопроволочная) |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.268 | Для многопроволочной жилы |
| Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно | 5500 — 6500 | Зависит от толщины изоляции (на 6 или 10 кВ) и производителя |
| Наружный диаметр кабеля, мм, приблизительно | 55 — 65 | Зависит от толщины изоляции (на 6 или 10 кВ) и производителя |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле)
| Условия прокладки | Токовая нагрузка, А (для кабеля на 10 кВ) |
|---|---|
| В траншее, одна кабельная линия, температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт | 215 |
| В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном канале), температура воздуха +25°C | 245 |
Примечание: Точные значения нагрузок определяются по ПУЭ 7-го издания, глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, количество работающих линий, глубину прокладки и т.д.).
Область применения и условия эксплуатации
Кабель СШв 4х70 предназначен для эксплуатации в сетях трехфазного переменного тока с изолированной или эффективно заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Условия эксплуатации:
Преимущества и недостатки кабеля СШв 4х70
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и соединения
Монтаж кабеля СШв 4х70 требует высокой квалификации персонала. Ключевые этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель СШв принципиально отличается от кабеля АСШв?
Основное отличие – материал токопроводящей жилы. В кабеле СШв жилы медные, в АСШв – алюминиевые. Это влечет за собой различия в токовой нагрузке, массе, стоимости и требованиях к соединениям (для алюминия необходимо применять специальные методы и материалы для предотвращения окисления).
Можно ли прокладывать кабель СШв 4х70 открыто по фасаду здания?
Да, можно. Наружный покров Шв (ПВХ шланг) обеспечивает стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако необходимо обеспечить надежное крепление с учетом значительной массы кабеля и защиту от механических повреждений на доступной высоте.
Что означает маркировка «СШв 4х70-10»?
Это полное обозначение кабеля: Силовой, в свинцовой оболочке, с защитными покровами Шв, 4 жилы сечением 70 мм² каждая, на номинальное напряжение 10 кВ.
Какой кабель выбрать для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью: СШв или СБ?
Для агрессивных грунтов (солевых, болотистых, с блуждающими токами) предпочтительнее кабель в свинцовой оболочке (СШв). Защитные покровы типа «Б» (броня из стальных лент без наружного шланга) подвержены коррозии. В кабеле СШв броня дополнительно защищена герметичным ПВХ шлангом.
Требуется ли для кабеля СШв 4х70 дополнительное заземление?
Свинцовая оболочка и броня кабеля должны быть заземлены с обеих сторон. Это требование электробезопасности (ПУЭ). Заземление выполняется при монтаже концевых и соединительных муфт путем подключения защитного проводника к бронелентам и оболочке.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Номинальный срок службы, установленный ГОСТ, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, нагрузок и своевременном обслуживании может достигать 40-50 лет.
Заключение
Кабель СШв 4х70 остается востребованным продуктом для строительства и реконструкции надежных кабельных линий среднего напряжения, особенно в условиях, требующих высокой герметичности и стойкости к внешним воздействиям. Его выбор оправдан для ответственных объектов, где приоритетом является долговечность и стабильность энергоснабжения. При проектировании и монтаже необходимо строго учитывать его конструктивные особенности, ограничения по разности уровней и сложность установки муфт. В современных проектах он конкурирует с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП), которые легче и проще в монтаже, но в ряде случаев традиционная бумажно-масляная изоляция в свинцовой оболочке не имеет полноценной альтернативы.