Кабель ЦАСБл 3х50
Кабель ЦАСБл 3х50: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦАСБл 3х50 представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, свинцовой оболочкой и бронепокровом из двух стальных лент. Данный тип кабеля относится к классическим, проверенным временем решениям для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 100 Гц или постоянное напряжение до 25 кВ. Его основная сфера применения — прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях и шахтах, где присутствуют механические нагрузки (удары, сдавливание, вибрация), а также риск повреждения грызунами.
Расшифровка маркировки ЦАСБл 3х50
- Ц — бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом.
- А — материал токопроводящей жилы — алюминий.
- С — материал оболочки — свинец.
- Б — бронепокров из двух стальных лент.
- л — подушка под броней выполнена в виде лавсановой ленты (полиэтилентерефталатной пленки), что улучшает антикоррозионную защиту и повышает гибкость кабеля.
- 3х50 — три основные токопроводящие жилы сечением 50 мм² каждая.
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов в городах, на промышленных предприятиях.
- Питание мощных электроприемников: Насосные станции, вентиляторные установки, крупные двигатели.
- Прокладка в земле (траншеях): Основной способ монтажа. Требуется соблюдение правил: глубина заложения 0.7-1 м, песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой.
- Прокладка в кабельных сооружениях: Коллекторах, туннелях, каналах, по эстакадам. Броня обеспечивает защиту от случайных воздействий.
- Установка в условиях сейсмической активности: Благодаря металлической оболочке и броне, кабель устойчив к вибрациям.
- Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, не допуская механических повреждений оболочки и брони. Соблюдение минимального радиуса изгиба обязательно.
- Соединение: Выполняется с помощью соединительных муфт (стопорных, соединительно-стопорных). Процесс включает разделку концов кабеля, ступенчатое снятие изоляции, соединение жил механическими или сварными гильзами, восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и лент, заполнение муфты изоляционной мастикой и герметичную сборку свинцового или латунного корпуса.
- Концевые заделки: Устанавливаются концевые муфты (наружной или внутренней установки) или эпоксидные концевые заделки. Их задача — обеспечить плавный градиент электрического поля, герметизацию и вывод жил для подключения к шинам распределительного устройства или трансформатора.
- Герметизация: Критически важный этап. Любое нарушение целостности свинцовой оболочки и муфт ведет к проникновению влаги в бумажную изоляцию, постепенному снижению ее электрической прочности и пробою.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям выпрямленным напряжением (для 10 кВ — испытательное напряжение 60 кВ в течение 10 минут) и измерению сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В.
Конструкция кабеля ЦАСБл 3х50
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
1. Токопроводящая жила
Жила изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Для сечения 50 мм² жила, как правило, однопроволочная (монолитная) для сечений до 50-70 мм² включительно, но по согласованию с заказчиком может быть и многопроволочной. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра и веса кабеля, а также экономии изоляционных материалов.
2. Фазная изоляция
Каждая жила индивидуально изолируется бумажными лентами кабельной бумаги, пропитанными вязким маслоканифольным или синтетическим (нестекающим) составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения. Для кабеля на 10 кВ это существенная величина, обеспечивающая необходимую электрическую прочность.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил (изолированного сердечника) также накладываются бумажные ленты, создавая дополнительный изоляционный барьер и придавая сердечнику механическую цельность.
4. Заполнение
Пустоты между жилами заполняются жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и стабильности конструкции.
5. Оболочка свинцовая (марка С)
Сердечник кабеля герметично заключают в свинцовую оболочку. Она служит барьером от проникновения влаги, воздуха и агрессивных сред в изоляцию, а также обеспечивает нераспространение пропитки. Свинец химически стоек ко многим веществам и обеспечивает гибкость.
6. Подушка под броню
Перед наложением брони на свинцовую оболочку накладывается подушка. В марке ЦАСБл это лавсановая лента (индекс «л») поверх битумного состава или слоя ПЭТ-пленки. Эта подушка предотвращает повреждение свинцовой оболочки стальными лентами при изгибах и вибрациях, а также служит дополнительным барьером против коррозии.
7. Бронепокров (Б)
Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Первая лента наматывается с зазором, вторая — перекрывает этот зазор. Броня защищает кабель от механических повреждений (удары лопатой, давление грунта, воздействие грызунов).
8. Наружный защитный шланг
Поверх брони накладывается покров из битумного состава и обмотки кабельной пряжей (джутом) или стеклопряжей с пропиткой. Этот слой защищает стальную броню от коррозии.
Основные технические параметры и характеристики
Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)
В таблице приведены ключевые электрические характеристики при температуре жилы +80°C.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Наибольшее допустимое рабочее напряжение, U0/U, кВ | 6/10 или 8,7/10 | U0 — напряжение между жилой и землей, U — между жилами |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.641 | Для алюминиевой жилы 50 мм² |
| Допустимый длительный ток нагрузки в земле, А | ~155-165 | Зависит от условий прокладки (глубина, температура грунта, удельное тепловое сопротивление) |
| Допустимый длительный ток нагрузки в воздухе, А | ~140-150 | Зависит от температуры воздуха и способа прокладки |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 | При частоте 50 Гц |
| Емкость, мкФ/км | ~0.3-0.4 | Зависит от конструкции изоляции |
Механические и климатические параметры
| Параметр | Значение/Описание |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ. |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (окружающая среда). Допустимый нагрев жилы в продолжительном режиме: +80°C. |
| Допустимая температура при коротком замыкании | +200°C (продолжительность не более 4 сек). |
| Строительная длина | Не менее 250 метров для сечений 50-70 мм². Фактическая длина согласуется с заказчиком. |
| Масса 1 км кабеля | Приблизительно 4500-5000 кг, зависит от производителя и толщины изоляции. |
Область применения и особенности прокладки
Кабель ЦАСБл 3х50 предназначен для стационарной прокладки в электрических сетях с изолированной или заземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Важное ограничение: Кабель ЦАСБл не предназначен для прокладки по вертикальным и наклонным трассам с существенным перепадом уровней (более 15-25 м), так как пропиточный состав может стекать в нижнюю часть, вызывая осушение изоляции в верхней точке и повышение давления в нижней. Для таких трасс используются кабели с обедненно-пропитанной изоляцией (ЦАСБл-О) или сшитым полиэтиленом.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
В современных проектах кабель ЦАСБл часто конкурирует с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвПБбШп или АПвПБбШп.
| Критерий | ЦАСБл 3х50 (Бумажная изоляция) | АПвПБбШп 3х50 (Изоляция СПЭ) |
|---|---|---|
| Допустимая температура жилы | +80°C (длит.) | +90°C (длит.) |
| Допустимый ток нагрузки | Ниже (~155 А в земле) | Выше (~180 А в земле) |
| Устойчивость к перепадам уровней | Ограничена | Не ограничена |
| Требования к монтажу | Сложнее, нужны муфты с герметизацией | Проще, муфты и концевые заделки монтируются быстрее |
| Чувствительность к влаге | Критична (повреждение оболочки ведет к выходу из строя) | Менее критична (гигроскопичность изоляции отсутствует) |
| Вес и габариты | Больше | Меньше |
| Стоимость | Часто ниже | Часто выше |
| Опыт эксплуатации | Десятилетия, высокая предсказуемость | Меньше, но технология считается современной |
Вывод: ЦАСБл остается экономически выгодным и надежным решением для протяженных горизонтальных трасс, особенно при реконструкции сетей, где уже используется кабель данного типа. Для новых проектов с высокими нагрузками, сложной трассировкой и требованиями к простоте монтажа чаще выбирают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Монтаж, соединение и эксплуатация
Монтаж кабеля ЦАСБл требует высокой квалификации персонала, особенно при выполнении соединений и концевых заделок.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем ключевое отличие ЦАСБл от ЦАСБ?
Буква «л» в маркировке означает, что в качестве подушки под броней использована лавсановая лента (лавсан — торговое название полиэтилентерефталата, ПЭТФ). В кабеле ЦАСБ подушка традиционно выполнялась из слоев битума, крепированной бумаги и кабельной пряжи. Лавсановая лента повышает гибкость кабеля, улучшает антикоррозионную защиту свинцовой оболочки и увеличивает срок службы.
2. Можно ли прокладывать кабель ЦАСБл 3х50 в воде?
Нет, прокладка в воде (реки, озера, моря) не предусмотрена. Свинцовая оболочка, хотя и устойчива к коррозии, не рассчитана на длительный контакт с водой под давлением, особенно агрессивной. Бронепокров из стальных лент без специального влагостойкого покрытия подвержен интенсивной коррозии в воде. Для прокладки в водных преградах используются специальные кабели с алюминиевой или свинцовой оболочкой и усиленной антикоррозионной защитой (например, типа ЦАСКл).
3. Как определить необходимое сечение 50 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды, количества параллельно проложенных кабелей и допустимой потери напряжения. Для предварительной оценки: при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт) кабель 3х50 на 10 кВ может передавать мощность около 3 МВА (I = 173 А, P = √3·U·I = 1.73·10000·173 ≈ 3 МВт). Точный расчет должен выполнять проектировщик по ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и другим нормативным документам.
4. Что означает «нестекающий пропиточный состав» и зачем он нужен?
Традиционные маслоканифольные пропитки при нагреве кабеля в работе могли стекать в нижние точки трассы. Нестекающий состав (на основе полиизобутилена, полиэтилена) имеет повышенную вязкость и сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур. Это позволяет прокладывать кабель на трассах с бóльшим перепадом уровней (до 25-30 м по сравнению с 5-15 м для обычной пропитки) без риска осушения изоляции в верхней части.
5. Какой срок службы у кабеля ЦАСБл 3х50?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый ГОСТ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, нагрузочного режима и отсутствии повреждений часто превышает 40-50 лет. Ключевыми факторами, сокращающими срок службы, являются: перегрузки, приводящие к перегреву и старению изоляции; коррозия брони и оболочки в агрессивных грунтах; вибрации и механические повреждения; некачественный монтаж муфт.
6. Требуется ли дополнительная защита при прокладке в грунте?
Да, согласно ПУЭ и СП, при прокладке в земле кабель должен быть защищен от механических повреждений кирпичом или бетонными плитами, если он проложен на глубине менее 1 м, в местах частых раскопок или в траншеях с более чем одним кабелем. Поверх кабеля укладывается сигнальная лента из полимерного материала. В грунтах с высокой коррозионной активностью (болота, солончаки, отвалы шлака) рекомендуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах, а также применение кабелей с усиленной антикоррозионной защитой.
7. Можно ли использовать кабель ЦАСБл для сетей 0.4 кВ (380 В)?
Технически это возможно, но абсолютно нерационально и экономически нецелесообразно. Кабель на 10 кВ имеет значительно более толстую фазную изоляцию, больший диаметр, вес и стоимость. Для сетей 0.4 кВ применяются кабели с ПВХ или СПЭ изоляцией на напряжение 0.66/1 кВ (например, АВБбШв или АПвБбШп). Использование ЦАСБл на низком напряжении приведет к неоправданному перерасходу материалов и сложностям при монтаже концевых заделок.
Заключение
Кабель ЦАСБл 3х50 является классическим представителем силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией и металлической оболочкой. Его конструкция, включающая алюминиевые жилы, свинцовую герметичную оболочку, лавсановую подушку и стальную броню, обеспечивает высокую надежность, долговечность и устойчивость к сложным условиям эксплуатации, прежде всего при прокладке в земле и кабельных сооружениях. Несмотря на активное внедрение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, ЦАСБл сохраняет свою актуальность в ряде областей благодаря отработанной технологии, предсказуемому поведению и часто более низкой стоимости. Успешная эксплуатация данного кабеля на протяжении десятилетий напрямую зависит от грамотного выбора, квалифицированного монтажа, особенно муфт и заделок, и соблюдения правил технической эксплуатации.