Кабель ЦААБлШв 6 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ЦААБлШв 6 кВ представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевой оболочкой, броней из двух стальных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Он предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Кабель рассчитан на эксплуатацию в условиях умеренного, холодного и тропического климата, может прокладываться в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах) при условии отсутствия растягивающих усилий.
Расшифровка маркировки ЦААБлШв
- Ц – Изоляция жил бумажная, пропитанная нестекающим составом.
- А – Материал жилы – алюминий (отсутствие первой буквы «А» в начале маркировки по ГОСТ 18410-73 подразумевает медь, что является историческим стандартом для данной марки; в современных условиях материал жилы уточняется в ТУ). В текущей практике под ЦААБлШв понимается кабель с медными жилами, что требует обязательной проверки в технической документации.
- А – Материал оболочки – алюминий.
- Бл – Броня из двух стальных лент с антикоррозионным защитным покрытием.
- Шв – Защитный шланг (наружный покров) из поливинилхлоридного пластиката.
- 6 кВ – Номинальное напряжение 6000 В.
- 1. Токопроводящая жила. Медная, круглой формы, однопроволочная или многопроволочная (в зависимости от сечения). Сечения соответствуют стандартному ряду от 25 до 240 мм² (и более, в зависимости от ТУ).
- 2. Фазная изоляция. Изготавливается из бумажных лент кабельной пропитки, наложенных концентрическими слоями. После наложения изоляции производится пропитка обезвоженным и дегазированным составом (массой на основе минерального масла и канифоли) с последующей вулканизацией для создания нестекающей пропитки.
- 3. Поясная изоляция. Наносится поверх скрученных изолированных жил также из бумажных лент.
- 4. Заполнитель. Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности используются жгуты из бумажной пряжи или кабельной бумаги.
- 5. Экран по изоляции. Из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Предназначен для выравнивания электрического поля и защиты от коронных разрядов.
- 6. Алюминиевая оболочка. Герметичная оболочка, наложенная прессованием. Обеспечивает абсолютную защиту изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также служит экраном. Является нулевой точкой для электрического поля.
- 7. Подбуферный слой. Битумный состав и крепированная бумага или ПЭТ лента, наложенные поверх оболочки для предотвращения коррозии алюминия от контакта с броней и защиты оболочки от механических повреждений лентами брони.
- 9. Защитный шланг. Наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенная поверх брони. Защищает броню от коррозии в агрессивных грунтах, обеспечивает дополнительную механическую защиту и снижает риск распространения горения.
- Прокладка. Допускается прокладка в земле (траншеях) с низкой, средней и высокой коррозионной активностью, включая блуждающие токи, благодаря комбинации алюминиевой оболочки, брони и шланга из ПВХ. Прокладка в воздухе возможна, но необходимо исключить механические растягивающие нагрузки на оболочку.
- Монтаж в зимних условиях. Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо подогревать в закрытом помещении или с помощью трансформаторов подогрева.
- Концевая разделка. Требует специальных навыков. Необходимо аккуратно снять наружные покровы, броню, оболочку и обеспечить герметичный монтаж концевых муфт (КНС, КНБ) для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию и стекания пропиточного состава. Работа с бумажно-масляной изоляцией требует чистоты.
- Соединение. Выполняется с помощью соединительных муфт (СС), которые обеспечивают электрический контакт и непрерывность всех защитных оболочек.
- Заземление. Алюминиевая оболочка и броня кабеля должны быть заземлены с двух сторон в соответствии с требованиями ПУЭ для обеспечения безопасности и нормальной работы защит.
- Преимущества ЦААБлШв:
- Более высокая стойкость к локальным перегревам и внешним тепловым воздействиям.
- Отработанная десятилетиями технология, предсказуемое поведение в эксплуатации.
- Абсолютная герметичность металлической оболочки, что критично для прокладки в постоянно обводненных грунтах.
- Относительно меньшая чувствительность к качеству монтажа концевых муфт в части герметизации (по сравнению с чувствительностью СПЭ-кабелей к чистоте и точности монтажа).
- Недостатки ЦААБлШв:
- Больший вес и наружный диаметр при одинаковом сечении жил.
- Строгое ограничение по разности уровней на трассе прокладки (из-за возможности стекания пропиточного состава). Для ЦААБлШв с нестекающей пропиткой ограничения меньше, но присутствуют.
- Более сложный и трудоемкий монтаж концевых и соединительных муфт, требующий высокой квалификации персонала.
- Наличие жидкого диэлектрика (пропиточного состава), что создает сложности при ремонте и утилизации.
Важное примечание: Согласно актуальным стандартам (ГОСТ 18410-73, с изменениями), буквенное обозначение начинается с «Ц». Материал токопроводящей жилы в маркировке не указывается, но по умолчанию для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевой оболочкой это медь. Для алюминиевых жил добавляется буква «А» в начале (ААБлШв). Данный факт часто вызывает путаницу, поэтому при заказе и проектировании необходимо однозначно указывать материал жилы.
Конструкция кабеля ЦААБлШв 6 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях.
8. Броня. Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (давление грунта, случайные удары при раскопках).
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ЦААБлШв 6 кВ соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией».
Таблица 1. Условия эксплуатации и характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/6 (для сетей с изолированной нейтралью или компенсированной нейтралью) |
| Максимальное рабочее напряжение, Umax, кВ | 7.2 |
| Частота, Гц | 50 |
| Климатическое исполнение | УХЛ, Т (Умеренный, холодный, тропический) |
| Категория размещения | 1, 2, 3, 5 (в земле, тоннелях, каналах, помещениях) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура жилы при КЗ (не более 4 с) | +250°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 10 мин. | 18 кВ |
Таблица 2. Примеры электрических параметров для кабеля ЦААБлШв 6 кВ (3×120 мм²)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более | 0.153 |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.11 |
| Емкость, мкФ/км | ~0.35 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в земле (+25°C в траншее, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт), А | ~280 |
| Допустимый длительный ток нагрузки при прокладке в воздухе (+25°C), А | ~255 |
Примечание: Точные значения допустимых токов нагрузки зависят от конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, температура грунта/воздуха) и должны быть рассчитаны по методике, приведенной в ПУЭ 7-го издания.
Область применения и особенности монтажа
Кабель ЦААБлШв 6 кВ традиционно применяется в распределительных сетях среднего напряжения промышленных предприятий, на объектах генерации (ТЭЦ, ГЭС), в шахтных и портовых электросетях, для питания мощных электродвигателей и трансформаторов. Его ключевое преимущество – высочайшая надежность и долговечность, обусловленная герметичной металлической оболочкой, которая полностью исключает контакт бумажной изоляции с окружающей средой. Это делает кабель невосприимчивым к старению от влаги и окисления.
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с аналогами (СПЭ-изоляция)
В современных проектах кабель ЦААБлШв часто конкурирует с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвП(ПвВ) 6 кВ.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Почему в маркировке ЦААБлШв нет буквы «М» для меди, и как избежать ошибки при заказе?
Согласно исторически сложившемуся ГОСТ 18410-73, для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевой оболочкой материал жилы по умолчанию – медь. Для обозначения алюминиевой жилы требуется явно ставить букву «А» в начале (ААБлШв). Однако из-за частых ошибок при заказе и проектировании настоятельно рекомендуется в техническом задании и спецификации явно указывать: «Кабель ЦААБлШв 6 кВ, с медными жилами, сечением ХХ мм²». Всегда запрашивайте и изучайте технические условия (ТУ) или паспорт на конкретную партию.
Вопрос 2: Каковы реальные ограничения по перепаду уровней при прокладке?
Для кабелей с нестекающей пропиткой (современное исполнение ЦААБлШв) допустимый перепад уровней составляет, как правило, до 30-40 метров. Однако это значение может варьироваться в зависимости от конкретного производителя и конструкции кабеля. Для точного определения необходимо обращаться к технической документации завода-изготовителя. При проектировании трасс с большими перепадами следует рассматривать вариант использования кабелей с СПЭ-изоляцией.
Вопрос 3: Как правильно выбрать сечение жилы кабеля ЦААБлШв 6 кВ?
Выбор сечения производится по двум основным критериям, изложенным в ПУЭ гл. 1.3:
1. По допустимому длительному току нагрузки (нагреву). Расчетный ток нагрузки должен быть меньше или равен допустимому току для конкретных условий прокладки (в земле, в воздухе, количество кабелей в траншее, температура грунта).
2. По экономической плотности тока (для сетей с большим числом часов использования максимума нагрузки).
Дополнительно выполняется проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания и проверка по потере напряжения.
Вопрос 4: Можно ли использовать кабель ЦААБлШв для прокладки в пожароопасных зонах и внутри помещений?
Да, можно. Наличие наружного шланга из ПВХ пониженной горючести позволяет прокладывать его внутри кабельных сооружений, тоннелей и производственных помещений. Однако в пожароопасных зонах конкретных классов необходимо руководствоваться требованиями главы 7.3 и 7.4 ПУЭ, а также сводов правил по пожарной безопасности. Для прокладки группой необходимо учитывать показатель пожарной опасности.
Вопрос 5: Как осуществляется контроль состояния изоляции кабеля ЦААБлШв в эксплуатации?
Основным методом является измерение сопротивления изоляции мегомметром на напряжение 2500 В. Для кабелей на 6 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 100 МОм (на практике для исправного кабеля оно составляет сотни и тысячи МОм). Также важным диагностическим методом является измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и его зависимости от напряжения, что позволяет выявить старение и увлажнение изоляции. Эти измерения проводятся с помощью мостов переменного тока (типа МД-16) или современных диагностических комплексов.
Заключение
Кабель ЦААБлШв 6 кВ остается востребованным и надежным решением для построения распределительных сетей среднего напряжения в тяжелых эксплуатационных условиях. Его конструкция, проверенная десятилетиями, обеспечивает высокий уровень защиты от внешних воздействий и длительный срок службы. При выборе между бумажной и СПЭ-изоляцией необходимо проводить технико-экономическое сравнение, учитывая все факторы: условия прокладки, доступность квалифицированного персонала для монтажа муфт, ограничения по трассе, стоимость жизненного цикла. Правильный монтаж, эксплуатация и своевременная диагностика являются залогом безотказной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы.