Кабель ЦСБл 3х120
Кабель ЦСБл 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦСБл 3х120 – это силовой кабель с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, с алюминиевыми жилами, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным наружным покровом. Расшифровка маркировки: Ц – свинцовая оболочка, С – бумажная изоляция, Б – броня из двух стальных лент, л – наличие подушки под броней из лавсановой ленты (или битумной прослойки), 3х120 – три токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая. Данный кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1 кВ частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ЦСБл 3х120
Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная, круглой формы, секторной или сегментной (для компактности) в зависимости от конкретной конструкции. Сечение 120 мм² соответствует классу гибкости 1 или 2 (однопроволочная или многопроволочная).
- Фазная изоляция: Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормирована стандартами. Для кабелей на 1 кВ она составляет, как правило, не менее 0.75 мм.
- Поясная изоляция: Накладывается поверх скрученных изолированных жил, также выполняется из пропитанной кабельной бумаги. Служит для укрепления сердечника и дополнительной изоляции.
- Заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции круглой формы и механической стабильности.
- Экран (при наличии): На поясную изоляцию может быть наложен электропроводящий бумажный экран (полупроводящая бумага) для выравнивания электрического поля.
- Оболочка: Герметичная оболочка из свинца или его сплавов. Основное назначение – абсолютная защита изоляционного сердечника от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Свинец устойчив к коррозии и обеспечивает гибкость.
- Подушка под броню: Обозначается литерой «л» в маркировке. Представляет собой слой из лавсановой (полиэтилентерефталатной) ленты, битумированной бумаги или крепированной бумаги с битумным составом. Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней.
- Броня: Выполнена из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Назначение – защита от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
- Наружный покров: Защитный покров из битумного состава, пропитанной кабельной пряжи (джута) или стеклопряжи с нанесением мелового состава. Защищает броню от коррозии.
- Прокладка в земле (траншеях): Основное и наиболее типичное применение. Броня надежно защищает от механических повреждений грунтом, камнями, при раскопках. Свинцовая оболочка обеспечивает герметичность. Обязательно требуется наличие подушки и наружного покрова для защиты от электрохимической коррозии.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах: Допускается при условии отсутствия растягивающих усилий. Не рекомендуется для прокладки по воздуху (на открытом солнце) из-за нагрева и старения наружного покрова.
- Прокладка в условиях агрессивных грунтов: Возможна, но при необходимости требуется дополнительная защита (например, кабель в поливинилхлоридном шланге).
- Вертикальная и наклонная прокладка: Допускается благодаря использованию нестекающего пропиточного состава (в маркировке может добавляться индекс «н» — ЦСБлн). Это предотвращает стекание пропитки к нижним концевым муфтам.
- Высокая надежность и длительный срок службы (до 30-40 лет и более) при правильной прокладке и эксплуатации.
- Отличные диэлектрические свойства бумажно-масляной изоляции, высокая электрическая прочность.
- Абсолютная герметичность благодаря свинцовой оболочке, что исключает проникновение влаги в изоляцию.
- Высокая механическая прочность за счет стальной ленточной брони.
- Устойчивость к термическим перегрузкам и коротким замыканиям.
- Хорошая пожарная безопасность при прокладке в земле.
- Большая масса и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Сложность монтажа: необходимость применения специальных кабельных муфт и концевой арматуры для герметизации.
- Ограниченная гибкость (особенно с однопроволочными жилами), большой минимальный радиус изгиба.
- Требовательность к условиям прокладки – необходимо избегать резких перегибов и механических напряжений на свинцовую оболочку.
- Наличие свинца требует соблюдения экологических норм при утилизации.
- Постепенное вытеснение более современными аналогами (например, с изоляцией из сшитого полиэтилена).
- Механические повреждения брони и оболочки при раскопках или от внешних воздействий с последующим увлажнением изоляции.
- Коррозия свинцовой оболочки в агрессивных грунтах при повреждении защитного покрова.
- Некачественный монтаж соединительных и концевых муфт, приводящий к разгерметизации и увлажнению.
- Термическое старение изоляции из-за длительных перегрузок по току.
- Электрический пробой в местах дефектов изоляции, возникших при manufacture или монтаже.
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля ЦСБл 3х120 регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и другими нормативными документами.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, кВ | 1 |
| Количество и сечение жил, мм² | 3 x 120 |
| Материал жилы | Алюминий (А) |
| Материал оболочки | Свинец (С) |
| Вид брони | Две стальные оцинкованные ленты (Б) |
| Допустимый длительный ток нагрузки (при прокладке в земле, +25°С грунта) | ~250 А |
| Максимально допустимая температура жилы при КЗ (расчетная) | 200 °C |
| Допустимая температура нагрева жил в длительном режиме | 80 °C |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20 °C, не более (Ом/км) | 0.253 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 3.5 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Масса 1 км кабеля, приблизительно | 5500 — 6500 кг |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦСБл 3х120 предназначен для эксплуатации в стационарном состоянии при температуре окружающей среды от -50°С до +50°С и относительной влажности до 98%. Он рассчитан на прокладку в различных средах с учетом его конструктивных особенностей.
Кабель широко применяется для ввода питания на промышленные предприятия, в жилые и административные здания, для сооружения распределительных сетей 0.4/1 кВ, для питания мощного оборудования (трансформаторных подстанций, насосных станций, компрессорных установок).
Преимущества и недостатки кабеля ЦСБл 3х120
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена)
В современных проектах кабель ЦСБл часто конкурирует с кабелями марки АПвБбШп (с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных лент, в полиэтиленовом шланге).
| Критерий | ЦСБл 3х120 | АПвБбШп 3х120 |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен (XLPE) |
| Допустимая температура жилы (длит.) | 80 °C | 90 °C |
| Допустимая температура при КЗ | 200 °C | 250 °C |
| Герметизация | Свинцовая оболочка | Герметизированные экраны (радиальная конструкция) |
| Масса и гибкость | Большая масса, меньшая гибкость | Меньшая масса, большая гибкость |
| Монтаж муфт | Сложный, требует опыта и герметизации | Относительно проще, холодная или термоусаживаемая техника |
| Стойкость к увлажнению | Абсолютная (при целостности оболочки) | Высокая, но зависит от целостности оболочки |
| Срок службы | 30-40 лет | Более 30 лет (прогнозируемый) |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ЦСБл требует строгого соблюдения правил. Перед прокладкой обязателен входной контроль: проверка целостности оболочки, измерение сопротивления изоляции и проверка на отсутствие обрывов жил. Прокладка осуществляется с помощью кабельных роликов, не допуская ударов, резких изгибов и натяжения. Радиус изгиба должен быть не менее 25 наружных диаметров. При прокладке в земле кабель укладывается на подготовленную песчаную подушку, защищается сверху кирпичом или сигнальной лентой и засыпается мягким грунтом.
Особое внимание уделяется монтажу кабельных муфт. Для кабелей с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой применяются свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает разделку конца кабеля, ступенчатую зачистку изоляции, подключение контактных наконечников, восстановление изоляции с помощью бумажных роликов и рулонной изоляции, и, наконец, установку корпуса муфты с последующей его герметизацией. Некачественный монтаж муфты – основная причина отказов в работе кабельной линии.
При эксплуатации необходимо проводить регулярные профилактические испытания повышенным напряжением и измерение сопротивления изоляции в соответствии с ПТЭЭП.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ЦСБл от ЦСБ?
Буква «л» в маркировке ЦСБл указывает на наличие подушки под броней из лавсановой ленты или битумированных материалов. В кабеле ЦСБ такая подушка может отсутствовать или быть выполненной иначе (например, из битумного состава и пропитанной кабельной пряжи). Подушка «л» улучшает защиту свинцовой оболочки от коррозии, вызванной возможными электрохимическими процессами при контакте с броней в агрессивной среде.
Можно ли прокладывать кабель ЦСБл 3х120 в воде?
Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется, несмотря на герметичную свинцовую оболочку. Длительное воздействие воды, особенно проточной, может привести к механическим повреждениям, истиранию наружного покрова и ускоренной коррозии брони. Для прокладки в водоемах существуют специальные кабели с усиленной броней (например, проволочной) и защитой. ЦСБл может использоваться для пересечения небольших водных преград только при условии защиты в виде футляров (труб).
Какой токовой нагрузки можно ожидать от этого кабеля при прокладке в земле?
Длительно допустимый ток нагрузки зависит от множества факторов: температуры грунта, удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, количества работающих рядом кабелей. При стандартных условиях (глубина 0.7-1 м, температура грунта +15°С, удельное тепловое сопротивление 1.2 К·м/Вт, один работающий кабель) ток для ЦСБл 3х120 составляет примерно 250-260 А. При повышенной температуре грунта или при прокладке в трубе этот ток снижается. Точный расчет должен проводиться по методике, указанной в ПУЭ 7 изд., гл. 1.3.
Что означает «нестекающий пропиточный состав» и зачем он нужен?
Обычная вязкая пропитка бумажной изоляции на основе минерального масла и канифоли имеет свойство стекать в нижнюю точку при вертикальной или наклонной прокладке. Это приводит к осушению изоляции в верхней части трассы и снижению ее электрической прочности. Нестекающий состав содержит специальные загустители (например, церезин), которые предотвращают стекание даже при высоких температурах. Кабели с такой пропиткой маркируются буквой «н» (например, ЦСБлн) и допускаются для прокладки на любые уклоны без ограничений.
Как правильно выбрать между ЦСБл и современным кабелем с изоляцией из СПЭ (сшитого полиэтилена)?
Выбор зависит от условий проекта, бюджета и традиций эксплуатации. Кабель с бумажной изоляцией (ЦСБл) часто выбирают для замены старых линий в действующих сетях, где персонал имеет большой опыт монтажа свинцовых муфт. Он также может быть предпочтителен в сетях с высокими требованиями к стойкости при КЗ и в специфических условиях. Кабель с изоляцией из СПЭ (АПвБбШп и аналоги) выбирают для новых проектов из-за легкости, удобства монтажа, более высокой допустимой температуры и большей пропускной способности. Решающими часто становятся факторы стоимости и наличия квалифицированных монтажников.