Кабель ЦААПл 3х120: полное техническое описание, конструкция и область применения

Кабель ЦААПл 3х120 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом в виде пластмассовых лент. Расшифровка маркировки: Ц – пропитка нестекающим составом, А – алюминиевая токопроводящая жила, А – алюминиевая оболочка, Пл – защитный покров из пластмассовых лент (обычно из полиэтилена или поливинилхлорида). Цифра 3 указывает на количество основных жил, а 120 – на номинальное сечение каждой жилы в мм². Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 20 кВ частотой до 100 Гц.

Конструкция кабеля ЦААПл 3х120

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в условиях длительной эксплуатации под напряжением.

• Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, секторной или сегментной формы (для компактности). Сечение 120 мм² соответствует требованиям ГОСТ 22483. Класс гибкости 1 или 2 (в зависимости от количества проволок).
• Фазная изоляция: Изготавливается из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим (индекс «Ц») составом на основе минерального масла и канифоли. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ).
• Заполнитель: Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности, пространство между изолированными жилами заполняется бумажными жгутами или кабельной пряжей.
• Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из бумажных лент, выполняющая функцию дополнительной изоляции и фиксации конструкции.
• Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Поверх поясной изоляции накладывается электропроводящая бумага или полупроводящая лента для выравнивания электрического поля и предотвращения возникновения частичных разрядов.
• Алюминиевая оболочка (А): Герметичная оболочка, изготавливаемая методом прессования или сварки. Выполняет функции механической защиты, барьера от влаги и внешних воздействий, а также служит нулевой точкой для электрического поля. Является заземляющим и экранирующим элементом.
• Защитный покров типа «Пл»: Состоит из двух слоев: подушки и пластмассовых лент.
  • Подушка (подложка): Наносится непосредственно на алюминиевую оболочку для защиты от коррозии и механических повреждений. Обычно представляет собой битумный состав, поверх которого накладывается слой ПЭТ-ленты или крепированной бумаги.
  • Наружный покров: Две пластмассовые ленты (поливинилхлоридные или полиэтиленовые), наложенные с перекрытием. Защищает подушку и оболочку от атмосферных воздействий, ультрафиолета и механических повреждений при прокладке.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ЦААПл 3х120 регламентируется стандартами ГОСТ 18410-73 (или более новыми аналогами). Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Электрические и механические параметры кабеля ЦААПл 3х120

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10; 10/10; 20/20	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Количество и сечение основных жил	3 x 120 мм²	Может быть с нулевой жилой (ЦААПл 3х120+1х…)
Максимально допустимая рабочая температура жилы	+80 °C	В продолжительном режиме работы
Температура короткого замыкания (не более 4 сек)	+200 °C	Расчетное значение
Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева)	-0 °C	Для кабелей с нестекающей пропиткой
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля	Для многожильных кабелей с поясной изоляцией
Строительная длина	Не менее 250 м (для сечений 70-120 мм²)	По согласованию с заказчиком возможны отрезки короче

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля ЦААПл 3х120 (ориентировочные, по ПУЭ 7 изд.)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (для 10 кВ)	Примечания
В земле (в траншее), при температуре грунта +15°C	280 А	Теплоотводящая способность грунта 1,0 К·м/Вт, глубина прокладки 0,7 м
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле), при температуре воздуха +25°C	260 А	Прокладка одиночного кабеля на расстоянии
В воздухе (в производственном помещении), при температуре воздуха +25°C	250 А	Учет теплового воздействия от других кабелей и оборудования

Важно: Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, группировки, глубины заложения и т.д., согласно актуальным ПУЭ и методическим указаниям.

Область применения и особенности эксплуатации

Кабель ЦААПл 3х120 применяется для создания магистральных и распределительных сетей среднего напряжения. Основные сферы использования:

• Питание мощных потребителей промышленных предприятий (цехов, трансформаторных подстанций, насосных станций).
• Устройство вводов и отходящих линий от главных понизительных подстанций (ГПП) к распределительным пунктам (РП).
• Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в производственных помещениях.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и агрессивности грунтов, способных разрушить алюминиевую оболочку.

Ключевые преимущества: Высокая надежность и долговечность (срок службы до 30-40 лет при соблюдении условий), устойчивость к тепловым перегрузкам, хорошая электрическая прочность, герметичность конструкции благодаря алюминиевой оболочке, относительно низкая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) аналогичного сечения.

Ограничения и особенности:

• Ограниченная допустимая разность уровней при прокладке в вертикальных и наклонных трассах (из-за возможности стекания пропитки). Индекс «Ц» (нестекающая пропитка) частично решает эту проблему, но ограничения остаются (обычно до 100 м по вертикали для 10 кВ).
• Трудоемкость монтажа: необходимость использования специальных концевых и соединительных муфт, требующих квалификации монтажников.
• Гибкость ниже, чем у кабелей с СПЭ изоляцией.
• Требуется контроль целостности алюминиевой оболочки и защитного покрова при прокладке.

Сравнение с аналогами (ЦААШв, ЦААБл, СИП, ПвП)

Таблица 3. Сравнение кабеля ЦААПл 3х120 с продукцией аналогичного назначения

Марка кабеля	Конструктивные отличия	Преимущества	Недостатки / Ограничения	Основная область применения
ЦААПл 3х120	Алюм. оболочка, пластмассовые ленты	Хорошая защита от влаги, стойкость к УФ, умеренная цена	Ограничения по разности уровней, мех. прочность ниже, чем у бронированных	Туннели, эстакады, помещения, земля (при низкой агрессивности)
ЦААБл 3х120	Броня из стальных лент, поверх брони — покров из пластмассовых лент	Высокая механическая защита от повреждений, грызунов	Выше стоимость и масса, сложнее в монтаже	Прокладка в земле (траншеях) с высокой вероятностью механических воздействий
ЦААШв 3х120	Защитный шланг из ПВХ поверх алюминиевой оболочки	Лучшая защита от коррозии и агрессивных сред	Менее стойкий к УФ, чем полиэтиленовые ленты (Пл)	Помещения с агрессивной средой, возможна прокладка в земле
ПвП 3х120 (с изоляцией из СПЭ)	Изоляция из сшитого полиэтилена, полиэтиленовая оболочка	Нет ограничений по разности уровней, большая токовая нагрузка, меньший вес и радиус изгиба	Высокая стоимость, чувствительность к частичным разрядам при дефектах монтажа	Современные сети любого типа, включая вертикальные трассы
СИП-3 1х120	Самонесущий изолированный провод, изоляция из светостабилизированного полиэтилена	Прокладка по воздуху без несущего троса, стойкость к атмосферным воздействиям	Иное конструктивное исполнение (для ВЛ), другое номинальное напряжение (обычно до 35 кВ)	Воздушные линии электропередачи среднего напряжения

Требования к прокладке и монтажу

Прокладка кабеля ЦААПл 3х120 должна осуществляться в соответствии с разделом 2.3 ПУЭ (Правила устройства электроустановок), СНиП 3.05.06-85 и инструкциями завода-изготовителя.

• Прокладка в земле: Глубина траншеи не менее 0,7 м от планировочной отметки. Дно траншеи должно быть очищено от камней и мусора, отсыпано песчаной подушкой толщиной 100 мм. Кабель укладывается «змейкой» без натяжения. После укладки – засыпка слоем мягкого грунта или песка (200 мм), затем укладка сигнальной ленты и полная засыпка. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм (для 10 кВ).
• Прокладка в кабельных сооружениях: Допускается прокладка на лотках, в коробах, по конструкциям. Крепление должно осуществляться с помощью хомутов, скоб, избегая повреждения защитного покрова. Необходимо соблюдать расстояния для обеспечения теплоотвода.
• Монтаж муфт: Для соединения и оконцевания кабеля применяются специальные муфты: соединительные (СТК), концевые (КНТп) с переходом на открытый монтаж или в шкафы КРУ. Процесс включает разделку кабеля, ступенчатое снятие изоляции, монтаж наконечников, восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и лент, заполнение изоляционной массой и установку корпуса муфты. Требует высокой квалификации персонала.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля ЦААПл от ЦААБл?

Основное отличие – в конструкции защитного покрова. ЦААПл имеет легкий покров из пластмассовых лент (Пл), предназначенный для защиты от атмосферных воздействий и умеренных механических нагрузок. ЦААБл имеет броню из двух стальных оцинкованных лент (Б) и поверх нее такой же покров из пластмассовых лент (л). Броня обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий, ударов и повреждений грызунами, что делает ЦААБл предпочтительным для прямой прокладки в земле.

2. Каков реальный срок службы этого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ЦААПл 3х120, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать 40-50 лет при соблюдении условий прокладки, отсутствии перегрузок, повреждений оболочки и правильном монтаже соединительных муфт. Критическим фактором является сохранность герметичности алюминиевой оболочки и состояние пропитки.

3. Можно ли прокладывать ЦААПл 3х120 в воде или агрессивных грунтах?

Прямая прокладка в воде не рекомендуется. Для агрессивных грунтов (кислых, щелочных, с блуждающими токами) алюминиевая оболочка без дополнительной защиты подвержена коррозии. В таких условиях следует применять кабели со свинцовой оболочкой (ЦС) или, если используется ЦААПл, обеспечивать его прокладку в асбоцементных или пластиковых трубах с дополнительной внешней изоляцией, а также применять катодную защиту.

4. Как определить необходимое сечение жил, если известна мощность подключаемого объекта?

Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки. Примерный расчет для трехфазной сети: I = P / (√3 U cosφ), где P – мощность в кВт, U – линейное напряжение в кВ (например, 10), cosφ – коэффициент мощности (обычно 0.85-0.95). Полученный ток сравнивается с табличными значениями допустимых токовых нагрузок для конкретных условий (в земле, воздухе) с применением всех поправочных коэффициентов. Для мощности около 4 МВт при 10 кВ потребуется ток около 230 А, что укладывается в допустимые 260-280 А для ЦААПл 3х120.

5. Почему для кабелей с бумажной изоляцией так важна нестекающая пропитка (индекс «Ц»)?

Обычная вязкая пропитка на основе минерального масла при нагреве кабеля под нагрузкой или при прокладке на вертикальных участках может стекать в нижние точки. Это приводит к осушению изоляции в верхних точках трассы, снижению ее электрической прочности и возможному пробою. Нестекающая пропитка (обогащенная церезином или другими загустителями) сохраняет свои диэлектрические свойства в широком диапазоне температур и не мигрирует, что позволяет прокладывать кабель с большим перепадом уровней (до 100 м для 10 кВ) и повышает его надежность.

6. Какие документы сопровождают партию кабеля и на что обратить внимание при приемке?

Каждая барабанная поставка должна сопровождаться паспортом завода-изготовителя, в котором указаны: наименование завода, марка кабеля, номинальное напряжение, сечение и количество жил, длина, масса, дата изготовления, результаты обязательных приемо-сдаточных испытаний (измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением переменного тока, проверка целостности и сопротивления оболочки). При приемке необходимо визуально проверить целостность наружного покрова и оболочки на концах кабеля, сверить маркировку на бирке барабана с паспортными данными.