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.

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:

• 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.

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 (I_доп) 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:

• 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.

Недостатки:

• 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.

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:

• 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.

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.