Кабель ЦАСКл 6 кВ: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ЦАСКл 6 кВ представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, алюминиевыми жилами, свинцовой оболочкой и броней из стальных лент. Расшифровка маркировки: Ц – изоляция жил бумажная, пропитанная нестекающим составом; А – токопроводящая жила из алюминия; С – свинцовая оболочка; Кл – бронепокров из стальных лент с защитным покровом из кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом. Номинальное напряжение – 6 кВ. Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в земле (траншеях) и кабельных сооружениях для передачи и распределения электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц.
Конструкция кабеля ЦАСКл 6 кВ
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) круглой или секторной (сегментной) формы. Секторные жилы позволяют более компактно заполнить внутреннее пространство кабеля, уменьшая его общий диаметр и расход материалов. Жилы могут быть однопроволочными (для сечений до 240 мм²) или многопроволочными (для сечений от 300 мм² и выше).
2. Фазная изоляция
Выполняется из бумажных лент, пропитанных вязким маслоканифольным или синтетическим (нестекающим) составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения. Для 6 кВ она составляет, как правило, 2,75 мм. Изоляция наложена концентрическими слоями с перекрытием, что обеспечивает высокую электрическую прочность.
3. Поясная изоляция
Поверх изолированных фазных жил накладывается поясная изоляция, также из пропитанной бумаги. Она выравнивает электрическое поле и является дополнительным барьером.
4. Заполнитель и поясной экран
Между изолированными жилами и под оболочкой находятся промежутки, которые заполняются жгутами из бумаги или кабельной пряжи. Поверх поясной изоляции может накладываться экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты для выравнивания электрического поля.
5. Герметичная оболочка
Свинцовая (марки С) или свинцовосурьмянистая (марки СС) оболочка. Она служит абсолютным барьером от проникновения влаги и воздуха в изоляцию, защищает от механических повреждений и обеспечивает радиальную герметизацию кабеля. Свинец химически стоек ко многим средам и не подвержен коррозии в грунтах.
6. Защитные покровы (броня и наружный покров)
- Подушка под броню: На свинцовую оболочку накладывается слой, состоящий из крепированной бумаги, битума и/или полимерных лент. Он защищает оболочку от коррозии и механических повреждений стальной броней.
- Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня предназначена для защиты кабеля от механических воздействий (сдавливания, ударов) и от грызунов.
- Наружный покров (защитный шланг): Поверх брони накладывается покров типа «Кл» – волокнистые материалы (кабельная пряжа, стеклопряжа), пропитанные битумным или современным водоотталкивающим составом. Он защищает броню от коррозии.
- Минимальный радиус изгиба: 25 наружных диаметров кабеля при прокладке.
- Допустимое растягивающее усилие: Определяется сечением жил и конструкцией брони. Для бронированных кабелей основная нагрузка ложится на стальные ленты.
- Климатическое исполнение: УХЛ и Т, категории размещения 1-5 (для прокладки в земле, туннелях, каналах, на эстакадах, в помещениях). Не рекомендуется для прокладки без защиты от прямого солнечного излучения и в агрессивных грунтах без дополнительных мер.
- Срок службы: Не менее 30 лет при соблюдении условий эксплуатации, транспортировки и монтажа.
- В земле (траншеях) с защитой кирпичом или сигнальной лентой при отсутствии агрессивности грунтов и блуждающих токов.
- В кабельных каналах, туннелях, эстакадах, галереях.
- В помещениях и подвалах.
- Механические повреждения при земляных работах (основная причина аварий).
- Коррозия свинцовой оболочки в агрессивных грунтах или под воздействием блуждающих токов.
- Некачественный монтаж концевых заделок и соединительных муфт, приводящий к увлажнению изоляции.
- Перегрузка по току, вызывающая термическое старение бумажной изоляции.
- Прокладка на трассах с недопустимо большим перепадом высот, ведущая к осушению верхних участков и снижению электрической прочности.
Основные технические параметры и характеристики
Электрические характеристики (согласно ГОСТ 18410-73 и ТУ 16.К71-335-2004)
Рабочее напряжение: 6 кВ. Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 18 кВ (в течение 10 мин. для кабелей после изготовления). Допустимая длительная температура нагрева жил: +80°C. Максимальная температура при коротком замыкании: +200°C (продолжительность не более 4 сек).
| Номинальное сечение жилы, мм² | Максимальное сопротивление 1 км жилы, Ом |
|---|---|
| 25 | 1,20 |
| 35 | 0,868 |
| 50 | 0,641 |
| 70 | 0,443 |
| 95 | 0,320 |
| 120 | 0,253 |
| 150 | 0,206 |
| 185 | 0,164 |
| 240 | 0,125 |
| 300 | 0,100 |
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и особенности прокладки
Кабель ЦАСКл 6 кВ предназначен для передачи электроэнергии в стационарных установках. Основная сфера применения – магистральные и распределительные сети 6 кВ промышленных предприятий, шахт, объектов ЖКХ, распределительные устройства подстанций. Прокладка осуществляется:
Важное ограничение: Прокладка по вертикальным и наклонным трассам с перепадом высот более 15-25 м требует специальных креплений и может быть ограничена из-за возможности стекания пропиточного состава. Для таких трасс существуют кабели с обедненно-пропитанной изоляцией (ЦАСБл) или современные аналоги с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Сравнение с аналогами и выбор кабеля
Кабель ЦАСКл является традиционным, но не единственным решением для сетей 6 кВ. Его выбор обоснован в следующих случаях:
| Параметр / Тип кабеля | ЦАСКл (бумажно-масляная изоляция, свинец, броня) | АПвБбШп (сшитый полиэтилен, алюминий, броня) | ЦАСБл (обедненно-пропитанная бумажная изоляция) |
|---|---|---|---|
| Основное преимущество | Высокая надежность, длительный опыт применения, стойкость к локальным перегревам, хорошая теплоотдача. | Меньший вес и радиус изгиба, возможность больших перепадов по высоте, отсутствие риска стекания пропитки, высокая влагостойкость. | Допускает большие перепады уровней прокладки без стекания пропитки по сравнению с ЦАСКл. |
| Основной недостаток | Большой вес и радиус изгиба, ограничения по перепаду высот, горючесть наружных покровов, необходимость в концевой разделке. | Чувствительность к точечным повреждениям изоляции (трекингу), более высокая стоимость, необходимость защиты от солнечного УФ-излучения. | Более низкая электрическая прочность по сравнению с ЦАСКл, те же недостатки по весу и горючести. |
| Область применения | Традиционные стационарные прокладки в земле и кабельных сооружениях с малым уклоном. | Современные проекты, трассы со сложной геометрией, в т.ч. вертикальные, объекты с высокими требованиями к пожарной безопасности (с индексом «нг»). | Трассы с существенным перепадом высот, где нельзя применять ЦАСКл. |
Монтаж и эксплуатация: ключевые требования
Монтаж кабеля ЦАСКл требует профессионального подхода. Перед прокладкой обязательна проверка целостности оболочки и изоляции (измерение сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В). При прокладке в траншеях необходима песчаная подушка толщиной не менее 100 мм. Глубина прокладки – 0,7-1,0 м от планировочной отметки. При пересечении с коммуникациями и вводах в здания кабель защищается трубами или блоками.
Особое внимание уделяется концевым заделкам и соединительным муфтам. Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией обязательна установка концевых заделок (КНЭ, КНБ, наружной установки) или стопорных воронок, которые обеспечивают герметизацию торца кабеля и предотвращают подсос влаги и окисление изоляции. Неправильный монтаж заделки – основная причина пробоев.
В процессе эксплуатации проводится регулярный мониторинг: визуальный осмотр трасс, измерение нагрузок, профилактические испытания повышенным напряжением выпрямленного тока.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное отличие ЦАСКл от ЦАСБл?
Основное отличие – в свойствах пропиточного состава. В ЦАСКл используется вязкий маслоканифольный состав, который при нагреве может стекать на нижние участки трассы при большом перепаде высот. В ЦАСБл (обедненно-пропитанный) состав имеет повышенную вязкость или является нестекающим, что позволяет прокладывать кабель на трассах с перепадом до 100 м по вертикали. Электрическая прочность ЦАСБл несколько ниже.
Можно ли прокладывать кабель ЦАСКл в воздухе (по фасадам, на опорах)?
Да, можно, но с учетом значительного собственного веса и необходимости защиты от прямых солнечных лучей, которые разрушают наружный покров из пропитанной пряжи. Рекомендуется прокладка в лотках или с использованием дополнительных защитных кожухов. Для открытой прокладки на опорах чаще выбирают кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (АПвБбШп) из-за их меньшего веса и лучшей стойкости к УФ-излучению.
Как правильно выбрать сечение жил кабеля ЦАСКл 6 кВ?
Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по потере напряжения. Расчет ведется согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), глава 1.3. Исходными данными являются мощность нагрузки, cos φ, способ прокладки (в земле, воздухе), температура грунта или воздуха, количество параллельных кабелей в траншее. Для предварительных расчетов используются таблицы допустимых токовых нагрузок для конкретных условий прокладки.
Что означают индексы «УХЛ» и «Т» в маркировке?
Это климатическое исполнение кабеля. УХЛ – для районов с умеренным и холодным климатом (температура воздуха до -40°C при прокладке). Т – для районов с тропическим климатом (высокая влажность, температура до +60°C). Кабели УХЛ имеют, как правило, более морозостойкую оболочку и покровы. При монтаже в холодное время года кабель требует предварительного прогрева.
Каковы основные причины выхода из строя кабелей ЦАСКл?
Заключение
Кабель ЦАСКл 6 кВ остается востребованным и надежным элементом кабельных сетей среднего напряжения, особенно при модернизации и ремонте существующих линий, изначально спроектированных под бумажную изоляцию. Его ключевые преимущества – проверенная временем конструкция, высокая ремонтопригодность и стабильность параметров в стационарных условиях. Однако при проектировании новых объектов необходимо проводить технико-экономическое сравнение с современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые часто выигрывают по совокупности монтажных и эксплуатационных характеристик. Грамотный выбор, монтаж и обслуживание кабеля ЦАСКл в строгом соответствии с ПУЭ и инструкциями завода-изготовителя являются залогом его многолетней и безаварийной работы.