Кабель КАСЭТ 3-х жильный 10 кВ

Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией КАСЭТ 3-х жильный на напряжение 10 кВ

Кабель марки КАСЭТ (расшифровывается как Кабель Алюминиевый, с Свинцовой оболочкой, в Экран из Термостойкого материала) представляет собой классическое решение для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Это кабель с токопроводящими жилами из алюминия, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой герметичной оболочке, поверх которой наложены защитные покровы. Его конструкция и технические параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной пропитанной изоляцией».

Конструкция кабеля КАСЭТ 3х жильного 10 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (материал — АВЕ, АВП или аналоги) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов. Сечения жил стандартизированы: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм² и другие.
• Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент кабельной пропитки, наложенных концентрическими слоями в несколько слоев. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от номинального напряжения (10 кВ).
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (изолированного сердечника) также накладываются бумажные ленты, формируя поясную изоляцию, которая выравнивает электрическое поле.
• Экран из электропроводящей бумаги: На поясную изоляцию накладывается экран в виде полупроводящей бумаги или других электропроводящих материалов. Он необходим для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
• Свинцовая оболочка (марка С): Герметичная оболочка из свинцового сплава, наложенная поверх экрана. Основная функция – абсолютная защита изоляции сердечника от проникновения влаги и воздуха, а также оттекание токов утечки. Является отличительным признаком марок КАСБ, КАСВ, КАСЭТ.
• Защитный покров (подушка): Поверх свинцовой оболочки накладывается слой, состоящий из битумного состава, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты, который предотвращает коррозию оболочки и защищает ее от повреждения бронелентами.
• Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент (маркировка «Бл» в полном обозначении), наложенных с зазором. Защищает кабель от механических повреждений (растяжения, удары, грызуны).
• Наружный защитный шланг: Внешний покров из битумного состава и мелового наполнителя, иногда с фибровыми или стеклянными нитями (маркировка «Г» – голый, если шланга нет, но для КАСЭТ, как правило, есть). Защищает броню от коррозии.

Область применения и условия эксплуатации

Кабель КАСЭТ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Распределительные сети 6-10 кВ городского и промышленного назначения.
• Питание мощных электроприемников на промышленных предприятиях.
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, каналах, по эстакадам и в галереях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и малой коррозионной активности грунтов. При значительной коррозионной опасности требуется дополнительная защита.

Условия эксплуатации:

• Номинальное напряжение: 10 кВ (между жилами).
• Максимальное рабочее напряжение: 12 кВ.
• Температура окружающей среды при прокладке: не ниже 0°C (без предварительного подогрева).
• Допустимая температура нагрева жил:
  • в длительном режиме: +80°C
  • при коротком замыкании (до 4 сек): +200°C
  • при перегрузке: +90°C
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами.
• Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.

Технические и электрические характеристики

Ключевые параметры кабеля КАСЭТ определяются его сечением, конструкцией и материалом изоляции.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля КАСЭТ 10 кВ, проложенного в земле (траншее)

Условия: температура земли +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт, глубина прокладки 0.7 м.

Сечение жилы, мм²	Длительно допустимый ток, А
3×50	165
3×70	200
3×95	240
3×120	275
3×150	315
3×185	355
3×240	410

Таблица 2. Электрические характеристики (активное сопротивление жилы, индуктивность, емкость)

Сечение жилы, мм²	Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более	Индуктивное сопротивление, Ом/км (приближенно)	Емкость, мкФ/км (приближенно)
3×50	0.62	~0.1 — 0.13	~0.3 — 0.4
3×70	0.443
3×95	0.32
3×120	0.253
3×150	0.206
3×185	0.164
3×240	0.125

Испытательные напряжения: Кабель после изготовления испытывается переменным напряжением 50 Гц:
— Для кабелей на 10 кВ: 60 кВ в течение 10 минут.

Преимущества и недостатки кабеля КАСЭТ

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: При правильной прокладке и эксплуатации срок службы достигает 40-50 лет. Герметичная свинцовая оболочка обеспечивает стабильность диэлектрических свойств бумажно-масляной изоляции.
• Хорошая теплостойкость: Бумажная изоляция, пропитанная вязким составом, сохраняет свойства при высоких температурах.
• Устойчивость к коротким замыканиям: Высокая термическая стойкость изоляции и жил.
• Хорошая электрическая прочность: Пробивное напряжение бумажной изоляции очень высоко.
• Эффективная система защиты: Броня из стальных лент обеспечивает высокую механическую прочность.

Недостатки:

• Гибкость и радиус изгиба: Кабель обладает значительной жесткостью, требует соблюдения больших радиусов изгиба, что усложняет монтаж в стесненных условиях.
• Вес и габариты: Большая масса и диаметр по сравнению с современными кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвПуг), что увеличивает затраты на транспортировку и монтаж.
• Ограничения по трассе: Не допускается прокладка на участках с большими перепадами уровней из-за возможности стекания пропиточного состава. Требуются специальные муфты для остановки масляных потоков.
• Пожароопасность: Бумажно-масляная изоляция является горючим материалом, хотя при одиночной прокладке горение не распространяется.
• Сложность монтажа и необходимости в спецмуфтах: Монтаж концевых и соединительных муфт требует высокой квалификации, специального оборудования и материалов (свинцовые муфты, эпоксидные заливки).
• Экологичность: Свинец и пропиточные составы требуют специальных мер при утилизации кабеля.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж кабеля КАСЭТ требует строгого соблюдения правил ПУЭ и технологических карт.

• Транспортировка и хранение: Барабаны должны находиться в вертикальном положении. Хранение – под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей и осадков.
• Раскатка: Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Раскатка осуществляется с помощью лебедок или кабельных укладчиков с соблюдением минимального радиуса изгиба.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м от планировочной отметки. На дне – подушка из мелкой земли без камней толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем, затем защитное покрытие (кирпич, плиты) и сигнальная лента.
• Монтаж муфт: Является критически важной операцией. Необходима тщательная разделка кабеля, ступенчатый срез изоляции жил, качественная герметизация соединения свинцовой оболочки кабеля с корпусом муфты. Требуется контроль влажности изоляции.
• Электрические испытания после монтажа: Обязательны перед включением под напряжение. Проводятся измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В и испытание переменным выпрямленным напряжением 60 кВ в течение 10 минут.

Сравнение с современными аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, XLPE)

В настоящее время кабели с бумажно-масляной изоляцией, такие как КАСЭТ, активно вытесняются кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (марки, например, АПвП, АПвПу, АПвПуг).

• Масса и габариты: Кабель АПвП на 10 кВ того же сечения имеет на 30-50% меньший вес и диаметр.
• Допустимая температура: Для XLPE изоляции длительно допустимая температура жилы +90°C, что позволяет увеличить пропускную способность.
• Монтаж: Кабели с XLPE изоляцией более гибкие, имеют меньший радиус изгиба, для их монтажа применяются более простые и легкие соединительные и концевые муфты.
• Эксплуатация: Кабели с XLPE не боятся перепадов по высоте, не требуют сложных систем подпитки маслом, менее пожароопасны.
• Надежность и долговечность: Кабель КАСЭТ при идеальных условиях монтажа и эксплуатации может иметь больший ресурс, но его реализация на практике сложнее из-за человеческого фактора при монтаже муфт. Современные кабели с XLPE более технологичны и менее чувствительны к ошибкам монтажа.

Таким образом, выбор в пользу КАСЭТ сегодня может быть оправдан при реконструкции существующих сетей, где уже используется такая марка кабеля, для обеспечения совместимости, или в специфических проектах, где требуется подтвержденная многолетним опытом надежность в определенных условиях. В новых проектах, как правило, экономически и технически обосновано применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается КАСЭТ от КАСБ?

Основное отличие – в материале защитного шланга поверх брони. У КАСЭТ – шланг из термостойкого материала (как правило, полихлорвиниловый пластикат повышенной термостойкости). У КАСБ – шланг из битума и мелового наполнителя с волокнистыми материалами. КАСЭТ лучше подходит для прокладки в условиях повышенных температур окружающей среды.

Можно ли прокладывать кабель КАСЭТ в воде?

Прямая прокладка в воде не рекомендуется из-за риска коррозии брони и наружного покрова, несмотря на герметичность свинцовой оболочки. Для прокладки в водоемах существуют специальные кабели с усиленной антикоррозионной защитой (например, с алюминиевой оболочкой поверх брони).

Как определить необходимое сечение кабеля КАСЭТ 10 кВ?

Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества работающих кабелей в траншее. Также обязателен проверка по потере напряжения и термической стойкости к токам короткого замыкания. Расчет должен выполняться в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.

Что делать, если при осмотре обнаружены вмятины на свинцовой оболочке?

Неглубокие вмятины без разрывов и надрезов, не нарушающие внутренний диаметр оболочки более чем на 10-15%, как правило, допустимы. Глубокие вмятины, особенно с острыми краями, а также любые повреждения, ведущие к разгерметизации, недопустимы. Участок кабеля должен быть вырезан, а соединение выполнено с помощью соединительной муфты.

Какой мегаомметр использовать для измерения сопротивления изоляции кабеля КАСЭТ 10 кВ?

Для кабелей на напряжение 10 кВ сопротивление изоляции измеряется мегаомметром на напряжение 2500 В. Измерения проводятся между каждой жилой и остальными жилами, соединенными с землей (броней). Значение сопротивления изоляции для исправного кабеля при температуре +20°C должно быть не менее 100 МОм на километр длины. На практике, для участков в сотни метров, считаются допустимыми значения от 500 МОм и выше.

Почему при монтаже концевых муфт на КАСЭТ требуется контроль влажности бумажной изоляции?

Бумажная изоляция гигроскопична. Повышенная влажность резко снижает ее электрическую прочность и диэлектрические характеристики, что может привести к пробою в процессе эксплуатации. Поэтому перед установкой муфты производится отбор бумажных лент изоляции и проверка их влажности по методике, либо производится прогрев кабеля для удаления возможной абсорбированной влаги.

Каков реальный срок службы кабеля КАСЭТ?

Номинальный срок службы, заявленный ГОСТ, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации при правильной прокладке, отсутствии перегрузок, коррозии и повреждений часто превышает 40-50 лет. Ключевым фактором является состояние свинцовой оболочки и герметичность.