Кабель ЦААШв 240 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ЦААШв 240 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом типа «Шв» (шланг из поливинилхлоридного пластиката). Данный тип кабеля относится к классическим, проверенным временем решениям для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Его основная сфера применения – магистральные линии и ответвления в электрических сетях, где предъявляются высокие требования к надежности и долговечности.

Расшифровка маркировки ЦААШв 240 мм²

• Ц – обозначает, что жилы скручены из отдельных проволок (не является обязательным символом в современной маркировке, часто опускается, но исторически присутствует).
• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• А – материал оболочки: алюминий.
• Шв – тип защитного покрова: «Ш» – шланг защитный, «в» – из поливинилхлоридного пластиката. Таким образом, поверх алюминиевой оболочки наложен выпрессованный защитный шланг из ПВХ-пластиката.
• 240 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля ЦААШв 240 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую изоляцию и защиту от внешних воздействий.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 240 мм² изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА по ГОСТ 22483). Для данного сечения жила, как правило, выполняется многопроволочной (класс 2 по гибкости), состоящей из множества проволок, скрученных в несколько повивов. Это обеспечивает достаточную гибкость для транспортировки и прокладки кабеля.

2. Фазная изоляция

Каждая токопроводящая жила изолируется поясной изоляцией из пропитанной бумаги (кабельной бумаги марки К-120, К-080 и др.). Пропитка осуществляется вязким маслоканифольным или синтетическим (нестекающим) составом. Толщина изоляции зависит от номинального напряжения кабеля (например, для 10 кВ). Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью характеристик в широком диапазоне температур.

3. Скрутка изолированных жил

Изолированные жилы скручиваются в кабель с заполнением промежутков между ними бумажными жгутами или кабельной пряжей. Это обеспечивает округлую форму и механическую стабильность сердечника.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученных изолированных жил накладывается обмотка из нескольких слоев кабельной бумаги – поясная изоляция. Она служит для дополнительного выравнивания электрического поля и механической защиты фазной изоляции.

5. Алюминиевая оболочка

Поверх поясной изоляции методом прессования или непрерывной сварки накладывается герметичная оболочка из алюминия (марки А5, А6, А7). Она выполняет несколько ключевых функций:

• Защита изоляции от проникновения влаги и воздуха.
• Создание механического барьера от повреждений.
• Обеспечение пути для токов короткого замыкания и нулевой последовательности в сетях с заземленной нейтралью.

6. Защитный покров типа «Шв»

На алюминиевую оболочку экструдируется (выпрессовывается) защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката. Он защищает алюминиевую оболочку от коррозии, химических воздействий и механических повреждений. Пластикат, как правило, имеет отличительную окраску (чаще всего черный) и может содержать антипирены для снижения горючести.

Основные технические характеристики и параметры

Таблица 1. Ключевые параметры кабеля ЦААШв 1х240, ЦААШв 3х240

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U	6/10 кВ, 8,7/10 кВ
Количество и сечение жил	1х240, 3х240 мм² (возможны исполнения с одной или тремя жилами нулевого или заземляющего сечения)
Температурный режим эксплуатации	Длительно допустимая температура жилы: +70°C (при прокладке в земле/воздухе). Максимальная температура при КЗ (до 4 сек): +200°C.
Минимальная температура прокладки	Без предварительного подогрева: 0°C.
Допустимый радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля.
Строительная длина	Не менее 250-300 м для сечений 120-240 мм² (по согласованию с заказчиком может быть меньше).
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C	Не более 0,125 Ом/км для жилы 240 мм².
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты	После изготовления: 30 кВ (для 10 кВ кабеля) в течение 10 мин.

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, согласно ПУЭ 7 изд.)

Способ прокладки	Кабель ЦААШв 3х240	Кабель ЦААШв 1х240	Примечания
В земле (в траншее), один кабель, температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1,0 К·м/Вт	355 А	415 А	Глубина прокладки 0,7-1,0 м, расстояние между кабелями 100 мм.
В воздухе (на открытом воздухе, в помещении), температура воздуха +25°C	365 А	425 А	При прокладке на разделительных основаниях (полках) с расстоянием между кабелями.
В туннеле, канале, шахте	310 А	365 А	При совместной прокладке нескольких кабелей требуется введение понижающих коэффициентов.

Внимание! Точные значения токовых нагрузок определяются расчетом с учетом всех реальных условий прокладки (температура среды, количество кабелей в группе, наличие тепловой изоляции и т.д.).

Область применения и особенности прокладки

Кабель ЦААШв 240 мм² предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока с изолированной или компенсированной нейтралью. Основные сферы применения:

• Стационарная прокладка в кабельных туннелях, коллекторах, шахтах и по эстакадам.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и агрессивности грунтов, которые могут разрушить внешний ПВХ шланг. Не рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью без дополнительной защиты.
• Вводы на территории промышленных предприятий, электростанций и подстанций.
• Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ.

Особенности прокладки и монтажа: При прокладке в земле необходима песчаная подушка и засыпка, защита кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями на напряжение выше 10 кВ. При подвеске на воздухе (по фасадам, опорам) требуется обеспечить отсутствие механических напряжений и защиту от прямых солнечных лучей (при длительной эксплуатации). Монтаж должен производиться при положительных температурах без предварительного подогрева. При отрицательных температурах требуется подогрев кабеля.

Преимущества и недостатки кабеля ЦААШв 240 мм²

Преимущества:

• Высокая надежность и долговечность: При правильной эксплуатации срок службы превышает 30 лет.
• Хорошая теплоотдача: Алюминиевая оболочка способствует эффективному отводу тепла от токопроводящих жил.
• Механическая прочность: Алюминиевая оболочка обеспечивает высокую стойкость к механическим воздействиям, включая сдавливание.
• Устойчивость к внешним электромагнитным воздействиям: Оболочка выполняет функцию экрана.
• Огнестойкость: Бумажно-масляная изоляция и ПВХ шланг с антипиренами обеспечивают определенный уровень стойкости к распространению горения.

Недостатки:

• Гигроскопичность изоляции: При повреждении алюминиевой и ПВХ оболочек бумажная изоляция впитывает влагу, что приводит к снижению электрической прочности и выходу кабеля из строя.
• Сложность монтажа концевой разделки: Требует установки кабельных муфт (концевых и соединительных) с тщательной герметизацией для исключения доступа воздуха и влаги к изоляции.
• Большой вес и радиус изгиба: По сравнению с кабелями с пластмассовой изоляцией (например, АПвПг) имеет большие массу и габариты, что усложняет транспортировку и прокладку в стесненных условиях.
• Ограничение по минимальной температуре монтажа.

Сравнение с современными аналогами (например, АПвПг 1х240/35-10)

В настоящее время кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), такие как АПвПг, активно вытесняют бумажно-масляные в новых проектах. Ключевые отличия:

• Изоляция: СПЭ негигроскопичен, что упрощает монтаж и повышает надежность при локальных повреждениях наружных покровов.
• Допустимая температура жилы: Для кабелей с СПЭ она составляет +90°C в длительном режиме, что позволяет пропускать большие токи при том же сечении.
• Масса и гибкость: Кабели с СПЭ легче и имеют меньший допустимый радиус изгиба, что облегчает монтаж.
• Эксплуатация: Не требуют сложных систем маслоподпитки и контроля давления (актуально для кабелей высокого давления масла, но не для ЦААШв).
• Стоимость: Кабель ЦААШв, как правило, имеет более низкую начальную стоимость, но может проигрывать в стоимости жизненного цикла из-за более высоких затрат на монтаж и ремонт.

Таким образом, выбор в пользу ЦААШв часто делается при модернизации существующих сетей, где уже эксплуатируется такая марка, или в проектах с жесткими бюджетными ограничениями на этапе закупки материалов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между ЦААШв и ААШв?

Основное различие – в материале защитного покрова. У кабеля ААШв поверх алюминиевой оболочки наложен шланг из поливинилхлоридного пластиката. У кабеля ЦААШв – такой же шланг. Буква «Ц» в начале маркировки исторически указывала на скрутку жил из отдельных проволок. В современных стандартах и технических условиях эта буква часто опускается, и кабели ААШв и ЦААШв по своей конструкции и характеристикам являются полными аналогами. На практике эти обозначения считаются синонимами.

2. Можно ли прокладывать кабель ЦААШв 240 мм² в земле?

Да, прокладка в земле (траншее) является одним из основных и разрешенных способов. Однако необходимо строго соблюдать требования ПУЭ и технических условий: обеспечить песчаную подсыпку и засыпку, защиту от механических повреждений (кирпич, плиты, сигнальная лента), исключить участки с повышенной коррозионной активностью грунтов и блуждающими токами. При высокой коррозионной опасности требуется прокладка в асбоцементных или пластиковых трубах с дополнительной герметизацией.

3. Какой допустимый ток для кабеля ЦААШв 3х240 при прокладке в земле?

Приблизительное значение для одного кабеля, проложенного в траншее на глубине 0,7-1,0 м, при температуре грунта +15°C и стандартных условиях (тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт, расстояние между кабелями 100 мм) составляет около 355 А. Это значение является справочным. Для точного расчета необходимо учитывать реальную температуру грунта, наличие других кабелей в одной траншее (коэффициент снижения), тепловое сопротивление грунта в конкретной местности. Окончательный расчет должен выполнять проектировщик.

4. Требуется ли для кабеля ЦААШв система подпитки маслом?

Нет, не требуется. Кабель ЦААШв относится к кабелям с вязкой пропиткой (нестекающим пропиточным составом). Это отличает его от кабелей высокого или низкого давления масла (МНС, ЦС), которые требуют сложных систем маслоподпитки и постоянного контроля давления. Вязкий пропиточный состав в ЦААШв удерживается в изоляции и не стекает при изменении положения кабеля или температуры, что упрощает эксплуатацию.

5. Как монтировать концевые муфты на кабель ЦААШв?

Монтаж концевых муфт (КНТп, ПСТп) – критически важная операция. Она включает несколько этапов: разделка конца кабеля с послойным удалением покровов, ступенчатая зачистка изоляции жил, установка наконечников методом опрессовки или сварки, монтаж изоляционного корпуса муфты с заполнением его изоляционной мастикой или компаундом для полной герметизации. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента и строгим соблюдением инструкции завода-изготовителя муфт. Неправильный монтаж – основная причина пробоев на концах кабеля.

6. Каков реальный срок службы этого кабеля?

Номинальный срок службы кабеля ЦААШв, установленный стандартами, составляет 30 лет. Фактический срок эксплуатации может значительно превышать этот показатель (до 40-50 лет) при соблюдении условий прокладки, отсутствии перегрузок, механических повреждений и корректном монтаже соединительных и концевых муфт. Регулярный мониторинг состояния (визуальный осмотр трасс, измерение сопротивления изоляции, диагностика частичных разрядов) позволяет прогнозировать и продлевать ресурс кабельной линии.

7. Почему для сетей 10 кВ часто выбирают именно сечение 240 мм²?

Сечение 240 мм² является экономически и технически обоснованным выбором для магистральных линий 6-10 кВ средней протяженности и мощности. Оно обеспечивает хороший баланс между пропускной способностью (током до 350-400 А, что соответствует мощности около 6-7 МВт в трехфазной сети 10 кВ) и стоимостью кабеля, а также условиями прокладки (вес, радиус изгиба). Это сечение позволяет минимизировать потери напряжения на участках с значительными нагрузками.