Кабель ЦАСБ 3-х жильный 6 кВ
Кабель силовой с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, в свинцовой оболочке, с броней из стальных лент, наружным покровом из кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом, на напряжение 6 кВ, трехжильный (ЦАСБ 3х… 6/6 кВ)
Кабель марки ЦАСБ является классическим представителем кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке. Расшифровка маркировки: Ц – бумажная изоляция, пропитанная вязким нестекающим составом; А – алюминиевая токопроводящая жила; С – свинцовая оболочка; Б – броня из двух стальных лент с антикоррозионным наружным покровом. Конструкция кабеля, отработанная десятилетиями, обеспечивает высокую надежность в стационарных сетях среднего напряжения.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция кабеля ЦАСБ 6 кВ является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Основные элементы, начиная от центра:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВЕФ) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторные жилы применяются для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов. Жилы могут быть однопроволочными (сечением до 16 мм²) или многопроволочными (25 мм² и выше).
- Фазная изоляция. На жилу послойно накладывается бумажная лента кабельной конденсаторной или телефонной крепи. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (6/6 кВ или 6/10 кВ). Изоляция пропитывается вязким или загущенным составом на основе минерального масла и канифоли, что предотвращает ее стекание при вертикальной прокладке и нагреве.
- Поясная изоляция. После скрутки изолированных жил в сердечник (концентрическую или секторную скрутку) на него также накладывается несколько слоев бумажных лент, образуя поясную изоляцию.
- Заполнители. Для придания кабелю круглой формы и механической стабильности между изолированными жилами и в центре скрутки могут использоваться бумажные жгуты или кабельная пряжа.
- Экран по изоляции (полупроводящая бумага). На поясную изоляцию накладывается экран из полупроводящей бумаги или ленты. Он выравнивает электрическое поле, предотвращая локальные перенапряжения и коронные разряды.
- Свинцовая оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего с добавками сурьмы или олова для повышения механической прочности и стойкости к вибрации). Основная функция – абсолютная герметизация изоляционной системы от проникновения влаги и воздуха, а также защита от механических воздействий. Является заземляющим и экранирующим элементом.
- Подслой под броню. Состоит из битумного состава и слоя крепированной бумаги или полиэтилентерефталатной пленки. Защищает свинцовую оболочку от коррозии при контакте со стальной броней и смягчает механическое воздействие бронелент.
- Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с зазором. Ленты накладываются так, чтобы верхняя перекрывала зазор нижней. Основное назначение – защита от механических повреждений (растягивающих усилий, ударов, грызунов).
- Наружный покров (защитный шланг). На броню наносится слой битумного состава, затем кабельная пряжа (пропитанная противогнилостным составом) или стеклопряжа, и снова слой битума. Защищает броню от коррозии.
- Прокладка: В земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам. Допускается прокладка в помещениях, тоннелях и шахтах, в том числе с наличием воды при условии отсутствия растягивающих усилий. Не рекомендуется для прокладки по вертикальным трассам с большим перепадом высот из-за потенциального стекания пропиточного состава, хотя современные вязкие пропитки минимизируют этот риск.
- Температура эксплуатации: Длительно допустимая температура нагрева жил +80°C. Максимальная температура при коротком замыкании (до 4 сек) +200°C. Прокладка и монтаж допускаются при температуре не ниже 0°C без предварительного подогрева.
- Условия окружающей среды: Кабель может эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, в агрессивных средах (при наличии соответствующей защиты наружного покрова), в сейсмически активных районах (благодаря прочной броне).
- Преимущества:
- Высокая долговечность и надежность при правильной эксплуатации (срок службы 30-40 лет и более).
- Отличные диэлектрические характеристики бумажно-масляной изоляции, высокая электрическая прочность.
- Хорошая теплостойкость и высокая перегрузочная способность.
- Устойчивость к солнечному излучению (благодаря наружному покрову).
- Наличие герметичной свинцовой оболочки, которая не пропускает влагу и газы, что исключает старение изоляции из-за окисления и влагопроницаемости.
- Высокая механическая прочность брони, защищающая от повреждений.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с медными кабелями аналогичного напряжения.
- Недостатки:
- Большой вес и габариты, сложность монтажа (необходимость применения специальных инструментов для разделки, ограничения по радиусам изгиба).
- Пожароопасность (наличие промасленной бумаги и пропитанной пряжи). Требует специальных мер при прокладке в пожароопасных помещениях.
- Сложность ремонта при повреждении свинцовой оболочки или изоляции.
- Наличие в конструкции свинца (вред для экологии, требует специальных процедур утилизации).
- Ограниченная длина отрезков в бухтах из-за большой массы.
- Постепенное вытеснение более технологичными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), которые легче, проще в монтаже и не требуют сложной концевой разделки.
- Механические повреждения брони и оболочки при раскопках.
- Коррозия свинцовой оболочки из-за повреждения наружного покрова и воздействия агрессивных грунтов или блуждающих токов.
- Дефекты монтажа муфт и концевых заделок, приводящие к нарушению герметизации и увлажнению изоляции.
- Старение бумажной изоляции из-за длительных перегрузок и теплового воздействия.
- Вибрационные нагрузки, приводящие к усталостным трещинам в свинцовой оболочке.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦАСБ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6 кВ частотой 50 Гц. Применяется в сетях с изолированной или заземленной нейтралью.
Технические характеристики и параметры
Основные параметры кабеля ЦАСБ 6 кВ регламентируются ГОСТ 18410-73 и другими отраслевыми стандартами.
Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабеля ЦАСБ 6 кВ, проложенного в земле (траншее)
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|
| 10 | 75 | 60 |
| 16 | 100 | 80 |
| 25 | 130 | 105 |
| 35 | 160 | 125 |
| 50 | 190 | 155 |
| 70 | 235 | 190 |
| 95 | 285 | 230 |
| 120 | 330 | 265 |
| 150 | 375 | 305 |
| 185 | 425 | 345 |
| 240 | 490 | 400 |
Примечание: Токовые нагрузки приведены для условий: глубина прокладки 0.7-1 м, температура грунта +15°C, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт. При других условиях вводятся поправочные коэффициенты.
Таблица 2. Электрические характеристики кабеля ЦАСБ 6 кВ
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 6/6; 6/10 |
| Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ (продолжительность 10 мин.) | 18 (для 6/6 кВ); 25 (для 6/10 кВ) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, МОм·км, не менее | 100 |
| Емкость жилы относительно экрана (свинцовой оболочки), мкФ/км | 0.3 — 0.5 (зависит от сечения и конструкции) |
| Индуктивное сопротивление, Ом/км | ~0.1 |
| Активное сопротивление жилы постоянному току (для алюминия при +20°C), Ом/км | См. ГОСТ 22483-2012 (напр., 3.08 для 50 мм², 1.91 для 95 мм²) |
Преимущества и недостатки по сравнению с современными аналогами (например, СИП, кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена)
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ЦАСБ требует соблюдения строгих правил. Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ. При монтаже муфт необходима качественная разделка концов с ступенчатым срезом изоляции («лесенка») для обеспечения плавного распределения электрического поля. Обязательна герметизация срезов и соединение свинцовых оболочек через перемычки для обеспечения непрерывности экрана. При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. Важно контролировать отсутствие механических напряжений на свинцовую оболочку, которая подвержена вибрационной усталости.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие кабелей ЦАСБ от ЦАСБл?
Буква «л» в маркировке ЦАСБл означает «лапшатканивая» подушка под броней. Вместо крепированной бумаги или пленки используется обмотка из лавсановой или иной синтетической ленты. Это повышает коррозионную стойкость и механическую защиту свинцовой оболочки, особенно в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Можно ли использовать кабель ЦАСБ 6/6 кВ в сети 10 кВ?
Нет, категорически не рекомендуется. Кабель, рассчитанный на напряжение 6/6 кВ (фазное/линейное), имеет толщину фазной изоляции, рассчитанную на работу в сетях с изолированной нейтралью, где напряжение на неповрежденной фазе относительно земли может возрасти до линейного. Для сети 10 кВ необходимо применять кабель с маркировкой 6/10 кВ, у которого изоляция имеет большую толщину и испытательное напряжение.
Как правильно выбрать сечение кабеля ЦАСБ?
Выбор сечения производится по трем основным критериям: 1) По длительно допустимому току нагрузки (с учетом условий прокладки и поправочных коэффициентов). 2) По потере напряжения (должна быть в пределах нормы для силовых сетей). 3) По термической стойкости к токам короткого замыкания (проверяется для сетей с большими токами КЗ). Основным является первый пункт, данные берутся из ПУЭ или таблиц, аналогичных Таблице 1.
Что означает «нестекающая пропитка» и почему это важно?
Нестекающая (вязкая или загущенная) пропитка – это маслоканифольный состав с добавками загустителей (например, церезина). Это предотвращает стекание пропиточного состава в нижние точки трассы при вертикальной прокладке или нагреве кабеля под нагрузкой. Стекание обычной жидкой пропитки приводит к осушению изоляции в верхних точках, резкому снижению ее электрической прочности и возможному пробою.
Каковы основные причины выхода из строя кабелей ЦАСБ?
Чем кабель с бумажной изоляцией принципиально отличается от кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)?
Бумажная изоляция является гигроскопичной и требует абсолютной герметизации свинцовой или алюминиевой оболочкой. Изоляция СПЭ – это твердый полимер, не пропускающий влагу, поэтому металлическая оболочка в таких кабелях часто отсутствует, а влагозащиту обеспечивает герметичная полимерная оболочка. Кабели СПЭ легче, допускают большую длину поставки, имеют более простую технологию монтажа муфт, но критичны к качеству изготовления и монтажа, так как подвержены деревению (развитию водных триингов).
Заключение
Кабель ЦАСБ 3х жильный 6 кВ представляет собой проверенную, надежную конструкцию для стационарной прокладки в земле и кабельных сооружениях. Его применение экономически оправдано в проектах, где не предъявляются жесткие требования к массе и габаритам, а приоритетом является долговечность и устойчивость к внешним воздействиям в условиях нормальной эксплуатации. Несмотря на активное внедрение полимерных кабелей, парк кабелей с бумажной изоляцией остается значительным, что требует от специалистов глубоких знаний их конструкции, правил монтажа и эксплуатации для обеспечения бесперебойного электроснабжения.