Кабель ЦАСБ 3-х жильный 10 кВ
Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией ЦАСБ 3-х жильный на напряжение 10 кВ: полный технический анализ
Кабель ЦАСБ (Ц – бумажная изоляция, пропитанная нестекающим составом, А – алюминиевая жила, С – свинцовая оболочка, Б – броня из двух стальных лент) является классическим представителем кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенных для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение 6-10 кВ. Его конструкция и технические характеристики регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Несмотря на появление современных аналогов с пластмассовой изоляцией, ЦАСБ сохраняет актуальность для ряда ответственных объектов благодаря проверенной временем надежности, высокой термостойкости и стабильным диэлектрическим свойствам в условиях длительной эксплуатации.
Конструкция кабеля ЦАСБ 3х жильного 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает следующие элементы:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марка АВЕ или АВЕФ) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторные жилы позволяют более рационально использовать пространство внутри кабеля, уменьшая его общий диаметр и массу. Для кабеля 10 кВ жилы, как правило, многопроволочные, класса 1 или 2 по гибкости.
- Фазная бумажная изоляция. На жилу послойно накладывается бумажная лента кабельной конденсаторной или телефонной марки. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. Для 10 кВ толщина фазной изоляции составляет 3.0 мм (основная) плюс 0.75 мм (на поясную изоляцию с учетом экрана). Бумага пропитывается вязким нестекающим составом на основе церезина и масла.
- Экран по жиле. Поверх фазной изоляции накладывается экран в виде электропроводящей бумаги или медной ленты (фольги). Он служит для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов в воздушных включениях.
- Заполнение межжильного пространства. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или джутом, пропитанным составом, для придания кабелю круглой формы.
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий слой бумажной изоляции (поясная).
- Экран по изоляции (металлический). В кабелях на 6 кВ и выше обязательным элементом является экран в виде медной ленты или проволоки, наложенной поверх поясной изоляции. Он выполняет роль нулевой жилы, является заземляющим элементом и обеспечивает симметрию электрического поля.
- Разделительный слой (подушка). Поверх экрана накладывается слой из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты для защиты свинцовой оболочки от коррозионного воздействия брони.
- Герметичная оболочка. Выполняется из свинца марок С2 или С3. Основная функция – абсолютная герметичность, предотвращающая попадание влаги в бумажную изоляцию и вытекание пропиточного состава. Свинец также обеспечивает защиту от механических воздействий.
- Защитный покров (броня). Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Ленты предохраняют свинцовую оболочку от механических повреждений, растягивающих усилий и воздействия грызунов.
- Наружный покров. Броня покрывается слоем битумного состава и обмоткой из кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом, или стеклопряжи для защиты от коррозии.
- Распределительные сети 6-10 кВ городской и промышленной инфраструктуры.
- Питание мощных электроприемников на промышленных предприятиях (насосные, вентиляторные установки, трансформаторы собственных нужд).
- Прокладка в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, каналах), по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и средней коррозионной активности. Требуется дополнительная защита при высокой коррозионной опасности.
- Высокая термостойкость и длительный опыт эксплуатации при температуре до +80°C.
- Меньшая чувствительность к локальным дефектам и водным деревьям по сравнению с ранними марками СПЭ.
- Хорошая стойкость к токам короткого замыкания благодаря высокой теплоемкости.
- Относительно низкая стоимость.
- Большая масса и габариты, сложность монтажа из-за жесткости и необходимости подогрева.
- Ограничения по трассе прокладки (перепады высот).
- Наличие жидкой пропитки, требующей абсолютной герметичности оболочки.
- Пожароопасность: бумажная изоляция горюча, требует дополнительных мер при групповой прокладке.
- Сложность и трудоемкость монтажа муфт, необходимость специального оборудования и высокой квалификации персонала.
- Требует более частого и сложного мониторинга (измерение tg δ, контроль давления масла).
Основные технические характеристики и параметры
Эксплуатационные параметры кабеля ЦАСБ определяются его конструкцией и материалами. Ключевые характеристики приведены в таблицах ниже.
Таблица 1. Номинальные сечения жил и массогабаритные показатели (пример для 3-жильного кабеля 10 кВ)
| Сечение жилы, мм² | Примерный наружный диаметр, мм | Примерная масса 1 км кабеля, кг | Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм |
|---|---|---|---|
| 3×16 | 48-52 | 2500-2800 | 55.0 |
| 3×25 | 52-56 | 3000-3300 | 59.0 |
| 3×35 | 55-59 | 3400-3800 | 62.0 |
| 3×50 | 59-63 | 4000-4400 | 66.0 |
| 3×70 | 63-67 | 4700-5200 | 70.0 |
| 3×95 | 68-72 | 5600-6200 | 75.0 |
| 3×120 | 72-76 | 6400-7000 | 79.0 |
| 3×150 | 77-81 | 7500-8200 | 84.0 |
| 3×185 | 82-86 | 8800-9600 | 89.0 |
Таблица 2. Электрические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 10/10 |
| Частота, Гц | 50 |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации | +80°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 с) | +200°C |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -0°C |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля (для многожильных секторных) |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км для кабелей 10 кВ |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты после прокладки (10 мин) | 6U0 (для 10/10 кВ – 60 кВ) |
| Стойкость к скручиванию (циклы) | Не менее 5 (для бронированных) |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦАСБ 3х10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важные ограничения: Кабель не предназначен для прокладки в блоках, трубах, по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом уровней (более 15-25 м) без применения специальных стопорных муфт, так как пропиточный состав обладает ограниченной нестекаемостью. Запрещена прокладка в агрессивных средах, разрушающих свинец и сталь.
Прокладка, монтаж и соединение
Монтаж кабеля ЦАСБ требует соблюдения строгих правил. Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочек и сопротивление изоляции. При отрицательных температурах требуется подогрев в тепляках. Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и оболочек. При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита кирпичом или плитами, сигнальная лента. Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты: соединительные (СТС), концевые (КНС) мачтовые или наружной установки. Технология монтажа муфт включает ступенчатую разделку изоляции с созданием «конусов» (ступеней), восстановление экранов, герметизацию и заземление брони и экрана.
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Преимущества ЦАСБ:
Недостатки ЦАСБ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ЦАСБ от ААБл и ААШв?
ЦАСБ имеет бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку и броню из стальных лент. ААБл – кабель с бумажной изоляцией, алюминиевой жилой, алюминиевой оболочкой и броней из лент. ААШв – кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, алюминиевой жилой, алюминиевой оболочкой и защитным шлангом из ПВХ. Основные отличия – в материале изоляции и герметизирующей оболочки, что определяет условия монтажа и эксплуатации.
Можно ли прокладывать кабель ЦАСБ в воде?
Прямая прокладка в воде не рекомендуется. Хотя свинцовая оболочка и броня обеспечивают высокую герметичность и механическую защиту, длительное воздействие воды, особенно под давлением, и возможные электрохимические процессы могут привести к коррозии и повреждению. Для прокладки в водных преградах существуют специальные кабели с усиленной защитой.
Какой срок службы у кабеля ЦАСБ 10 кВ?
Номинальный срок службы, заявленный в ГОСТ и технических условиях, составляет 30 лет. Однако при правильной эксплуатации, отсутствии перегрузок, коррозии и механических повреждений, а также при проведении плановых испытаний и обслуживания, реальный срок службы может превышать 40-50 лет.
Как контролировать состояние кабеля ЦАСБ в эксплуатации?
Основные методы контроля: измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В, испытание повышенным напряжением переменного тока после монтажа и с периодичностью 1 раз в 3-5 лет, измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) для оценки старения изоляции, визуальный осмотр трассы и муфт, контроль нагрузки по току.
Что означает «нестекающий пропиточный состав»?
Это специальная вязкая масса на основе церезина и минерального масла, которая при рабочих температурах (до +80°C) и при допустимых перепадах высот не стекает с жил, в отличие от жидкого масла в кабелях типа МН. Это позволяет прокладывать кабель на трассах с ограниченным перепадом уровней без использования стопорных муфт.
Как правильно заземлить кабель ЦАСБ?
Подлежат заземлению с двух сторон: металлический экран (проволочный или ленточный) и броня из стальных лент. Заземление выполняется медными гибкими проводниками, присоединяемыми к экрану и броне с помощью пайки или обжима, и выводится на заземляющие шины концевых или соединительных муфт. Это необходимо для безопасности и нормальной работы защитных устройств.
Заключение
Кабель ЦАСБ 3-жильный на 10 кВ представляет собой надежное, проверенное решение для распределительных сетей среднего напряжения. Его выбор оправдан при стационарной прокладке на горизонтальных или слабонаклонных трассах, в условиях, где важна долговременная стабильность параметров и устойчивость к термическим воздействиям. Однако при проектировании новых объектов необходимо тщательно взвешивать его преимущества против недостатков, связанных с массогабаритными показателями, сложностью монтажа и ограничениями по трассе, часто отдавая предпочтение более современным кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена. Эксплуатация существующих линий ЦАСБ требует строгого соблюдения регламентов испытаний и обслуживания для обеспечения их длительной и безопасной работы.