Кабель ЦАСБ 3х120
Кабель ЦАСБ 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦАСБ 3х120 представляет собой силовой кабель с медными токопроводящими жилами, бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным защитным покровом. Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде при отсутствии значительных растягивающих усилий. Маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – жилы из меди, АС – изоляция из бумажных лент, пропитанная нестекающим составом, Б – броня из двух стальных лент, 3х120 – три жилы сечением 120 мм² каждая.
Конструкция кабеля ЦАСБ 3х120
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Жила секторной или, реже, круглой формы, выполнена из медной проволоки. Сечение 120 мм² соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ. Медь обеспечивает высокую электропроводность, механическую прочность и стойкость к окислению в условиях герметичной оболочки.
- Фазная изоляция: Изоляция каждой жилы выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом на основе минеральных масел и канифоли. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения кабеля.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил (скрутка может быть поясной или секторной) накладывается дополнительный слой бумажных лент, выравнивающий электрическое поле и обеспечивающий дополнительную защиту.
- Заполнение: Пространство между жилами и поясной изоляцией заполняется жгутами из бумажных или бумажно-пеньковых кабельных прядей для придания конструкции механической стабильности и круглой формы.
- Экран (опционально, для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): На поясную изоляцию может накладываться экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты для выравнивания электрического поля.
- Свинцовая оболочка: Герметичная оболочка из свинцового сплава, накладываемая поверх поясной изоляции или экрана. Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, что предотвращает старение изоляции. Также служит нулевой точкой для электрического поля.
- Защитный покров под броней: Включает подушку под броню (чаще всего из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты) и слой пропитанной кабельной пряжи или стеклопряжи. Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (напр., при подвижках грунта, раскопках), от грызунов.
- Наружный защитный покров: Наружный покров из пропитанной кабельной пряжи (джут, комбинированные пряжи) или стеклопряжи с битумным покрытием. Защищает броню от коррозии.
- Сети распределения электроэнергии: Питание районных подстанций, промышленных предприятий, крупных жилых массивов.
- Промышленные объекты: Прокладка магистральных линий внутри и между цехами, питание мощного оборудования.
- Транспортная инфраструктура: Электроснабжение объектов железнодорожного транспорта, метрополитена.
- Условия прокладки: В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам, а также через водные преграды. Не предназначен для прокладки по воздуху (на опорах) без дополнительной защиты от УФ-излучения и растягивающих усилий.
- Температурный режим: Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации +80°C. Кратковременно (не более 4 часов) допускается нагрев до +90°C. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C.
- Ограничения: Не рекомендуется прокладка в грунтах с высокой коррозионной активностью, в зонах блуждающих токов, в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом высот (более 15-25 м) из-за возможного стекания пропиточного состава.
- Раскатка: Производится с помощью кабельных роликов, не допускается волочение по грунту, резкие перегибы. Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ.
- Соединение жил: Выполняется с помощью кабельных муфт – соединительных (С) и ответвительных (О). Для кабелей с бумажной изоляцией применяются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает разделку концов кабеля (послойное удаление защитных покровов, брони, оболочки, изоляции), фазировку, соединение жил методом опрессовки или сварки, восстановление изоляции, герметизацию и монтаж корпуса муфты.
- Оконцевание: Выполняется с помощью концевых муфт (К) или кабельных вводов в оборудование (например, СТВ). Концевые муфты (чаще всего эпоксидные типа КНЭ) обеспечивают плавный вывод электрического поля из кабеля в воздушную среду, герметизацию и крепление.
- Герметичность: Крайне важна для сохранения свойств бумажной изоляции. Все муфты должны быть абсолютно герметичны. Концы кабеля при хранении и монтаже должны быть защищены герметизирующими колпачками.
- Высокая надежность и долговечность (срок службы 30-40 лет и более) при правильной прокладке и эксплуатации.
- Отличные электрические характеристики бумажно-масляной изоляции, высокая стойкость к тепловым перегрузкам.
- Хорошая теплоотдача, позволяющая использовать высокие токовые нагрузки.
- Абсолютная герметичность свинцовой оболочки, защищающая от влаги и агрессивных сред.
- Механическая прочность, обеспечиваемая стальной ленточной броней.
- Большая масса и габариты, сложность транспортировки и монтажа.
- Жесткость конструкции, сложность укладки на сложных трассах.
- Требовательность к квалификации персонала при монтаже муфт и вводов.
- Ограничения по перепадам высот при прокладке.
- Пожароопасность наружного покрова (джут, пропитанный битумом).
- Экологические аспекты: использование свинца и пропиточных составов.
- Определение длительного расчетного тока нагрузки.
- Проверку по допустимой длительной токовой нагрузке (с учетом всех поправочных коэффициентов по ПУЭ).
- Проверку по потере напряжения (должна быть в пределах нормы для данной сети).
- Проверку на термическую стойкость к токам короткого замыкания.
- Проверку по экономической плотности тока (для сетей выше 1000 В).
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ЦАСБ 3х120 выпускается на различные номинальные напряжения: 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ. Параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и другими сопутствующими стандартами.
Таблица 1. Электрические и геометрические параметры кабеля ЦАСБ 3х120
| Параметр | Значение для 1 кВ | Значение для 6 кВ | Значение для 10 кВ |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 1 | 6 | 10 |
| Максимальное рабочее напряжение, кВ | 1.2 | 7.2 | 12 |
| Сечение жил, мм² | 120 | ||
| Количество жил | 3 | ||
| Внешний диаметр кабеля, мм (примерно) | 45-50 | 50-55 | 55-60 |
| Масса 1 км кабеля, кг (примерно) | 5500-6500 | 6000-7000 | 6500-7500 |
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.153 (для класса 1) | ||
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.08-0.1 | ~0.1-0.12 | ~0.1-0.12 |
| Емкостное сопротивление, мкФ/км | ~0.3-0.4 | ~0.2-0.25 | ~0.15-0.2 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1 м)
| Условие прокладки | Токовая нагрузка для 1 кВ, А | Токовая нагрузка для 6 кВ, А | Токовая нагрузка для 10 кВ, А |
|---|---|---|---|
| Одножильный кабель в трубе или отдельно в земле | 355 | 320 | 305 |
| Один трехжильный кабель в земле | 320 | 290 | 275 |
| Два трехжильных кабеля в земле (расстояние 100 мм) | 280 | 255 | 240 |
Примечание: Точные значения нагрузок определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру грунта, количество кабелей в траншее и т.д.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦАСБ 3х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках.
Монтаж, соединение и оконцевание
Работа с кабелем ЦАСБ требует специальных навыков и соблюдения строгой технологии.
Преимущества и недостатки кабеля ЦАСБ
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель ЦАСБ отличается от кабеля АСБ?
Кабель АСБ имеет алюминиевые токопроводящие жилы (буква «А» в начале маркировки), в то время как ЦАСБ – медные (буква «Ц»). Медные жилы имеют меньшее электрическое сопротивление, что позволяет при одинаковом сечении передавать большую мощность с меньшими потерями, они более гибкие и стойкие к механическим воздействиям. Однако кабель с медными жилами существенно дороже.
Можно ли прокладывать кабель ЦАСБ 3х120 в воздухе?
Прямая прокладка по воздуху на опорах не рекомендуется, так как наружный покров из пропитанной органическими составами пряжи подвержен разрушению под действием ультрафиолета, осадков и перепадов температур. Для воздушных линий следует использовать кабели с защитой от УФ-излучения (например, с полиэтиленовой оболочкой поверх брони) или прокладывать ЦАСБ в лотках, коробах, по эстакадам, где обеспечена защита от прямых атмосферных воздействий.
Какой перепад высот допустим при прокладке кабеля ЦАСБ?
Для кабелей с нестекающей пропиткой (маркировка «ЦАСБ», а не «ЦАСБл») допустимый перепад уровней ограничен. Согласно нормативным документам, он не должен превышать 25 метров для кабелей на напряжение до 10 кВ. При больших перепадах существует риск стекания пропиточного состава к нижней точке трассы, что приводит к осушению изоляции в верхней части и повышению давления в нижней, потенциально вызывая разрыв оболочки.
Как защитить кабель ЦАСБ от коррозии брони в агрессивном грунте?
При прокладке в грунтах с высокой коррозионной активностью (солончаки, болота, зоны промышленных стоков) или в зонах действия блуждающих токов необходимо применять кабель с дополнительной защитой. Это может быть кабель с броней из оцинкованных стальных лент (стандартное исполнение уже имеет цинковое покрытие, но его может быть недостаточно) или, что более эффективно, применение кабеля с наружным покровом из пластмассового шланга (поливинилхлорид, полиэтилен) поверх брони. Такие кабели имеют дополнительную букву в маркировке, например, «ЦАСБп» (полиэтиленовый шланг).
Как определить необходимое сечение кабеля 120 мм² для конкретного объекта?
Выбор сечения является результатом комплексного расчета, который включает:
Сечение 120 мм² на напряжение 6-10 кВ часто используется для фидеров с током нагрузки 250-300 А и мощностью порядка 3-5 МВт.
Каковы альтернативы кабелю ЦАСБ на современном рынке?
Основной современной альтернативой являются силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, марки ПвП, ПвПу. Их преимущества: меньший вес и радиус изгиба, отсутствие ограничений по перепаду высот, простота монтажа муфт, более высокая допустимая температура жилы (+90°C длительно). Однако они могут быть более чувствительны к локальным дефектам, требуют высокой культуры производства и монтажа. Выбор между бумажной и СПЭ изоляцией зависит от конкретных условий проекта, традиций эксплуатации и экономического обоснования.