Кабель ЦАСБ 10 кВ: полное техническое описание и область применения

Кабель ЦАСБ 10 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой до 100 Гц. Расшифровка маркировки кабеля производится следующим образом: Ц – изоляция жил бумажная, пропитанная вязким или нестекающим составом; А – материал жилы алюминий; СБ – свинцовая оболочка с бронёй из двух стальных лент; 10 кВ – номинальное напряжение. Данный тип кабеля является классическим и проверенным временем решением для распределительных сетей среднего напряжения.

Конструкция кабеля ЦАСБ 10 кВ

Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определённую функцию. Рассмотрим её подробно, начиная от токопроводящей жилы.

• Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) в соответствии с ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно, или многопроволочной (секторной или круглой) для сечений 70 мм² и выше. Секторная форма жил применяется для экономии материалов изоляции и оболочек, обеспечивая более компактную укладку в трёхжильных кабелях.
• Фазная изоляция. Выполняется из бумажных лент кабельной марки, пропитанных вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения. Для 10 кВ она составляет, как правило, 3.0 мм. Изоляция накладывается концентрическими слоями с перекрытием.
• Поясная изоляция. Поверх изолированных фазных жил, собранных в скрутку с заполнением промежутков, накладывается общая поясная изоляция также из бумажных лент. Она служит для выравнивания электрического поля и дополнительной механической защиты.
• Экран (полупроводящая бумага). На фазную и под поясную изоляцию могут накладываться экранирующие оболочки из полупроводящей бумаги. Их назначение – устранение ионизации воздуха у поверхности жилы и у оболочки, что предотвращает локальные пробои и старение изоляции.
• Заполнитель. Пространство между изолированными жилами заполняется жгутами из кабельной бумаги или кабельной пряжей для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Оболочка свинцовая. Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего марки С) накладывается поверх поясной изоляции. Её основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает гибкость кабеля.
• Защитный покров (броня). Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума и слоя крепированной бумаги или пластиката для защиты от коррозии и механического повреждения самой оболочки. Далее следует броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором. Поверх брони накладывается наружный защитный покров из битума, пропитанной кабельной пряжи и мелового состава для защиты брони от коррозии.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ЦАСБ 10 кВ изготавливается в соответствии с ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Ниже приведены ключевые параметры.

Таблица 1. Номинальные сечения токопроводящих жил и масса кабеля ЦАСБ 10 кВ (пример для трёхжильного кабеля)

Сечение жилы, мм²	Количество и форма жил	Примерный наружный диаметр, мм	Примерная масса 1 км кабеля, кг
3х16	3 однопров. (сектор)	45-50	2500-2800
3х50	3 однопров. (сектор)	55-60	3500-3800
3х120	3 многопров. (сектор)	65-70	4800-5200
3х240	3 многопров. (сектор)	80-85	7000-7500

Таблица 2. Электрические характеристики кабеля ЦАСБ 10 кВ

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U, кВ	6/10	U0 – напряжение между жилой и землёй, U – междуфазное
Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 10 мин.	25 кВ	Для новых кабелей после изготовления
Допустимая длительная температура нагрева жил	+80 °C	В установившемся режиме
Допустимая температура в режиме перегрузки	+90 °C	Не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч в год
Допустимая температура при коротком замыкании	+200 °C	Продолжительность не более 4 с
Минимальный радиус изгиба при прокладке	25D (для многожильных)	D – наружный диаметр кабеля

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ЦАСБ 10 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Он применяется для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения и механических повреждений. Благодаря герметичной свинцовой оболочке и броне, кабель устойчив к грунтовым водам, блуждающим токам и механическим нагрузкам (давлению грунта, случайным ударам при засыпке).

Условия эксплуатации:

• Рабочая температура окружающей среды: от -50°C до +50°C.
• Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
• Прокладка без предварительного подогрева: при температуре не ниже 0°C.
• Допускается прокладка на трассах с незначительным перепадом уровней (до 15 м по вертикали) благодаря использованию нестекающих пропиточных составов в современных модификациях.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабеля ЦАСБ требует специальных навыков и соблюдения строгих правил. При прокладке в земле необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм, глубина заложения – 0.7-1.0 м. При пересечении с коммуникациями и дорогами кабель защищают трубами или блоками. Радиус изгиба должен строго соблюдаться во избежание повреждения изоляции и оболочек.

Наиболее ответственными операциями являются разделка концов и монтаж соединительных и концевых муфт. Для кабелей с бумажной изоляцией применяются специальные свинцовые или эпоксидные муфты. Процесс включает ступенчатую разделку изоляции, заземление экранов, восстановление герметичности с помощью свинцового кожуха или эпоксидного корпуса, и заливку муфты изоляционным компаундом. Качество монтажа муфт напрямую определяет надёжность всей кабельной линии.

Преимущества и недостатки кабеля ЦАСБ 10 кВ

Преимущества:

• Высокая надёжность и долговечность (срок службы до 40-50 лет при правильной эксплуатации).
• Отличные электрические характеристики бумажно-масляной изоляции: высокая электрическая прочность, низкие диэлектрические потери, стабильность параметров во времени.
• Абсолютная герметичность благодаря свинцовой оболочке.
• Хорошая теплостойкость и устойчивость к перегрузкам.
• Высокая механическая прочность за счёт стальной брони.
• Устойчивость к коррозии и блуждающим токам.

Недостатки:

• Большая масса и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
• Жёсткость конструкции, ограничивающая манёвренность на трассе.
• Сложность и высокая стоимость монтажа муфт и концевых заделок, требующие высокой квалификации персонала.
• Ограничение по перепаду высот при использовании кабеля с вязкой пропиткой.
• Пожароопасность наружных покровов (джут, битум).
• Экологические аспекты: использование свинца и масла.

Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)

В настоящее время кабели ЦАСБ активно вытесняются кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, ПвП, ПвВ). Сравнительный анализ ключевых отличий:

• Масса и габариты: Кабель СПЭ при том же сечении и напряжении значительно легче и тоньше, что упрощает логистику и монтаж.
• Монтаж: Монтаж муфт и концевых заделок на кабелях СПЭ проще, быстрее и менее критичен к квалификации монтажников. Не требуется заливка компаундом.
• Эксплуатация: Кабели СПЭ допускают большие перепады уровней, не требуют сложных систем маслоподпитки (в отличие от маслонаполненных кабелей).
• Токовая нагрузка: Допустимая температура жилы для СПЭ составляет +90°C в установившемся режиме, что при прочих равных может обеспечить большую пропускную способность.
• Надёжность и диагностика: Бумажная изоляция более чувствительна к влаге при повреждении оболочки, но её состояние легче диагностировать (замер tg δ, испытание повышенным напряжением). Для СПЭ методы неразрушающей диагностики развиты слабее.
• Стоимость: Сегодня стоимость кабеля СПЭ часто сопоставима или ниже, чем у ЦАСБ, особенно с учётом затрат на монтаж.

Таким образом, основная область применения ЦАСБ сегодня – это реконструкция и ремонт существующих сетей, где уже проложены линии этого типа, а также объекты с особыми требованиями, где критична долговременная проверенная надёжность в тяжёлых условиях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ЦАСБ от ЦААБл?

Основное отличие – в материале оболочки и деталях защитного покрова. У ЦААБл оболочка алюминиевая (А), а броня выполнена из двух стальных лент с защитным покровом (Бл), который включает подушку, броню и наружный покров. Свинцовая оболочка (С) лучше гнётся и более устойчива к коррозии в некоторых агрессивных грунтах, алюминиевая – легче и дешевле.

Можно ли прокладывать кабель ЦАСБ 10 кВ в воздухе?

Да, можно, но необходимо учитывать несколько факторов. Кабель должен быть защищён от прямых солнечных лучей (прокладка по фасадам, в лотках под навесом), так как ультрафиолет разрушает наружные покровы из битума. Также необходимо обеспечить защиту от возможных механических повреждений. При подвеске на тросах необходимо использовать специальные подвесные арматуру, рассчитанную на большой вес кабеля.

Как определить необходимое сечение жил кабеля ЦАСБ 10 кВ для конкретной нагрузки?

Сечение выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учётом способа прокладки (в земле, в воздухе), температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей и других факторов, указанных в ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и методических указаниях. Для предварительной оценки можно использовать таблицы допустимых токовых нагрузок из ГОСТ 18410-73 или ПУЭ, глава 1.3.

Что такое «нестекающая пропитка» и зачем она нужна?

Традиционные вязкие пропиточные составы при нагреве кабеля под нагрузкой или при прокладке на трассе с большим перепадом высот могут стекать в нижнюю точку. Это приводит к осушению изоляции в верхних точках, снижению её электрической прочности и повышению вероятности пробоя. Нестекающие составы (на основе церезина, полиизобутилена) лишены этого недостатка и позволяют прокладывать кабель на трассах с перепадом до 100 м и более по вертикали.

Как производится диагностика состояния проложенного кабеля ЦАСБ?

Основные методы диагностики включают в себя:

• Измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2.5 кВ.
• Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) и ёмкости жил на переменном напряжении. Рост tg δ указывает на старение изоляции и увлажнение.
• Испытание повышенным выпрямленным напряжением постоянного тока (по нормам ПТЭЭП).
• Анализ состава газов в оболочке (для маслонаполненных кабелей).
• Визуальный осмотр и поиск локальных дефектов с помощью систем частичных разрядов.

Каков реальный срок службы кабеля ЦАСБ 10 кВ?

Номинальный срок службы, установленный стандартами, составляет 30 лет. Однако на практике, при соблюдении условий эксплуатации, нагрузок, отсутствии повреждений и регулярном обслуживании, кабельные линии ЦАСБ могут исправно функционировать 40-50 лет и более. Ключевым фактором является сохранение герметичности свинцовой оболочки.