Кабель ЦААБлШв 3-х жильный 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ЦААБлШв 3х10 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в условиях длительной эксплуатации под значительной электрической и механической нагрузкой. Расшифровка маркировки по ГОСТ 18410-73 и последующим стандартам является ключом к пониманию его устройства: Ц – изолированные жилы скручены в сердечник, А – материал жилы алюминий, А – материал изоляции бумажная пропитанная, Бл – броня из двух стальных лент, Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция кабеля ЦААБлШв является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Последовательность слоев от жилы к наружной оболочке обеспечивает оптимальное распределение электрического поля, механическую защиту и стойкость к внешним воздействиям.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕЛ) круглой или секторной (сегментной) формы. Для кабеля 3х10 кВ номинальное сечение каждой жилы составляет 10 мм². Секторная форма жил применяется для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочек. Жилы могут быть однопроволочными (сечения до 16-25 мм²) или многопроволочными (для большей гибкости).
2. Фазная изоляция
Выполнена из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции строго нормирована в зависимости от класса напряжения. Для 10 кВ применяется изоляция по нормам на 10 кВ. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термической стабильностью. Для выравнивания электрического поля на скрученный сердечник из изолированных жил накладывается поясная изоляция из полупроводящей бумаги.
3. Экран на жиле (заземляющий экран)
Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде медной ленты или полупроводящей бумаги. Его основная функция – создание равномерного радиального электрического поля вокруг жилы, устранение тангенциальных составляющих напряженности и снижение вероятности возникновения частичных разрядов. Экран подлежит обязательному заземлению.
4. Заполнение и оболочка
Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или ПВХ-пластиката для придания кабелю круглой формы. Поверх скрученного сердечника накладывается поясная изоляция, а затем свинцовая герметичная оболочка (марка А). Она служит абсолютным барьером от проникновения влаги и воздуха к бумажной изоляции, предотвращая ее старение и увлажнение. Свинец также является несгораемым материалом.
5. Защитные покровы (броня и шланг)
Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты, защищающая оболочку от коррозии и повреждения броней. Далее навиваются в перекрытие две стальные оцинкованные ленты (броня типа «Бл»), обеспечивающие защиту от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание). Завершает конструкцию защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката (Шв), накладываемый поверх брони для защиты стальных лент от коррозии.
Основные технические и электрические характеристики
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ЦААБлШв 3х10
| Параметр | Значение / Описание | Нормативный документ |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10 | ГОСТ 18410 |
| Число и сечение жил, мм² | 3 х 10 | ГОСТ 22483 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы, °C | +80 (длительно), +90 (кратковременно) | ГОСТ 18410 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -0 | — |
| Допустимый нагрев при коротком замыкании (не более 4 сек), °C | +200 | ПУЭ 7 изд. |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее, МОм·км | 100 | ГОСТ 18410 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц после прокладки, кВ/10 мин. | 30 | ПУЭ 7 изд. |
| Строительная длина, не менее, м | 250-300 | ГОСТ 18690 |
| Срок службы, лет | Не менее 30 | Типовые ТУ |
Таблица 2. Примерные данные по току нагрузки (прокладка в земле, температура грунта +15°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м)
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток, А | Ток односекундного КЗ, кА |
|---|---|---|
| В траншее (одножильно), удельное тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт | 60-65 | ~2.5-3.0 (зависит от конструкции и материала жилы) |
| В воздухе (при температуре +25°C) | 55-60 |
Область применения и способы прокладки
Кабель ЦААБлШв 3х10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
- Распределительные сети 6-10 кВ: Питание трансформаторных подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП) в городах и промышленных зонах.
- Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, печей, другого высоковольтного оборудования.
- Системы электроснабжения объектов инфраструктуры: Аэропорты, вокзалы, метрополитен, большие торговые центры.
- Прокладка в земле (траншеях): Бронирование стальными лентами обеспечивает защиту от механических повреждений при раскопках, давления грунта.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам: Защитный шланг Шв предохраняет броню от коррозии в условиях возможной влажности.
- Прокладка в помещениях и тоннелях с отсутствием риска механических повреждений: Допускается, но необходимо учитывать горючесть пропиточного состава.
- Высокая надежность и длительный срок службы при правильной эксплуатации и монтаже.
- Отличные электрические характеристики бумажно-масляной изоляции, высокая стойкость к тепловым перегрузкам.
- Абсолютная герметичность благодаря свинцовой оболочке, что исключает увлажнение изоляции и продлевает жизнь кабеля.
- Хорошая механическая защита, обеспечиваемая стальной ленточной броней.
- Устойчивость к коррозии за счет наружного ПВХ шланга.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на аналогичное напряжение.
- Большой вес и радиус изгиба, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Наличие жидкого или вязкого пропиточного состава, что создает риск его стекания при прокладке на вертикальных и наклонных участках (для кабелей с нестекающим составом этот недостаток минимизирован).
- Пожароопасность: бумажная изоляция, пропитанная масляным составом, горюча. При групповой прокладке требуются дополнительные противопожарные мероприятия (засыпка песком, огнезащитные покрытия).
- Сложность и длительность монтажа концевых и соединительных муфт, требующие высокой квалификации персонала.
- Экологические риски при повреждении оболочки и утечке пропиточного состава.
- Радиус изгиба: При прокладке должен быть не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение 10 кВ.
- Подогрев: При температуре воздуха ниже 0°C требуется предварительный подогрев кабеля в барабанах для предотвращения повреждения изоляции и оболочек.
- Защита от повреждений: При прокладке в земле необходима подсыпка и защита слоем песка, укладка сигнальной ленты, кирпича или бетонных плит.
- Герметизация: Концы кабеля на барабанах и после резки должны быть немедленно герметизированы для предотвращения подсоса влаги.
- Монтаж муфт: Установка концевых и соединительных муфт (свинцовых или эпоксидных) – ответственная операция, требующая чистоты, точности и применения специальных материалов (заливочные составы, изоляционные ленты, герметики).
- Испытания: После прокладки и монтажа муфт кабель подлежит обязательным высоковольтным испытаниям повышенным напряжением 30 кВ промышленной частоты в течение 10 минут.
Важно: Прокладка по сгораемым конструкциям и в агрессивных средах, где свинцовая оболочка может подвергаться химическому воздействию, требует дополнительных мер защиты (например, прокладка в трубах).
Преимущества и недостатки кабеля ЦААБлШв
Преимущества:
Недостатки:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ЦААБлШв должен производиться в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85 и инструкциями заводов-изготовителей. Критически важные этапы:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальное отличие ЦААБлШв от кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвП?
Кабель ЦААБлШв имеет бумажную пропитанную изоляцию и свинцовую герметичную оболочку. Кабель ПвП (ПвПг) имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, экран из медных проволок и лент и полимерную внешнюю оболочку. СПЭ-кабель легче, допускает большие рабочие температуры (до +90°C), имеет меньший радиус изгиба, не содержит жидкого пропиточного состава, что упрощает монтаж на вертикальных трассах. Однако он более чувствителен к влаге в зоне дефектов, требует идеальной чистоты при монтаже муфт и, как правило, дороже.
2. Можно ли прокладывать ЦААБлШв в воде?
Свинцовая оболочка и броня обеспечивают хорошую защиту от влаги, однако длительная прокладка непосредственно в воде (подводная) не является стандартным режимом работы для этой марки. Для постоянной прокладки в водоемах применяются специальные кабели с усиленной свинцовой оболочкой и дополнительной защитой (например, типа СКл). Прокладка в коллекторах, тоннелях с возможным подтоплением допустима.
3. Что означает «нестекающий пропиточный состав» и как его определить?
Это специальный вязкий пропиточный состав на основе церезина, масла и полимерных добавок, который не стекает с жил при нагреве кабеля в процессе работы или при прокладке на вертикальных участках. Кабели с таким составом имеют в маркировке дополнительную букву «Н» (например, ЦААБлШв-н). Визуально при вскрытии концевой муфты нестекающий состав имеет плотную, пастообразную консистенцию.
4. Как правильно выбрать сечение жилы 10 мм² для сети 10 кВ? Не мало ли?
Сечение выбирается не по напряжению, а по расчетному току нагрузки с учетом условий прокладки, допустимого нагрева и потерь напряжения. Сечение 10 мм² для напряжения 10 кВ является стандартным и широко применяется для питания относительно маломощных потребителей (небольшие ТП, отдельные двигатели мощностью до 1-1.5 МВт). Для больших мощностей применяются кабели с сечением 16, 25, 35 мм² и более. Расчет должен быть выполнен в соответствии с ПУЭ гл. 1.3.
5. Требуется ли дополнительное заземление брони кабеля?
Да, согласно ПУЭ п. 1.7.76-1.7.78, броня кабеля должна быть заземлена с двух сторон для обеспечения электробезопасности и выполнения функций заземляющего проводника. Заземление выполняется путем соединения бронированных лент и металлического шланга (если он электропроводящий) с контуром заземления через специальные заземляющие зажимы в муфтах или иным надежным способом.
6. Какой аналог у кабеля ЦААБлШв по современным стандартам?
Ближайшим функциональным аналогом по назначению (но не по конструкции) является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена с алюминиевой жилой, медным экраном, броней из стальных лент и полимерной оболочкой, например, ПвБШп или АПвБШп. Для сетей 10 кВ также применяются кабели марок ААШв (с алюминиевой оболочкой) или АСБл (с бумажной изоляцией, свинцовой оболочкой, броней и без защитного шланга).
Заключение
Кабель ЦААБлШв 3х10 кВ остается востребованным продуктом для строительства и ремонта распределительных сетей среднего напряжения, несмотря на появление более современных полимерных аналогов. Его ключевые преимущества – проверенная временем надежность, герметичность и устойчивость к перегрузкам – делают его предпочтительным выбором для ответственных участков сетей, особенно при прокладке в земле. Успешная эксплуатация на протяжении всего срока службы напрямую зависит от соблюдения правил выбора, монтажа, испытаний и технического обслуживания, регламентированных отечественными стандартами и правилами устройства электроустановок.