Кабель ЦААШнг 6 кВ
Кабель силовой с алюминиевыми жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом типа «Шнг», на напряжение 6 кВ. Марка ЦААШнг
Кабель ЦААШнг представляет собой силовой кабель с токопроводящими жилами из алюминия, с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, поверх которой наложен защитный покров, не распространяющий горение. Данная марка является модернизированным, негорючим аналогом классического кабеля ЦАА, что отражено в индексе «нг» в обозначении. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ЦААШнг 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (материал обозначается буквой «А» в маркировке). Жилы могут быть однопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений до 240 мм² включительно и многопроволочными (секторной или круглой формы) для сечений 300 мм² и более. Класс жилы (1 или 2) определяется стандартом на конкретное сечение.
- Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью характеристик при нагреве. Изоляция накладывается на жилу с определенной толщиной, соответствующей номинальному напряжению 6 кВ.
- Заполнение: Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумажных прядей или кабельной бумагой для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (концентратора) также накладываются слои кабельной бумаги, формируя общий поясной изоляционный слой.
- Экран по изоляции (для кабелей на 6 кВ и выше): Обязательный элемент. Представляет собой полупроводящую бумагу или электропроводящий слой, наложенный поверх поясной изоляции. Выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения и коронные разряды.
- Алюминиевая оболочка: Герметичная оболочка из алюминия (буква «А» в маркировке), наложенная поверх экрана. Выполняет несколько функций: защита от проникновения влаги и воздуха к бумажной изоляции, механическая защита, а также может служить в качестве экрана и нулевой жилы в четырехжильных кабелях. Обозначение «Ц» указывает на то, что оболочка гофрирована для повышения гибкости.
- Защитный покров типа «Шнг»: Внешний слой, наложенный поверх алюминиевой оболочки. Буква «Ш» обозначает «шланг», а «нг» – не распространяющий горение. Конструктивно представляет собой битумный состав, на который наложена броня из двух стальных оцинкованных лент, а поверх нее – покров из негорючего материала (например, стеклопряжи с пропиткой или полимерной композиции, не поддерживающей горение). Покров типа «Шнг» обеспечивает защиту от механических повреждений, коррозии и предотвращает распространение горения при групповой прокладке.
- В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах).
- В производственных помещениях, в том числе с высокой пожароопасностью.
- В земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и малой коррозионной активности грунта (броня из стальных лент требует дополнительной защиты при высокой коррозионной активности).
- На открытом воздухе, с защитой от прямого солнечного излучения.
- Высокая надежность и долговечность: Проверенная временем конструкция с бумажной изоляцией, стабильной при длительном нагреве.
- Хорошая электрическая прочность: Бумажно-масляная изоляция обладает высокой диэлектрической прочностью.
- Устойчивость к внешним воздействиям: Алюминиевая герметичная оболочка обеспечивает надежную защиту от влаги и агрессивных сред. Броня защищает от механических повреждений.
- Не распространяет горение: Индекс «нг» позволяет прокладывать кабель в групповых трассах без риска распространения пламени.
- Относительно низкая стоимость: По сравнению с кабелями на 6 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), кабель ЦААШнг имеет более низкую цену, особенно на сечениях от 120 мм² и выше.
- Ограничение по перепаду высот: Критичный недостаток, сужающий область применения в условиях сложного рельефа.
- Большой вес и радиус изгиба: Кабель менее гибок и более тяжел по сравнению с СПЭ-аналогами, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Требовательность к монтажу и заделке: Необходимость использования специальных концевых и соединительных муфт, строгое соблюдение технологии разделки для предотвращения утечки пропитки и увлажнения изоляции.
- Горючесть изоляции: Несмотря на нераспространение горения покрова, бумажная изоляция и пропитка являются горючими материалами внутри конструкции.
- Старение изоляции: Со временем происходит термическое старение бумажной изоляции, снижающее ее электрическую прочность.
- Изоляция: Бумажная пропитанная (ЦААШнг) vs. Сшитый полиэтилен (ПвПАШнг). СПЭ не имеет ограничений по перепаду высот, обладает более высокой допустимой температурой жилы (+90°C), меньшим весом и большей гибкостью.
- Конструкция: У СПЭ-кабеля, как правило, отсутствует общий поясной изоляционный слой и экран из полупроводящей бумаги, вместо этого используются экраны из полупроводящего и электропроводящего полимера.
- Монтаж: Монтаж муфт на СПЭ-кабели часто проще и требует меньше времени.
- Стоимость: На низких сечениях СПЭ-кабель может быть дороже, на высоких сечениях разница сокращается или меняется в пользу СПЭ.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦААШнг 6 кВ предназначен для эксплуатации в электрических сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор. Он применяется для стационарной прокладки:
Важное ограничение: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией имеет ограничение по разности уровней трассы прокладки. Максимально допустимый перепад высот между верхней и нижней точками трассы не должен превышать значений, указанных в технической документации (как правило, 15-25 м для кабелей на 6 кВ). При большем перепаде возможно стекание пропиточного состава, ведущее к осушению изоляции в верхней части и снижению электрической прочности.
Технические характеристики и параметры
Основные технические характеристики кабеля ЦААШнг 6 кВ регламентируются стандартами ГОСТ 18410-73 (основной) и ТУ 16.К71-335-2004.
Таблица 1. Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/6 |
| Максимальное рабочее напряжение, Um, кВ | 7.2 |
| Частота, Гц | 50 |
| Количество и сечение жил, мм² | 3 (основные), может быть 1 или 4 (3+1). Типовой ряд: 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400. |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 12 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля (благодаря гофрированной оболочке). |
| Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации, °C | +80 |
| Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки, °C | +90 (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч за срок службы). |
| Допустимая температура нагрева жил в аварийном режиме (не более 6 ч), °C | +105 |
| Температура окружающей среды при прокладке | Не ниже 0°C без предварительного подогрева. |
| Срок службы | Не менее 30 лет. |
Таблица 2. Пример длительно допустимого тока нагрузки (Iдоп) для трехжильных кабелей ЦААШнг 6 кВ при прокладке в земле (один кабель в траншее, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м)
| Сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А |
|---|---|
| 3×50 | 165 |
| 3×70 | 200 |
| 3×95 | 240 |
| 3×120 | 275 |
| 3×150 | 315 |
| 3×185 | 355 |
| 3×240 | 415 |
Примечание: При групповой прокладке, в воздухе или при других температурах окружающей среды необходимо вводить поправочные коэффициенты согласно ПУЭ 7-го издания.
Преимущества и недостатки кабеля ЦААШнг
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ЦААШнг требует квалификации персонала. При прокладке необходимо соблюдать минимальные радиусы изгиба. При разделке концов для установки муфт требуется аккуратная ступенчатая зачистка изоляции с последующей герметизацией для предотвращения стекания пропиточного состава. Обязательно использование специальных кабельных муфт (концевых и соединительных), рассчитанных на работу с бумажной изоляцией и алюминиевой оболочкой. При прокладке в земле кабель должен быть уложен на песчаную подушку и засыпан мягким грунтом без камней, сверху укладывается сигнальная лента. При групповой прокладке в лотках или по конструкциям необходимо учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.
Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Кабель ЦААШнг является прямым конкурентом кабелям марки ПвПАШнг(п) 6 кВ (с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевыми жилами, алюминиевой оболочкой и негорючим защитным шлангом). Ключевые отличия:
Выбор в пользу ЦААШнг часто делается по экономическим соображениям или в проектах, где не требуется преодолевать большие перепады высот, а также при наличии квалификации для работы с бумажной изоляцией.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Что означает буква «Ц» в маркировке кабеля ЦААШнг?
Буква «Ц» указывает на то, что алюминиевая оболочка кабеля выполнена гофрированной. Это повышает гибкость кабеля по сравнению с гладкой оболочкой и позволяет уменьшить минимально допустимый радиус изгиба при прокладке.
2. Можно ли прокладывать кабель ЦААШнг 6 кВ в помещениях с высокой пожароопасностью?
Да, можно. Наличие индекса «нг» (не распространяющий горение) в маркировке означает, что защитный покров кабеля выполнен из материалов, которые не поддерживают горение и не передают его дальше по трассе при групповой прокладке. Это разрешает его применение в таких помещениях в соответствии с требованиями ПУЭ.
3. Каков максимальный перепад уровней при прокладке кабеля ЦААШнг 6 кВ?
Для кабелей на напряжение 6 кВ с бумажной пропитанной изоляцией максимально допустимый перепад высот между нижней и верхней точками трассы обычно составляет 15-25 метров. Точное значение необходимо уточнять в технических условиях (ТУ) на конкретный кабель. Превышение этого значения ведет к риску осушения изоляции в верхней части.
4. Требуется ли дополнительная защита при прокладке ЦААШнг в земле?
Броня из стальных оцинкованных лент обеспечивает защиту от механических повреждений. Однако, при прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью (кислые, щелочные, болотистые почвы, наличие блуждающих токов) требуется дополнительная коррозионная защита. Это может быть внешний покров из поливинилхлоридного пластиката (индекс «2г» в конце маркировки, например, ЦААШнг-2г) или применение кабеля в неметаллической трубе.
5. Какой кабель выбрать: ЦААШнг или ПвПАШнг на 6 кВ?
Выбор зависит от условий проекта и экономических факторов. ЦААШнг предпочтителен при ограниченном бюджете, отсутствии больших перепадов высот и наличии опыта работы с бумажной изоляцией. ПвПАШнг (СПЭ) следует выбирать при сложной трассе с перепадами высот, необходимости более высоких токовых нагрузок, при упрощенных требованиях к монтажу муфт, а также при долгосрочной перспективе эксплуатации, учитывая более современные характеристики СПЭ-изоляции.
6. Можно ли использовать четырехжильный ЦААШнг 6 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью?
Да, четырехжильные кабели (3+1) производятся и предназначены для использования в сетях, где требуется отдельная нулевая жила. В таких кабелях четвертая жила обычно имеет меньшее сечение, чем основные фазные (например, 3×120+1×70). Алюминиевая оболочка также может быть использована в качестве заземляющего или нулевого проводника при соблюдении требований ПУЭ к ее проводимости и надежности соединений.
7. Как определяется состояние изоляции кабеля ЦААШнг в процессе эксплуатации?
Основным методом контроля является измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и его зависимости от напряжения. Также проводятся измерения сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В. Для бумажной пропитанной изоляции характерен рост tg δ с повышением напряжения. Анализ результатов позволяет оценить степень увлажнения и старения изоляции. Эти работы должны выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением правил безопасности.