Кабель ЦААШв 3-х жильный на напряжение 6 кВ: полный технический анализ

Кабель ЦААШв является силовым кабелем с бумажной пропитанной изоляцией и алюминиевыми жилами, предназначенным для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Его применение регламентировано в условиях, где требуется высокая надежность и долговечность, особенно при прокладке в земле (траншеях), воде, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) при отсутствии растягивающих усилий. Конструкция кабеля отражает классические, проверенные временем решения для средневольтных сетей.

Расшифровка маркировки ЦААШв

Маркировка кабеля производится по ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:

• Ц – Изоляция жил на основе целлюлозы (бумага), пропитанная вязким или нестекающим составом.
• А – Материал токопроводящей жилы – алюминий.
• А – Материал оболочки – алюминий.
• Шв – Тип защитного покрова – Шеврон в виде внешнего защитного шланга из поливинилхлоридного пластиката.
• 3-х жильный – Количество основных токопроводящих жил.
• 6 кВ – Номинальное линейное напряжение, на которое рассчитан кабель.

Таким образом, полное наименование «ЦААШв 3х…-6» описывает кабель с тремя алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом типа «Шв».

Конструкция кабеля ЦААШв 3х жильного 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к периферии.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ по ГОСТ 22483). Для сечений до 240 мм² включительно жила, как правило, однопроволочная (монолитная). Для сечений от 300 мм² и выше жила выполняется многопроволочной. Жилы имеют стандартную секторную или круглую форму, что обеспечивает компактность укладки в кабеле.

2. Фазная изоляция

Выполняется из бумажных лент кабельной марки (пробивное напряжение не менее 45 кВ/мм), наложенных концентрическими слоями в несколько слоев. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения. Для кабеля на 6 кВ толщина фазной изоляции составляет не менее 2,75 мм. Изоляция пропитывается специальным вязким или нестекающим пропиточным составом (на основе маслоканифольных компонентов или синтетических полимеров), который обеспечивает стабильные диэлектрические свойства во всем диапазоне рабочих температур.

3. Поясная изоляция

Поверх изолированных жил, скрученных в сердечник, также накладываются бумажные ленты. Их функция – дополнительное укрепление изоляционной конструкции и создание ровной поверхности под металлическую оболочку.

4. Заполнители и пояс

Между изолированными жилами и в промежутках под оболочкой размещаются бумажные жгуты или кабельная пряжа. Это обеспечивает механическую стабильность конструкции, герметичность и круглую форму кабеля перед наложением оболочки.

5. Алюминиевая оболочка

Герметичная оболочка, накладываемая поверх поясной изоляции методом прессования (продольной или поперечной опрессовки). Выполняет ключевые функции:

• Герметизация изоляции, защита от проникновения влаги и воздуха.
• Защита от механических повреждений.
• Создание экрана для замыкания емкостных токов.
• Выполняет роль нулевой жилы в системах с изолированной нейтралью (при необходимости).

Толщина оболочки стандартизирована и зависит от диаметра кабеля под оболочкой.

6. Защитный покров типа «Шв»

Покров «Шеврон в» представляет собой двухслойную защиту, нанесенную непосредственно на алюминиевую оболочку:

• Подушка (битумный слой): Наносится для обеспечения адгезии и дополнительной герметизации.
• Защитный шланг: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Его основная функция – защита алюминиевой оболочки от коррозии, химических воздействий и механических повреждений при прокладке в земле и кабельных сооружениях. ПВХ-шланг не распространяет горение при одиночной прокладке.

Основные технические и электрические характеристики

Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры (при температуре жилы +80°C)

Номинальное сечение жилы, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Допустимый длительный ток нагрузки, А (в земле)*	Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более
3х10	35	1100	70	3.08
3х16	38	1350	90	1.91
3х25	42	1650	120	1.20
3х35	45	1950	145	0.868
3х50	49	2350	175	0.641
3х70	53	2900	210	0.443
3х95	58	3600	255	0.320
3х120	62	4250	295	0.253
3х150	66	5000	340	0.206
3х185	70	5900	385	0.164
3х240	76	7200	450	0.125

• Значения приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине заложения 0.7 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Для прокладки в воздухе значения токов корректируются.

Таблица 2. Условия эксплуатации и испытательные напряжения

Параметр	Значение
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/6
Максимальное рабочее напряжение Umax, кВ	7.2
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.)	18
Допустимая длительная температура нагрева жил, °C	+80
Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки, °C	+90
Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (не более 4 сек), °C	+200
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C	-0
Радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 30 диаметров для однопроволочных жил.
Срок службы	Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и хранения.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ЦААШв 3х жильный 6 кВ применяется для создания распределительных сетей 6 кВ на промышленных предприятиях (шахты, рудники, заводы), в распределительных устройствах подстанций, для питания мощных электродвигателей, насосных и вентиляторных установок. Его ключевое преимущество – высокая надежность и стойкость к внешним воздействиям благодаря герметичной алюминиевой оболочке.

Особенности монтажа и прокладки:

• Прокладка в земле (траншее): Наиболее распространенный способ. Требуется песчаная подушка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Удельное внимание необходимо уделять отсутствию острых камней и мусора в траншее, способных повредить защитный шланг.
• Прокладка в кабельных сооружениях: Допускается прокладка в туннелях, коллекторах, по эстакадам. Не рекомендуется прокладка в воздухе вне сооружений при прямом воздействии солнечного излучения, так как ПВХ шланг подвержен УФ-старению.
• Соединение и оконцевание: Требуют специальных кабельных муфт (соединительных, концевых). При монтаже муфт крайне важна качественная разделка кабеля с полным удалением пропиточного состава в зоне установки соединителя и тщательная герметизация для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию.
• Подогрев при низких температурах: При температуре ниже 0°C прокладка без подогрева запрещена, так как пропиточный состав теряет эластичность, и изоляция может быть повреждена.

Сравнение с кабелями других марок

ЦААШв является прямым аналогом кабеля ААШв. Разница заключается в материале изоляции: у ААШв – это сшитый полиэтилен (СПЭ). Кабель с бумажной изоляцией (ЦААШв) имеет следующие отличительные черты:

• Преимущества: Более высокая стойкость к локальным дефектам и водяным деревьям, традиционно более низкая стоимость, высокая ремонтопригодность в полевых условиях.
• Недостатки: Наличие пропиточного состава, требующего соблюдения уклонов трассы при прокладке; более низкая допустимая температура жилы (+80°C против +90°C у СПЭ); большие масса и радиус изгиба; необходимость подогрева при зимнем монтаже.

По сравнению с кабелем в свинцовой оболочке (ЦААБ) алюминиевая оболочка легче и дешевле, но требует более аккуратного обращения при монтаже из-за меньшей механической прочности на изгиб и раздавливание.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем главное отличие ЦААШв от ААШв на 6 кВ?

Ключевое отличие – материал изоляции токопроводящих жил. У кабеля ЦААШв изоляция бумажная, пропитанная вязким составом. У кабеля ААШв изоляция выполняется из сшитого полиэтилена (СПЭ). Это влечет за собой различия в условиях монтажа (необходимость подогрева для ЦААШв при отрицательных температурах), допустимых температурах эксплуатации, массе, радиусе изгиба и, как правило, в стоимости.

Можно ли прокладывать кабель ЦААШв 6 кВ в воздухе (по фасадам, эстакадам)?

Да, прокладка в воздухе допускается, но с учетом следующих ограничений: прокладка должна осуществляться в условиях, исключающих прямое воздействие солнечного излучения на кабель, так как ПВХ-шланг типа «Шв» подвержен разрушению под действием ультрафиолета. Рекомендуется прокладка в кабельных эстакадах с защитными козырьками, в туннелях, галереях. При открытой прокладке требуется дополнительная защита от УФ-излучения.

Как правильно выбрать сечение кабеля ЦААШв 6 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям:

1. По допустимому длительному току нагрузки: Расчетный ток в линии должен быть меньше или равен допустимому току для выбранного сечения с учетом способа прокладки (в земле/воздухе), температуры окружающей среды и количества работающих кабелей вплотную.
2. По потере напряжения: Потеря напряжения в конце линии не должна превышать значений, установленных ПУЭ (как правило, 5% для внутренних сетей и 10% суммарно).

Дополнительно проводится проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания и, при необходимости, на экономическую плотность тока.

Нужно ли заземлять алюминиевую оболочку кабеля ЦААШв?

Да, алюминиевая оболочка кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон. Это требование обусловлено соображениями электробезопасности (для защиты от поражения электрическим током при повреждении изоляции) и для создания пути стока емкостных токов, возникающих в изоляции. Заземление выполняется посредством соединения оболочки с заземляющим устройством через специальные концевые или соединительные муфты.

Каковы особенности монтажа концевой муфты на кабель ЦААШв?

Монтаж концевых муфт (КНТп, ПСТп) требует строгого соблюдения технологии:

• Тщательная ступенчатая разделка концов кабеля с удалением изоляции на заданную длину.
• Обязательное удаление (обезжиривание) остатков пропиточного состава с бумажной изоляции в зоне установки наконечника и в горловине муфты с помощью специальных растворителей.
• Надежная опрессовка наконечников на жилы.
• Герметичная заделка с заполнением изоляционной массы (заливочного компаунда) для предотвращения увлажнения торца бумажной изоляции.
• Надежное электрическое соединение и заземление алюминиевой оболочки и бронеленты (если есть).

Нарушение технологии, особенно в части обезжиривания и герметизации, приводит к пробою изоляции и выходу муфты из строя.

Какой срок службы у кабеля ЦААШв и от чего он зависит?

Номинальный срок службы кабеля ЦААШв составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации напрямую зависит от соблюдения условий:

• Режимов нагрузки (недопущение длительных перегрузок).
• Качества монтажа (соблюдение радиусов изгиба, отсутствие механических повреждений при укладке).
• Качества монтажа муфт и их регулярного обслуживания.
• Коррозионной агрессивности среды (для «Шв» покрова это менее критично, но при повреждении ПВХ шланга алюминиевая оболочка может корродировать).
• Климатических условий (циклы замораживания-оттаивания в грунте).

Регулярные высоковольтные испытания и диагностика позволяют оценить состояние изоляции и прогнозировать остаточный ресурс.

Можно ли использовать кабель ЦААШв в сетях с изолированной нейтралью?

Да, кабель ЦААШв полностью пригоден для работы в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. В таких сетях при однофазном замыкании на землю алюминиевая оболочка может временно выполнять роль проводника для емкостного тока замыкания, что предъявляет повышенные требования к надежности ее заземления.