Кабель ЦААШнг 10 кВ
Кабель ЦААШнг 10 кВ: полное техническое описание и область применения
Кабель ЦААШнг 10 кВ представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитными покровами, не распространяющий горение при групповой прокладке, на номинальное напряжение 10 кВ. Данный тип кабеля является классическим и проверенным решением для стационарной прокладки в электрических сетях среднего напряжения. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность в эксплуатации при соблюдении регламентированных условий.
Расшифровка маркировки ЦААШнг
- Ц – обозначает, что изоляция жил выполнена пропитанной бумагой.
- А – материал оболочки кабеля: Алюминий.
- А – материал бронепокрова: Алюминиевые ленты.
- Шнг – тип защитного шланга (наружного покрова): Ш – шланг защитный из поливинилхлоридного пластиката, нг – не распространяющий горение. Покров выполнен из ПВХ пластиката пониженной горючести.
- 10 кВ – номинальное напряжение, на которое рассчитан кабель.
- Подушка под броню: На алюминиевую оболочку накладывается битумный состав, затем слой крепированной бумаги или ПЭТ ленты, иногда битумированная стеклопряжа. Защищает оболочку от коррозии и механических повреждений от брони.
- Бронепокров: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Алюминиевые ленты (вторая «А» в маркировке) в современном исполнении используются реже для брони, чаще применяются стальные. Броня предназначена для защиты от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
- Наружный защитный шланг (Шнг): Выполняется из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Защищает бронепокров от коррозии и обеспечивает выполнение требования «не распространяющий горение» при групповой прокладке.
- Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ в городах и поселках.
- Вводы на территории промышленных предприятий, заводов, фабрик.
- Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и средней коррозионной активности, с обязательной защитой от механических повреждений (кирпич, сигнальная лента).
- Разделка: Производится ступенчато для снятия электрического напряжения между слоями. Необходимо тщательная герметизация среза оболочки и изоляции для предотвращения подсоса влаги и стекания пропитки.
- Монтаж муфт: Применяются специальные соединительные и концевые муфты (стопорные и без стопорные) для кабелей с бумажной изоляцией. Обязателен этап опрессовки гильз, восстановления изоляции, экрана и герметизации соединения.
- Заземление: Алюминиевая оболочка и броня кабеля на обоих концах должны быть заземлены в соответствии с ПУЭ для безопасности и нормальной работы экранов.
- По допустимому длительному току нагрузки: Сравнивается расчетный рабочий ток с табличным значением для условий прокладки (в земле, воздухе). Учитываются поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, температуру грунта/воздуха.
- По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Проверяется, что сечение обеспечит стойкость кабеля без недопустимого нагрева в течение времени действия защиты.
Конструкция кабеля ЦААШнг 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:
1. Токопроводящая жила
Выполняется из меди, соответствует классу 1 или 2 по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 16 мм² включительно) или многопроволочными (сечением 25 мм² и выше). Форма жил – круглая. Для кабелей на 10 кВ с поясной изоляцией сечение жил начинается, как правило, от 25-35 мм².
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью характеристик в течение длительного срока службы.
3. Поясная изоляция
Наносится поверх изолированных фазных жил, собранных в скрутку. Также выполняется из бумажных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и механическая защита фазной изоляции.
4. Заполнитель
Пространство между изолированными жилами и оболочкой заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
5. Экран по изоляции (для кабелей на 6 кВ и выше)
В кабелях на напряжение 10 кВ обязательно наличие экрана поверх поясной изоляции. Он выполняется из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Его назначение – защита от возникновения поверхностных разрядов и выравнивание электрического поля, что критически важно для среднего напряжения.
6. Алюминиевая оболочка
Герметичная оболочка, выполненная методом прессования из алюминия. Обеспечивает абсолютную защиту изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также механическую защиту. Является барьерным слоем, сохраняющим свойства пропитанной бумажной изоляции.
7. Защитные покровы (броня и шланг)
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 6/10 кВ (12 кВ) |
| Количество и сечение жил | 3 жилы, сечением от 25 до 240 мм² (реже до 400-500 мм²) |
| Вид климатического исполнения | УХЛ, Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для прокладки в земле, кабельных сооружениях, на открытом воздухе) |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева производится при температуре не ниже 0°C) |
| Допустимая температура нагрева жил при эксплуатации | +80°C (длительно), +90°C (в аварийном режиме), +250°C (при коротком замыкании, не более 4 сек) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений до 70 мм², не менее 200 м для сечений 95 мм² и выше |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 30 кВ в течение 10 мин. |
Область применения и условия прокладки
Кабель ЦААШнг 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в сетях трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью или нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор, с частотой 50 Гц.
Типовые объекты применения:
Важное ограничение: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией не допускается к прокладке на трассах с большими перепадами уровней (вертикальных и наклонных участках с перепадом высот, превышающим допустимый для конкретной марки кабеля и пропитки). Это связано с возможностью стекания пропиточного состава. Для таких трасс применяются кабели с нестекающей пропиткой (маркировка «Ц»), но и для них перепад уровней нормируется (обычно до 100 м для вязкой пропитки).
Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
| Критерий | Кабель ЦААШнг (бумажная изоляция) | Кабель ПвПнг (СПЭ изоляция) |
|---|---|---|
| История и опыт применения | Очень длительный, отработанная технология, предсказуемое поведение. | Меньший, но достаточный опыт (десятки лет). |
| Чувствительность к влаге | Критична. Повреждение оболочки ведет к увлажнению изоляции и выходу из строя. | Менее критична. Изоляция СПЭ негигроскопична. |
| Допустимые перепады уровней | Строго ограничены. | Не ограничены. |
| Токовая нагрузка | Немного ниже из-за более высокой максимальной рабочей температуры изоляции (+80°C против +90°C у СПЭ). | Выше. |
| Монтаж (концевая разделка) | Сложнее, требует специальных навыков, больше времени, необходимость герметизации. | Относительно проще и быстрее. |
| Радиус изгиба | Больше (25D). | Меньше (15-20D для многожильных). |
| Экологичность | Используются пропиточные составы на основе масла. | Более экологичен. |
| Стоимость | Часто ниже, особенно на большие сечения. | Как правило, выше. |
Монтаж, соединение и оконцевание
Работа с кабелем ЦААШнг требует строгого соблюдения технологии.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями ЦААШнг и ААШнг?
Основное отличие – материал токопроводящей жилы. У кабеля ЦААШнг жила – медная (условное обозначение «Ц» – бумажная изоляция, но материал жилы по старой маркировке подразумевается медный, алюминиевая жила маркировалась бы просто «А»). У кабеля ААШнг жила – алюминиевая (первая буква «А» в маркировке). Медный кабель имеет большую проводимость, механическую прочность и стойкость к окислению, но и более высокую стоимость.
2. Можно ли прокладывать кабель ЦААШнг 10 кВ в земле?
Да, можно, но с учетом ряда условий: отсутствие агрессивных сред и блуждающих токов, обеспечение защиты от механических повреждений (укладка в трубах, закрытие кирпичом или плитами), соблюдение норм по глубине прокладки (обычно 0,7-1,0 м). Не рекомендуется прокладка в земле с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
3. Что означает индекс «нг» и допускается ли групповая прокладка?
Индекс «нг» (не распространяющий горение) означает, что наружный покров кабеля выполнен из материала, который не поддерживает горение при одиночной прокладке и не распространяет пламя при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3. Следовательно, групповая прокладка кабеля ЦААШнг разрешена без необходимости уменьшения токовых нагрузок (в отличие от кабелей без индекса «нг»).
4. Какой максимальный перепад уровней допускается при прокладке?
Для кабелей с вязкой пропиткой (стандартное исполнение) допустимый перепад уровней обычно ограничен 25-30 метрами. Для кабелей с нестекающей пропиткой (специальное исполнение, указывается в ТУ) перепад может быть увеличен до 100 метров. Точные данные необходимо уточнять в технических условиях на конкретную партию кабеля.
5. Требуется ли подогрев кабеля перед прокладкой в зимних условиях?
Да. Согласно ПУЭ и инструкциям производителей, прокладка кабеля с бумажной пропитанной изоляцией без предварительного подогрева разрешена при температуре воздуха не ниже 0°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении или прогреть с помощью трансформаторов или других устройств, чтобы избежать повреждения изоляции при изгибах.
6. Как правильно выбрать сечение жил кабеля ЦААШнг 10 кВ?
Выбор сечения производится по двум основным критериям:
Итоговое сечение выбирается по большему из двух полученных значений.
Заключение
Кабель ЦААШнг 10 кВ остается востребованным продуктом в электросетевом хозяйстве, особенно при строительстве и реконструкции распределительных сетей среднего напряжения, где важна надежность, проверенная десятилетиями, и экономическая целесообразность. Его применение оптимально для горизонтальных или с малым уклоном трасс, в кабельных сооружениях и земле (при соблюдении условий). Ключевыми факторами для долговечной эксплуатации являются правильный выбор кабеля с учетом перепадов уровней, квалифицированный монтаж муфт и соблюдение регламентов испытаний и обслуживания. При проектировании новых объектов необходимо проводить технико-экономическое сравнение с современными аналогами с изоляцией из сшитого полиэтилена, учитывая все особенности трассы и условия эксплуатации.