Кабель ЦААПл 3х120
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.
- 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.
- 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.
- 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.
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:
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:
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.
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.