Кабель ЦАСКл 3х150
Кабель ЦАСКл 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦАСКл 3х150 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с защитным покровом. Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде при отсутствии механических растягивающих усилий. Маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – жилы из алюминия (в старой маркировке, по ГОСТ 18410-73, буква «А» для алюминия не ставилась), АСК – алюминиевая жила, бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня из стальных лент, л – наличие защитного покрова из битума, стеклопряжи или пластиката поверх брони. Цифра 3х150 обозначает три основные жилы сечением 150 мм² каждая.
Конструкция кабеля ЦАСКл 3х150
Конструкция кабеля многослойна и каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) круглой или секторной (сегментной) формы. Для сечения 150 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Секторная форма жил позволяет оптимально заполнить внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес.
- Фазная изоляция: Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким или нестекающим пропиточным составом (масло-канифольным). Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из бумажных лент и служит для дополнительного выравнивания электрического поля и защиты фазной изоляции.
- Заполнители: Для придания кабелю круглой формы и стабильности конструкции используются бумажные жгуты или кордельно-бумажная лента.
- Экран (опционально, для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): Выполняется из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Необходим для выравнивания электрического поля и снижения тангенциальных напряжений в изоляции.
- Свинцовая оболочка: Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего С-0,3 или С-0,4 с добавлением сурьмы). Основная функция – абсолютная защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, а также от растекания пропиточного состава. Является ключевым элементом, обеспечивающим долгий срок службы кабеля.
- Подушка под броню: Наносится на свинцовую оболочку для ее защиты от коррозии и механических повреждений стальной броней. Состоит из битумного состава, крепированной бумаги или полимерной пленки, а также слоя битума.
- Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (сдавливания, ударов) при прокладке в земле и от грызунов.
- Защитный покров (наружный покров, «л» в маркировке): Наносится поверх брони для защиты стальных лент от коррозии. Представляет собой битумный состав, обмотку из стеклопряжи или полимерной ленты с последующим покрытием битумом или нанесением шланга из поливинилхлоридного пластиката.
- Значения приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м, удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. При прокладке в воздухе значения токов могут отличаться.
- Способы прокладки: Прокладка в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, по эстакадам, а также через несудоходные водные преграды. Прокладка в воздухе возможна, но требует учета отсутствия растягивающих усилий и механических вибраций.
- Температурный режим: Длительно допустимая температура нагрева жил +80°C. Максимальная температура при коротком замыкании +200°C (продолжительность не более 4 с). Прокладка без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже 0°C. При более низких температурах требуется подогрев.
- Особые условия: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке. Не рекомендуется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью (блуждающие токи, наличие солей, щелочей) без дополнительных мер защиты (катодная защита, увеличенная толщина защитного покрова).
- Высокая надежность и длительный срок службы (до 40-50 лет при правильной прокладке и эксплуатации) благодаря герметичной свинцовой оболочке.
- Отличные диэлектрические характеристики бумажно-масляной изоляции, стабильность параметров во времени.
- Высокая стойкость к термическим перегрузкам.
- Наличие брони обеспечивает отличную механическую защиту.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с аналогами на напряжение 6-10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) аналогичного сечения.
- Большая масса и габариты, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Строгие требования к радиусам изгиба при прокладке.
- Необходимость монтажа концевых и соединительных муфт специальной конструкции, требующих высокой квалификации персонала.
- Ограничение по перепаду высот при прокладке из-за возможности стекания пропиточного состава (для кабелей с вязкой пропиткой).
- Пожароопасность при повреждении (стекающий пропиточный состав поддерживает горение).
- Экологические и организационные сложности, связанные со свинцом в оболочке (утилизация, требования охраны труда).
- Масса и габариты: Кабель АПвБбШп значительно легче и имеет меньший диаметр, что упрощает монтаж.
- Монтаж и эксплуатация: Кабель с СПЭ допускает большие перепады высот, не требует сложных муфт, допускает прокладку при более низких температурах. Монтаж муфт проще и быстрее.
- Токовая нагрузка: Допустимые токи нагрузки для кабелей с СПЭ, как правило, на 10-15% выше при аналогичных условиях прокладки.
- Надежность и диагностика: Бумажная изоляция имеет предсказуемую модель старения. Диагностика кабелей с бумажной изоляцией (измерение tg δ) хорошо разработана. Кабели с СПЭ чувствительны к качеству монтажа и подвержены росту водных деревьев при наличии дефектов.
- Стоимость: Первоначальная стоимость кабеля ЦАСКл обычно ниже, однако общие капитальные затраты с учетом монтажа муфт и более сложной прокладки могут сравняться.
- Транспортировка и хранение: Барабаны должны быть закреплены. Хранение – под навесом, вдали от источников тепла. Не допускается хранение барабанов вертикально.
- Раскатка: Запрещается сбрасывать барабаны с транспортных средств. Раскатка осуществляется с помощью кабельных укладчиков или лебедок с использованием кабельных роликов. Не допускаются резкие изгибы.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м для линий до 20 кВ. На дне – подушка из просеянного грунта или песка толщиной 100 мм. После укладки – засыпка таким же слоем с последующей укладкой сигнальной ленты и полной засыпкой грунтом.
- Монтаж муфт: Является критически важной операцией. Требует специально обученных бригад, имеющих допуски. Концевые муфты (КНС, КНБ) и соединительные муфты (СС) должны соответствовать классу напряжения и типу кабеля. Особое внимание – герметизации и восстановлению бронированного покрова.
- Приемо-сдаточные испытания: После монтажа линия испытывается повышенным напряжением постоянного тока (для бумажной изоляции). Например, для кабеля 10 кВ испытательное напряжение составляет 60 кВ в течение 10 минут.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель ЦАСКл 3х150 производится в соответствии с ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Его ключевые параметры зависят от класса напряжения.
Таблица 1. Параметры кабеля ЦАСКл 3х150 для разных напряжений
| Параметр | Ед. изм. | Напряжение 1 кВ | Напряжение 6 кВ | Напряжение 10 кВ |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр (приблизительно) | мм | 45-48 | 48-52 | 50-54 |
| Масса 1 км кабеля | кг/км | 5200-5500 | 5800-6200 | 6200-6600 |
| Сопротивление жилы при 20°C (не более) | Ом/км | 0.206 (для алюминия марки АВЕ) | ||
| Допустимый длительный ток нагрузки (в земле)* | А | 330 | 305 | 290 |
| Допустимый ток короткого замыкания (t=4с) | кА | 18-20 | ||
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | мм | 25 x Dнар. (где Dнар. – наружный диаметр кабеля) | ||
Таблица 2. Электрические испытания кабеля после изготовления
| Класс напряжения, кВ | Испытательное переменное напряжение, кВ (частота 50 Гц, продолжительность 10 мин.) | Проверка целостности и состояния оболочки (испытание постоянным напряжением) |
|---|---|---|
| 1 | 5 | Оболочка испытывается напряжением 12 кВ в течение 10 мин. |
| 6 | 18 | |
| 10 | 25 |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦАСКл 3х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1, 6 или 10 кВ частоты 50 Гц.
Преимущества и недостатки кабеля ЦАСКл 3х150
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с современными аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена)
Основным конкурентом кабеля ЦАСКл 3х150 является кабель марки АПвБбШп 3х150 (алюминиевая жила, изоляция из сшитого полиэтилена, броня из стальных лент, защитный шланг из полиэтилена).
Выбор в пользу ЦАСКл часто делается при реконструкции старых сетей, где уже используется подобная технология, для удешевления закупки или в проектах, где критична долговечность в стандартных условиях.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабеля ЦАСКл требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ЦАСКл от кабеля ААБл?
Кабель ААБл имеет аналогичную конструкцию, но алюминиевую (А) оболочку вместо свинцовой (С). Алюминиевая оболочка легче и дешевле, но менее пластична, более подвержена коррозии в некоторых грунтах и требует более аккуратного обращения при монтаже из-за риска надломов. ЦАСКл считается более надежным в долгосрочной перспективе в условиях переменной влажности.
Можно ли прокладывать кабель ЦАСКл 3х150 в кабельной канализации?
Да, прокладка в кабельной канализации (блоках, трубах, тоннелях) является одним из основных способов. При этом необходимо учитывать снижение допустимого тока нагрузки из-за ухудшения условий охлаждения. Для кабелей, проложенных в блоках или трубах, применяются понижающие коэффициенты (обычно 0.9-0.95 на один кабель в трубе).
Что означает отсутствие нулевой жилы в маркировке 3х150?
Маркировка 3х150 указывает на наличие трех основных токопроводящих жил для передачи трехфазного тока. Кабель ЦАСКл 3х150, как правило, выпускается в трехжильном исполнении. При необходимости в четырехжильном исполнении (с нулевой жилой) маркировка будет ЦАСКл 4х150, где четвертая жила обычно имеет уменьшенное сечение (например, 3х150+1х95).
Как определить необходимое сечение 150 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (чтобы нагрев жил не превышал +80°C) и по потере напряжения (которая не должна выходить за пределы, установленные ПУЭ). Расчет ведется на основе проектной мощности объекта, коэффициента спроса, способа прокладки и температуры окружающей среды. Для ориентира: кабель 3х150 на 10 кВ может передавать мощность около 5 МВА при длительной нагрузке 290 А.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Номинальный срок службы, заложенный в ГОСТ, составляет 30 лет. Фактический срок службы кабелей ЦАСКл при правильной прокладке, эксплуатации и своевременном обслуживании (диагностика, ремонт муфт) часто превышает 40-50 лет. Критическим фактором является сохранение герметичности свинцовой оболочки.
Что делать, если повреждена свинцовая оболочка при монтаже?
Любое повреждение свинцовой оболочки (вмятины, надрезы) недопустимо, так как ведет к нарушению герметичности и ускоренному старению изоляции. Поврежденный участок должен быть вырезан, а кабель соединен с помощью двух соединительных муфт и вставки нового отрезка кабеля. Локальный ремонт оболочки пайкой или заделкой допустим только для мелких повреждений и должен выполняться специалистами с последующим испытанием.
Почему для кабелей с бумажной изоляцией используются испытания постоянным, а не переменным напряжением?
Испытание повышенным постоянным напряжением (например, 6U0 для приемо-сдаточных испытаний) является традиционным и эффективным методом для бумажно-масляной изоляции. Оно позволяет выявить сосредоточенные дефекты (проколы, трещины) без значительного нагрева и старения изоляции, который может вызвать мощное переменное напряжение 50 Гц. Для кабелей с изоляцией из СПЭ в настоящее время также применяется постоянное напряжение, но ведутся дискуссии о его адекватности.