Кабель ЦАСБл 3х120
Кабель ЦАСБл 3х120: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦАСБл 3х120 представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, свинцовой оболочкой и броней из двух стальных лент. Данный тип кабеля относится к классическим, проверенным временем конструкциям для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 100 Гц или постоянное напряжение до 25 кВ. Маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – жила из алюминия (в старой маркировке, современный стандарт подразумевает алюминиевую жилу по умолчанию для данной конструкции), А – алюминиевая жила (дублирование, характерное для старой маркировки), СБ – свинцовая бронированная оболочка, л – наличие подушки под броней в виде лавсановой ленты (или подобной, заменяющей битумную подушку).
Конструкция кабеля ЦАСБл 3х120
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила. Кабель имеет три основные токопроводящие жилы сечением 120 мм² каждая. Жилы изготавливаются из алюминия (марки АВЕ или АВ) по ГОСТ 22483. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по гибкости), что облегчает монтаж без излома.
- Фазная изоляция. Каждая жила изолирована бумажными лентами, пропитанными вязким или нестекающим пропиточным составом. Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ).
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил (которые могут иметь секторную форму для компактности) накладывается поясная изоляция также из бумажных лент.
- Экран (полупроводящая бумага). На поясную изоляцию может накладываться экран из полупроводящей бумаги для выравнивания электрического поля и предотвращения коронирования.
- Свинцовая оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего марки С) служит для защиты изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также для сохранения пропиточного состава. Является ключевым элементом герметизации кабеля.
- Подушка под броню. Буква «л» в маркировке указывает на наличие подушки в виде лавсановой (полиэтилентерефталатной) или аналогичной синтетической ленты. Эта подушка защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней, а также служит для предотвращения растекания битума (в бесбитумных исполнениях).
- Броня. Защита от механических воздействий обеспечивается броней из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Толщина лент нормируется.
- Наружный покров. Для защиты брони от коррозии на нее наносится наружный покров – обмотка из битума, стеклопряжи и мелового состава, либо наложение шланга из поливинилхлоридного пластиката (в современных модификациях).
- Преимущества:
- Высокая надежность и долговечность (срок службы при соблюдении условий достигает 40-50 лет).
- Отличные диэлектрические характеристики бумажно-масляной изоляции.
- Хорошая теплостойкость и устойчивость к тепловым перегрузкам.
- Высокая механическая прочность благодаря стальной броне.
- Абсолютная герметичность свинцовой оболочки, защита от влаги и воздуха.
- Устойчивость к распространению горения при одиночной прокладке.
- Недостатки:
- Большая масса и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Сложность монтажа концевой и соединительной муфт, требующая высокой квалификации персонала.
- Ограничение по перепаду высот при прокладке (для кабелей с вязкой пропиткой).
- Пожароопасность при групповой прокладке в аварийных режимах (стекание горящего пропиточного состава).
- Требовательность к условиям хранения (необходимо предотвращать повреждение оболочки и попадание влаги).
- Пробой из-за увлажнения: При повреждении свинцовой оболочки влага проникает в изоляцию, резко снижая ее электрическую прочность, что приводит к пробою.
- Термическое старение: Длительные перегрузки и нагрев выше +80°C приводят к ускоренной деградации бумажной изоляции, потере механической прочности и диэлектрических свойств.
- Образование воздушных включений (voids): При циклических нагревах/охлаждениях или неправильном монтаже муфт возможно образование газовых полостей, в которых возникает частичный разряд, постепенно разрушающий изоляцию.
- Коррозия оболочки и брони: При прокладке в агрессивных грунтах без дополнительной защиты (катодная защита, защитные покровы) возможна коррозия, ведущая к потере герметичности и механической прочности.
Основные технические характеристики и параметры
Технические характеристики регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и другими сопутствующими стандартами.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10, 8,7/10, 10/10 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 х 120 |
| Материал жилы | Алюминий |
| Материал изоляции | Бумажная, пропитанная |
| Вид оболочки | Свинцовая |
| Тип бронепокрова | Две стальные оцинкованные ленты |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Допустимая температура нагрева жил при длительной эксплуатации | +80°C |
| Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки | +90°C (не более 8 ч в сутки, суммарно не более 1000 ч в год) |
| Допустимая температура нагрева жил в режиме короткого замыкания | +200°C (не более 4 с) |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 100 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, в течение 10 мин. | Для кабелей 10 кВ: 60 кВ |
| Масса 1 км кабеля, приблизительно | 5500 — 6500 кг |
| Наружный диаметр кабеля, приблизительно | 55 — 65 мм |
Область применения и условия прокладки
Кабель ЦАСБл 3х120 предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях и на эстакадах. Благодаря свинцовой оболочке и стальной броне, кабель устойчив к механическим нагрузкам (давление грунта, случайные удары), электромагнитным воздействиям и может прокладываться в грунтах с наличием блуждающих токов (при условии соответствующей защиты оболочки). Не рекомендуется для прокладки в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом уровней из-за возможного стекания пропиточного состава. Для таких случаев существуют кабели с нестекающей пропиткой (маркировка «ЦАСБл-н» или «ЦАСБкн»).
Преимущества и недостатки кабеля ЦАСБл
Сравнение с современными аналогами (кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)
| Критерий | ЦАСБл 3х120 (бумажная изоляция) | АПвБбШп 3х120 (СПЭ изоляция) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага | Сшитый полиэтилен (СПЭ) |
| Допустимая температура жилы | +80°C (длит.) | +90°C (длит.) |
| Допустимый ток нагрузки | Ниже (при равном сечении) | Выше (на 15-25%) |
| Масса и габариты | Значительно больше | Меньше |
| Монтаж муфт | Сложный, трудоемкий, требует опыта | Относительно проще, менее трудоемок |
| Перепад уровней при прокладке | Ограничен (кроме нестекающих модификаций) | Не ограничен |
| Экологичность | Наличие масляного пропитки | Более экологичен |
| Стоимость | Часто ниже (за счет алюминия и традиционной технологии) | Выше (за счет технологии производства СПЭ) |
| Область применения | Традиционные сети, реконструкция, объекты с высокими требованиями к надежности в тяжелых условиях | Новые проекты, городские сети, туннели, объекты с высокими токами нагрузки |
Монтаж, эксплуатация и особенности
Прокладка кабеля ЦАСБл 3х120 требует соблюдения строгих правил. Перед монтажом необходимо проверить целостность оболочки и изоляции (измерение сопротивления изоляции, испытание повышенным напряжением). При прокладке в земле необходима песчаная подушка, защита от механических повреждений кирпичом или плитами, и глубина заложения не менее 0,7-1 м. При пересечении с коммуникациями и вводах в здания кабель прокладывают в трубах. Особое внимание уделяется монтажу свинцовых кабельных муфт: требуется пайка или опрессовка соединителей, ступенчатая разделка изоляции с созданием «конуса» (факела), тщательная герметизация. В процессе эксплуатации обязательны периодические осмотры трасс, контроль температуры кабеля и нагрузок, диагностика (замеры tg δ, испытания повышенным напряжением).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ЦАСБл от ЦАСБ?
Основное отличие – в конструкции подушки под броней. В кабеле ЦАСБ под броней находится битумный состав и волокнистые материалы (пенька, бумага), которые со временем могут подвергаться гниению. В кабеле ЦАСБл подушка выполнена из синтетических лавсановых лент, что повышает стабильность конструкции, устраняет риск стекания битума при высоких температурах и увеличивает коррозионную стойкость. Кабель ЦАСБл считается более современной и надежной модификацией.
Можно ли прокладывать кабель ЦАСБл 3х120 в воздухе (по фасадам, на эстакадах)?
Да, такой способ прокладки допускается. Однако необходимо учитывать значительный собственный вес кабеля и обеспечивать надежное крепление с учетом ветровых и ледовых нагрузок. Также важно защитить кабель от прямых солнечных лучей, так как ультрафиолетовое излучение может разрушать наружный покров. Для открытой прокладки часто рекомендуются кабели с нестекающей пропиткой.
Какой максимальный длительно допустимый ток нагрузки для ЦАСБл 3х120 на 10 кВ?
Допустимый ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, в воздухе, в канале), температуры окружающей среды, количества работающих рядом кабелей, глубины заложения в земле и удельного теплового сопротивления грунта. Для ориентировочной оценки можно использовать данные из ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Например, для кабеля 10 кВ с алюминиевыми жилами 120 мм², проложенного в земле (одиночная прокладка, температура грунта +15°С, тепловое сопротивление 1,2 К·м/Вт), длительно допустимый ток составляет примерно 240-260 А. Точный расчет должен проводиться для конкретных условий проекта.
Что означает отсутствие четвертой (нулевой) жилы в маркировке 3х120?
Маркировка «3х120» указывает на наличие трех основных токопроводящих жил для передачи электроэнергии по трехфазной системе. Кабель предназначен для использования в трехфазных сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор (компенсированных сетях) на напряжение 6-10 кВ, где нулевая рабочая жила не требуется. Для сетей с глухозаземленной нейтралью на напряжение 0,4 кВ используются кабели с четвертой, нулевой жилой (например, АСБл 3х120+1х70).
Какой срок службы у кабеля ЦАСБл 3х120?
Номинальный срок службы, заявленный производителями и стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации при соблюдении условий прокладки, монтажа, эксплуатационных нагрузок и проведении планово-предупредительных ремонтов и диагностик может достигать 50 лет и более. Критическими факторами, сокращающими срок службы, являются: повреждение оболочки при монтаже, длительные перегрузки, коррозия брони и оболочки, вибрационные воздействия, несоблюдение режимов испытаний.
Каковы главные риски при эксплуатации кабеля с бумажной пропитанной изоляцией?
Заключение
Кабель ЦАСБл 3х120 остается востребованным изделием в энергетике, несмотря на появление современных полимерных аналогов. Его ключевые преимущества – проверенная надежность, долговечность, устойчивость к сложным внешним условиям и относительная экономичность – делают его предпочтительным выбором для ряда ответственных применений, особенно при реконструкции существующих сетей, где требуется полная совместимость по характеристикам и способам монтажа. Однако его применение требует глубокого понимания конструкции, строгого соблюдения норм прокладки и монтажа, а также квалифицированного обслуживания в течение всего жизненного цикла. Выбор между ЦАСБл и кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена должен основываться на технико-экономическом расчете, учитывающем все условия конкретного проекта.