Кабель ЦАСШв 1-х жильный 35 кВ: полное техническое описание и сфера применения

Кабель ЦАСШв 1х35 кВ представляет собой одножильный силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным покровом типа «Шв». Данный тип кабеля является классическим решением для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 35 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы отработаны десятилетиями эксплуатации в различных условиях, что делает его надежным элементом энергоинфраструктуры.

Расшифровка маркировки ЦАСШв

Маркировка кабеля производится по установленной системе, где каждая буква и цифра обозначает конкретный элемент конструкции:

• Ц – обозначает, что изоляция жилы выполнена бумажной, пропитанной вязким или нестекающим составом.
• А – материал алюминиевой токопроводящей жилы.
• С – материал свинцовой оболочки, герметично защищающей изоляцию от увлажнения и внешних воздействий.
• Шв – тип защитного покрова. «Ш» – шланг, «в» – изготовленный из винила (поливинилхлоридного пластиката). Защитный покров наносится поверх брони.
• 1 – количество токопроводящих жил (одна).
• 35 – номинальное напряжение сети, кВ.

Таким образом, полная расшифровка: Кабель с бумажной пропитанной изоляцией, с алюминиевой жилой, в свинцовой оболочке, с защитным шлангом из винила, на напряжение 35 кВ, одножильный.

Конструкция кабеля ЦАСШв 1х35 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА) круглой формы. Для сечения 35 мм² и выше, как правило, выполняется секторной или сегментной формы для более рационального использования пространства внутри оболочки и уменьшения общего диаметра кабеля. Жила может быть однопроволочной (монолитной) для определенных сечений или многопроволочной, что обеспечивает большую гибкость.

2. Фазная изоляция

Выполняется из бумажных лент кабельной марки, пропитанных вязким маслоканифольным или нестекающим составом (например, на основе полиизобутилена). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью характеристик в широком диапазоне температур. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения.

3. Поясная изоляция

Наносится поверх фазной изоляции также из бумажных лент. Ее функция – дополнительное выравнивание электрического поля и механическая защита фазной изоляции.

4. Заполнители

В одножильном кабеле для придания конструкции круглой формы и устранения свободного пространства используются бумажные жгуты или кабельная пряжа.

5. Экран по изоляции

Выполняется из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты. Необходим для выравнивания электрического поля вокруг жилы и отвода тангенциальных составляющих электрического поля, что предотвращает пробой изоляции.

6. Оболочка свинцовая (марки С)

Герметичная оболочка из свинцового сплава (чаще всего с небольшими добавками сурьмы или олова для повышения механической стойкости и усталостной прочности). Основная функция – абсолютная защита бумажной пропитанной изоляции от проникновения влаги, воздуха и других внешних факторов на протяжении всего срока службы. Также служит экраном для электрического поля.

7. Подушка под броню

Наносится поверх свинцовой оболочки для ее защиты от коррозии и механических повреждений броней. Состоит из битумного состава, слоя крепированной бумаги или полимерной пленки, и еще одного слоя битума.

8. Броня

Изготавливается из стальных оцинкованных лент (Бл), наложенных в два слоя с перекрытием. Защищает кабель от механических повреждений (натяжение, удары, сдавливание) и от грызунов.

9. Защитный шланг типа Шв

Наружный покров из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), наложенный поверх брони. Защищает броню от коррозии, обеспечивает стойкость к воздействию агрессивных сред (почвы, химикаты) и служит дополнительной механической защитой. Является несгораемым.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение: 35 кВ (между фазами).
• Максимальное рабочее напряжение: 40,5 кВ.
• Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц: 85 кВ (в течение 10 мин. для кабелей после изготовления).
• Температура жилы:
  • Длительно допустимая: +70°C
  • Допустимая при перегрузке: +80°C
  • Допустимая при коротком замыкании: +200°C (не более 4 сек.)

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба при прокладке: 25 наружных диаметров кабеля.
• Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева: не ниже 0°C.
• Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях), каналах, тоннелях, шахтах, а также в помещениях. Не предназначен для прокладки в воздухе (по опорам) без дополнительных мер, а также в блоках.

Таблица условных обозначений и типоразмеров (пример для сечения 240 мм²)

Марка кабеля	Сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (примерно)	Масса 1 км кабеля, кг (примерно)	Максимальный допустимый ток нагрузки, А*
ЦАСШв 1х240/35	240	55-60	5500-6000	410
ЦАСШв 1х300/35	300	58-63	6200-6800	460
ЦАСШв 1х400/35	400	62-67	7200-7800	520

• Значения приведены для прокладки в земле (траншее) при температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1.0 м и удельном тепловом сопротивлении грунта 1.2 К·м/Вт. Точные значения определяются по расчетным таблицам ПУЭ и зависят от конкретных условий прокладки.

Область применения

Кабель ЦАСШв 1х35 кВ применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Питающие линии от подстанций 35/6(10) кВ к главным понижающим подстанциям промышленных предприятий.
• Межподстанционные связи в сетях 35 кВ.
• Вводы и выводы мощности на электростанциях и крупных распределительных устройствах (ОРУ, ЗРУ).
• Прокладка в кабельных коллекторах и туннелях крупных городов.
• Устройство ответвлений от воздушных линий 35 кВ (переход с ВЛ на КЛ).

Использование именно одножильного кабеля на напряжение 35 кВ часто обусловлено требованиями к допустимым токам нагрузки, удобством монтажа фаз в раздельных каналах (для уменьшения взаимного нагрева) и соображениями ремонтопригодности.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем ЦАСШв необходимо учитывать ряд специфических требований:

• Герметичность: Свинцовая оболочка не должна быть повреждена. При монтаже муфт необходимо тщательно герметизировать концы кабеля для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию.
• Разность уровней: Для кабелей с вязкой пропиткой существует ограничение по разности уровней между верхней и нижней точкой трассы (обычно не более 15-25 м для 35 кВ). При больших перепадах используется кабель с нестекающей пропиткой (маркировка может дополняться индексом «н», например, ЦАСШв н).
• Подогрев: При прокладке при отрицательных температурах кабель требует предварительного подогрева в барабанах.
• Крепление: При вертикальной прокладке кабель должен быть надежно закреплен, чтобы предотвратить сползание и повреждение свинцовой оболочки под собственным весом.
• Защита от коррозии: Несмотря на наличие шланга Шв, при прокладке в агрессивных грунтах может потребоваться дополнительная защита (например, покров типа «Шп» — полиэтиленовый).

Сравнение с аналогами (например, с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена)

Кабель ЦАСШв является традиционным, в то время как в последние десятилетия широкое распространение получили кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, АПвПуг. Сравнительный анализ:

• Допустимая температура жилы: У СПЭ-кабелей она выше (длительно +90°C), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении.
• Монтаж: СПЭ-кабели легче, не имеют ограничений по перепадам уровней, не требуют сложной герметизации концов, допускают прокладку при более низких температурах.
• Эксплуатация: Кабели с СПЭ изоляцией не требуют контроля и поддержания давления масла/пропитки, как это может быть необходимо для маслонаполненных кабелей высокого напряжения.
• Надежность и диагностика: Бумажная изоляция имеет длительную историю эксплуатации, ее состояние хорошо диагностируется традиционными методами (измерение tg δ, испытание повышенным напряжением). Для СПЭ-изоляции методы диагностики продолжают развиваться.
• Стоимость: На напряжение 35 кВ кабель ЦАСШв может иметь более низкую начальную стоимость, однако стоимость монтажа и муфт может нивелировать эту разницу.

Выбор в пользу ЦАСШв часто делается при модернизации существующих сетей, где уже используется подобная технология, для обеспечения совместимости, а также в проектах с жесткими бюджетными ограничениями.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ЦАСШв от ЦАСБ?

Отличие заключается в типе защитного покрова. У кабеля ЦАСБ (Б – броня из стальных оцинкованных лент) поверх брони накладывается не шланг из ПВХ, а джутовый покров, пропитанный противогнилостным составом. Кабель ЦАСБ менее стоек к агрессивным средам и применяется там, где такая стойкость не требуется, но стоит несколько дешевле ЦАСШв.

Можно ли прокладывать одножильный кабель ЦАСШв в трубе?

Да, можно, но с учетом значительного наружного диаметра и жесткости кабеля. Диаметр трубы должен быть не менее 1.5-2 наружных диаметров кабеля. Крайне важно избегать механических повреждений свинцовой оболочки при затяжке. Также необходимо обеспечить вентиляцию трубы для отвода тепла, так как тепловой режим кабеля в трубе ухудшается, что ведет к необходимости снижения допустимой токовой нагрузки.

Как соединяются кабели ЦАСШв?

Для соединения и оконцевания используются специальные кабельные муфты: соединительные (СТС), концевые (КНС) или стопорные. Монтаж муфт на кабели с бумажной пропитанной изоляцией – ответственная операция, требующая высокой квалификации. Процесс включает разделку конца кабеля, ступенчатое снятие изоляции, установку изоляционных конусов, заполнение полости муфты изоляционным компаундом (массой) для герметизации и восстановления изоляции.

Что означает индекс «(н)» в маркировке (ЦАСШвн)?

Индекс «н» означает, что кабель имеет нестекающую пропитку изоляционного состава. Это позволяет прокладывать кабель на трассах с большим перепадом уровней (более 25 м для 35 кВ), так как исключается стекание пропиточного состава в нижнюю точку, что могло бы привести к осушению изоляции в верхней части и снижению ее электрической прочности.

Какой срок службы у кабеля ЦАСШв 35 кВ?

Номинальный срок службы, заложенный в ГОСТ и ТУ, составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может значительно превышать эту цифру (до 50 лет и более) при соблюдении условий прокладки, правильном монтаже и соблюдении режимов нагрузки и эксплуатации. Критическим фактором является сохранение герметичности свинцовой оболочки.

Требуется ли для кабеля ЦАСШв устройство заземления брони и оболочки?

Да, обязательно. Свинцовая оболочка и стальная броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие напряжения с металлических частей при повреждении основной изоляции) и для нормальной работы устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности. Заземление выполняется путем соединения оболочки и брони через специальные заземляющие проводники, подключаемые к контуру заземления.