Кабель ЦААБл 10 кВ

Кабель ЦААБл 10 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ЦААБл 10 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки кабеля производится следующим образом: Ц – изолированные жилы имеют бумажную изоляцию, пропитанную нестекающим составом; А – материал токопроводящей жилы алюминий; А – материал оболочки алюминий; Бл – наличие бронепокрова из двух стальных лент с антикоррозионным защитным слоем (Б – броня из стальных лент, л – наличие подушки и наружного покрова, защищающего броню от коррозии). Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для строительства магистральных и распределительных сетей среднего напряжения.

Конструкция кабеля ЦААБл 10 кВ

Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в эксплуатации.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВ, АВЕ, АВЕУ по ГОСТ 22483), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм² включительно) или многопроволочными (для сечений 70 мм² и выше).
• Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент кабельной конденсаторной или телефонной бумаги, наложенных по спирали в несколько слоев. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. После наложения бумажной изоляции кабель подвергается сушке и пропитке вязким маслоканифольным или синтетическим (на основе полиизобутилена) нестекающим составом. Это ключевая особенность кабелей марки ЦА – пропитка не вытекает при нагреве кабеля под нагрузкой или при прокладке на наклонных трассах.
• Поясная изоляция. Поверх изолированных фазных жил, скрученных в сердечник, также накладываются бумажные ленты, образующие поясную изоляцию.
• Экран. На поясную изоляцию накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Его назначение – выравнивание электрического поля и защита от воздействия внешних электромагнитных помех.
• Оболочка. Выполняется из алюминия методом прессования или сваркой встык. Алюминиевая оболочка (А) служит для защиты изоляции от увлажнения, света, механических повреждений, а также является экранирующим и заземляющим элементом. Она герметична и обеспечивает сохранение пропиточного состава внутри кабеля.
• Защитный покров (подушка). Поверх алюминиевой оболочки накладывается битумный состав, затем слой или два слоя крепированной бумаги, ПВХ-ленты или аналогичного материала. Подушка предназначена для предотвращения коррозии алюминиевой оболочки и защиты ее от повреждения стальными лентами брони.
• Бронепокров. Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
• Наружный защитный покров. Поверх брони наносится битумный состав и обмотка из волокнистого материала (например, стеклопряжи) или кабельной пряжи, пропитанной антисептиком. Этот слой защищает стальные ленты от коррозии.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель ЦААБл 10 кВ соответствует требованиям ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией. Технические условия».

Основные электрические параметры:

• Номинальное напряжение: 10 кВ.
• Максимальное рабочее напряжение U_max: 12 кВ.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 50 кВ (в течение 10 минут для кабелей после монтажа).
• Испытательное постоянное напряжение: 60 кВ.
• Температура нагрева жил:
  • Длительно допустимая: +70°C
  • Допустимая при перегрузке: +80°C (не более 1000 часов за срок службы)
  • Допустимая при коротком замыкании: +200°C (расчетная, не более 4 секунд)
• Сопротивление изоляции: Не нормируется в численном значении, но должно выдерживать испытательное напряжение.

Условия прокладки и эксплуатации:

• Прокладка: в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, на эстакадах. Благодаря нестекающей пропитке допускается прокладка на трассах с неограниченной разностью уровней.
• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля для одножильных кабелей и 15 наружных диаметров для многожильных.
• Температура окружающей среды при прокладке без предварительного подогрева: не ниже 0°C.
• Допустимая температура подогрева для прокладки в зимнее время: не выше +250°C.
• Эксплуатация: в условиях умеренного, холодного и тропического климата. Кабель предназначен для работы в стационарном состоянии, без значительных растягивающих усилий.

Сечения, количество жил и масса

Кабель ЦААБл выпускается как трехжильным, так и четырехжильным (с нулевой жилой равного или меньшего сечения). Наиболее распространенные сечения жил: 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм². Для примера, приведем таблицу с параметрами некоторых типоразмеров трехжильного кабеля.

Таблица 1. Примерные параметры кабеля ЦААБл 10 кВ (3х жилы)

Номинальное сечение жилы, мм²	Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток в земле, А*
3х25	45-50	2500-2800	115
3х50	55-60	3800-4200	165
3х95	65-70	5500-6000	225
3х120	70-75	6500-7100	260
3х150	75-80	7700-8400	300
3х185	80-85	9200-10000	340
3х240	85-90	11000-12000	395

• Значения приведены для ориентировки. Фактические токовые нагрузки зависят от конкретных условий прокладки (глубина заложения, удельное тепловое сопротивление грунта, температура почвы, наличие других кабелей) и должны рассчитываться по методикам, изложенным в ПУЭ и других нормативных документах.

Область применения и преимущества

Кабель ЦААБл 10 кВ традиционно применяется для создания распределительных сетей 6-10 кВ в городах и промышленных зонах, для питания крупных потребителей (заводы, ТЭЦ, насосные станции), для ввода электроэнергии на территории предприятий. Его ключевые преимущества:

• Высокая надежность и долговечность. При правильной прокладке и эксплуатации срок службы достигает 40-50 лет.
• Устойчивость к внешним воздействиям. Алюминиевая оболочка и стальная броня обеспечивают отличную защиту от механических повреждений, влаги и коррозии.
• Стабильность изоляционных свойств. Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к тепловому старению.
• Возможность прокладки на трассах с большим перепадом высот благодаря нестекающей пропитке.
• Хорошая теплоотдача. Бумажная изоляция и пропитка эффективно отводят тепло от жил.

Недостатки и особенности монтажа

Несмотря на преимущества, кабель имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать:

• Гибкость. Кабель обладает ограниченной гибкостью, особенно больших сечений, что требует тщательного планирования трассы.
• Требовательность к монтажу. Монтаж муфт и концевых заделок (КВЖ, КНЖ) – трудоемкий процесс, требующий высокой квалификации персонала. Необходима тщательная разделка кабеля, ступенчатая обрезка изоляции жил, заземление оболочки и брони.
• Герметичность. Крайне важно сохранить герметичность алюминиевой оболочки. При ее повреждении влага проникает в изоляцию, что приводит к снижению электрической прочности и выходу кабеля из строя.
• Пожарная опасность. Бумажная изоляция и пропиточный состав горючи. При групповой прокладке в туннелях требуется применение дополнительных мер пожарной безопасности.
• Большая масса и габариты по сравнению с современными кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвБбШп), что усложняет транспортировку и монтаж.

Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)

В настоящее время кабели с бумажной изоляцией, такие как ЦААБл, активно вытесняются кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, АПвБбШп). Краткое сравнение:

• Допустимая температура жилы: у СПЭ кабелей она выше (длительно +90°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Масса и габариты: СПЭ кабели значительно легче и компактнее.
• Монтаж: Установка муфт на СПЭ кабели проще и быстрее, часто не требует специальных термоусадочных материалов или эпоксидных составов.
• Эксплуатация: СПЭ кабели не требуют контроля уровня пропитки и допускают более высокую разность уровней на трассе.
• Надежность: Оба типа при правильном монтаже высоконадежны, но СПЭ изоляция менее чувствительна к увлажнению при повреждении оболочки.
• Стоимость: Кабель ЦААБл часто имеет более низкую стоимость, особенно в сегменте больших сечений, что является его основным конкурентным преимуществом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие кабеля ЦААБл от кабеля ААБл?

Основное отличие – в типе пропитки бумажной изоляции. У кабеля ААБл изоляция пропитана вязким маслоканифольным составом, который может стекать при прокладке кабеля на трассах с большим перепадом высот. У кабеля ЦААБл используется нестекающий пропиточный состав (на основе полиизобутилена или аналогичный), что позволяет прокладывать его на вертикальных и наклонных участках без ограничений по разности уровней.

2. Как правильно заземлить кабель ЦААБл 10 кВ?

Алюминиевая оболочка и стальная броня кабеля должны быть заземлены с двух концов для безопасности и нормальной работы защит. Для этого при монтаже концевых и соединительных муфт устанавливают специальные заземляющие проводники (переносные заземления), которые соединяют оболочку и броню с контуром заземления. Заземление оболочки также необходимо для снятия напряжения с нее, возникающего при нормальной работе и в аварийных режимах.

3. Каков реальный срок службы кабеля ЦААБл 10 кВ?

Номинальный срок службы, установленный ГОСТ, составляет 30 лет. Однако практический опыт эксплуатации показывает, что при соблюдении условий прокладки, отсутствии перегрузок и механических повреждений, а также при проведении плановых испытаний и обслуживания, кабель может надежно работать 40-50 лет и более.

4. Можно ли прокладывать кабель ЦААБл в воздухе (по фасадам, на опорах)?

Да, можно, но с учетом значительной массы кабеля и необходимости защиты от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Чаще для воздушной прокладки используют кабели с другим типом наружного покрова (например, ААБ2л – с броней из оцинкованных стальных лент и наружным покровом из стеклопряжи, пропитанной битумным составом, который более устойчив к ультрафиолету). При прокладке на опорах необходимо обеспечить надежное крепление с учетом веса кабеля и ветровых нагрузок.

5. Как определить место повреждения изоляции на кабеле ЦААБл?

Для поиска повреждений на кабелях с бумажной изоляцией применяются стандартные методы:

• Испытание повышенным постоянным напряжением для «прожигания» места повреждения.
• Импульсные рефлектометры (импульсные локаторы повреждений) для определения расстояния до места обрыва или короткого замыкания.
• Акустические и индукционные методы для точного определения места повреждения на трассе после предварительного определения расстояния рефлектометром. Акустический метод фиксирует звук разряда в месте пробоя при подаче высоковольтных импульсов.

6. Требуется ли подогрев кабеля перед прокладкой зимой?

Да, согласно нормам, прокладка кабеля без подогрева разрешена при температуре воздуха не ниже 0°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно отогреть в отапливаемом помещении или с помощью специальных трансформаторов подогрева (трансформаторов прогрева). Прогрев должен осуществляться постепенно, температура на поверхности кабеля не должна превышать +250°C для кабелей с бумажной изоляцией. Прокладка разогретого кабеля должна производиться быстро, до его остывания.

7. Какой документ является основным для приемо-сдаточных испытаний кабеля ЦААБл 10 кВ после монтажа?

Основным руководящим документом являются «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ, глава 1.8) и «Нормы приемо-сдаточных испытаний электрооборудования». Для кабеля 10 кВ обязательным является испытание повышенным выпрямленным напряжением 60 кВ в течение 10 минут. Также проверяются целостность и правильность чередования жил, сопротивление изоляции (мегаомметром на 2500 В), срабатывание защит, правильность заземления оболочки и брони.