Кабель ЦАСШнг 10 кВ
Кабель ЦАСШнг 10 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Кабель ЦАСШнг 10 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – пропитка нестекающим составом, А – алюминиевая токопроводящая жила, СШ – свинцовая оболочка, нг – негорючий, с пониженным дымо- и газовыделением. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для распределительных сетей среднего напряжения, сочетающим надежность бумажной изоляции с современными требованиями к пожарной безопасности.
Конструкция кабеля ЦАСШнг 10 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки А5, А6, А7 по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется в многожильных кабелях для уменьшения общего диаметра и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (для сечений 300 мм² и выше, а также для всех сечений секторной формы).
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент кабельной пропитки, наложенных концентрическими слоями с определенным шагом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. Бумага пропитывается вязким нестекающим составом (Ц), что позволяет прокладывать кабель на трассах с существенным перепадом уровней без риска стекания пропиточного состава.
3. Поясная изоляция
Накладывается поверх скрученных изолированных жил (изолированного сердечника) также из бумажных лент. Ее функция – дополнительная электрическая прочность и механическая связка жил.
4. Заполнение
Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или бумажными косичками для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Экран на изолированном сердечнике
Поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Он предназначен для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
6. Оболочки
- Свинцовая оболочка (СШ): Изготавливается из свинцового сплава. Выполняет функцию радиального барьера, защищающего изоляцию от проникновения влаги, воздуха и агрессивных сред. Также является заземленным экраном, проводником токов утечки и токов короткого замыкания.
- Защитный покров (броня): Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума и слоя пластмассовых лент или крепи. Далее следует броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Броня защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
- Наружный защитный шланг (нг): Внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Обозначение «нг» свидетельствует, что при групповой прокладке кабель не распространяет горение. Пластикат также обладает пониженным дымо- и газовыделением при пожаре.
- Значения приведены ориентировочно. Точный расчет допустимых токов должен производиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки (температура земли/воздуха, глубина заложения, количество кабелей в траншее и т.д.).
- Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
- Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Прокладка без предварительного подогрева возможна при температуре не ниже 0°C.
- Кабель рассчитан для прокладки в земле (в т.ч. с высокой коррозионной активностью), в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, шахтах), а также в помещениях, включая опасные зоны классов В-Iа, В-Iг.
- Магистральные и распределительные линии в городских кабельных сетях 6-10 кВ.
- Питание мощных потребителей (трансформаторные подстанции, крупные промышленные предприятия).
- Прокладка в земле (траншеях) при наличии блуждающих токов и в грунтах с высокой коррозионной активностью, благодаря свинцовой оболочке.
- Групповая прокладка в кабельных сооружениях и производственных помещениях, где предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности (обозначение «нг»).
- Радиус изгиба: При прокладке минимально допустимый радиус изгиба составляет 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами и 15 диаметров для кабелей с круглыми жилами.
- Концевая разделка: Требует специальных навыков из-за многослойной конструкции. Необходима тщательная ступенчатая разделка бумажной изоляции с последующей герметизацией для исключения доступа влаги и подсоса воздуха. Установка кабельных муфт (соединительных и концевых) является ответственной операцией.
- Заземление: Свинцовая оболочка и броня должны быть надежно заземлены с обеих сторон кабельной линии для безопасности и нормальной работы защит.
- Механические нагрузки: Несмотря на наличие брони, кабель не предназначен для прокладки с значительным растягивающим усилием. При прокладке в траншеях необходима подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом или сигнальной лентой.
- По длительно допустимому току нагрузки (нагрев).
- По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки).
- По потере напряжения (для удаленных потребителей).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверка).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 «Кабели с бумажной изоляцией. Общие технические условия» и более поздних ТУ.
| Количество и сечение жил, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 3×50 | 55-60 | 4500-5000 |
| 3×70 | 58-63 | 5200-5700 |
| 3×95 | 62-67 | 6000-6600 |
| 3×120 | 65-70 | 6800-7500 |
| 3×150 | 69-74 | 7900-8700 |
| 3×185 | 73-78 | 9200-10000 |
| 3×240 | 78-84 | 11000-12000 |
| Сечение жилы, мм² | Длительно допустимый ток нагрузки, А (проложено в земле) | Длительно допустимый ток нагрузки, А (проложено в воздухе) | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|
| 50 | 165 | 145 | 0.641 |
| 70 | 200 | 180 | 0.443 |
| 95 | 240 | 220 | 0.320 |
| 120 | 275 | 255 | 0.253 |
| 150 | 315 | 300 | 0.206 |
| 185 | 360 | 340 | 0.164 |
| 240 | 415 | 395 | 0.125 |
Климатические условия эксплуатации
Область применения и особенности монтажа
Кабель ЦАСШнг 10 кВ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с кабелем ЦАСШнг необходимо учитывать его конструктивные особенности:
Сравнение с аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, СИП)
В современных сетях кабель ЦАСШнг конкурирует с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвПнг, ПвВнг) и самонесущими изолированными проводами (СИП).
| Параметр | ЦАСШнг (бумажная изоляция) | ПвПнг (СПЭ изоляция) | СИП-3 (для ВЛ) |
|---|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен (СПЭ) | Сшитый полиэтилен |
| Допустимая температура жилы | +80°C (длит.) | +90°C (длит.) | +90°C (длит.) |
| Стойкость к влаге | Высокая (барьер — свинец) | Очень высокая (не требует герметичной оболочки) | Высокая |
| Монтаж и разделка | Сложный, требует герметизации | Относительно простой | Специфичный для ВЛ |
| Радиус изгиба | Большой (15-25 D) | Меньший (10-12 D) | Определяется арматурой |
| Экологичность | Использование свинца, пропиточных составов | Более экологичен | Более экологичен |
| Стоимость | Средняя/высокая | Высокая | Зависит от проекта ВЛ |
| Основное применение | Подземная и внутренняя прокладка | Универсальное (земля, воздух, помещения) | Воздушные линии |
Преимущества ЦАСШнг: Высокая надежность и долговечность (срок службы более 40 лет), стойкость свинцовой оболочки к коррозии и некоторым агрессивным средам, хорошо изученное поведение в эксплуатации, возможность ремонта бумажной изоляции.
Недостатки ЦАСШнг: Большая масса и габариты, сложность монтажа и разделки, наличие свинца и маслопропиточных составов, что усложняет утилизацию, меньшая допустимая температура нагрева жилы по сравнению с СПЭ, необходимость строгого соблюдения уровня при прокладке (для кабелей с обычной пропиткой, у ЦАСШнг – нестекающая пропитка).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие ЦАСШнг от ЦАСБ?
Основное отличие – материал наружного защитного шланга. У кабеля ЦАСБ шланг из обычного поливинилхлорида. У ЦАСШнг шланг выполнен из ПВХ пластиката пониженной горючести, что позволяет прокладывать его группами (пучками) без распространения горения. Это критически важно для прокладки в кабельных сооружениях и коллекторах.
2. Можно ли прокладывать ЦАСШнг 10 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, кабель предназначен для прокладки в воздухе в условиях отсутствия опасности механических повреждений. Однако необходимо учитывать его значительный вес и обеспечивать соответствующее крепление. Также важно помнить о необходимости защиты от прямых солнечных лучей (УФ-излучения), хотя внешний ПВХ шланг обладает определенной стойкостью.
3. Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ЦАСШнг?
Выбор сечения производится по трем основным критериям согласно ПУЭ:
Необходимо выполнить расчеты по всем пунктам и выбрать наибольшее из полученных сечений.
4. Требуется ли для кабеля ЦАСШнг дополнительная защита при прокладке в земле?
Броня из стальных лент уже обеспечивает защиту от механических воздействий. Однако согласно ПУЭ (Глава 2.3), при прокладке в траншеях кабель должен быть уложен на подготовленную подушку, присыпан сверху слоем мягкого грунта без камней, а затем защищен бетонными плитами или кирпичом. Обязательна укладка сигнальной ленты.
5. Какой срок службы у кабеля ЦАСШнг 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. При соблюдении условий эксплуатации, правильном монтаже и обслуживании фактические сроки службы таких кабелей в сетях могут превышать 40-50 лет.
6. Можно ли соединять кабель ЦАСШнг с кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена?
Да, технически это возможно с использованием специальных переходных муфт, рассчитанных на соединение разнотипных изоляций. Однако такое соединение требует высококвалифицированного персонала и должно быть тщательно спроектировано, так как электрические и физико-химические свойства материалов различаются.
Заключение
Кабель ЦАСШнг 10 кВ остается востребованным продуктом в арсенале проектировщиков и энергетиков, особенно при модернизации и ремонте существующих сетей, где исторически применялась бумажная изоляция. Его ключевые преимущества – проверенная временем надежность, долговечность и стойкость свинцовой оболочки в сложных грунтовых условиях – делают его выбором для ответственных участков сетей. Однако при проектировании новых объектов необходимо проводить технико-экономическое сравнение с современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые зачастую выигрывают по удельным характеристикам, удобству монтажа и экологичности. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация кабеля ЦАСШнг в строгом соответствии с ПУЭ и инструкциями производителя являются залогом долговечной и безаварийной работы кабельной линии на протяжении десятилетий.