Кабель ЦАСШв 3х240
Кабель ЦАСШв 3х240: полное техническое описание и область применения
Кабель ЦАСШв 3х240 – это силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, с защитными покровами. Данная марка является классическим и проверенным временем решением 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. Расшифровка маркировки: Ц – жилы однопроволочные (при сечении 240 мм² это, как правило, многопроволочные, но обозначение исторически сохранилось), А – материал жилы алюминий, С – изоляция бумажная пропитанная, Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из поливинилхлоридного пластиката, 3х240 – три основные жилы сечением 240 квадратных миллиметров.
Конструкция кабеля ЦАСШв 3х240
Конструкция кабеля многослойна и каждый элемент выполняет критически важную функцию, обеспечивая долговечность и надежность.
- Токопроводящая жила: Алюминиевая, многопроволочная (при сечении 240 мм²), круглой формы. Класс жилы по гибкости – 1 или 2 (в зависимости от конкретного ТУ). Алюминий марки АВЕ или АА (по ГОСТ 22483).
- Фазная изоляция: Из нескольких слоев кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (например, для 10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
- Поясная изоляция: Наносится поверх скрученных изолированных жил. Также выполняется из бумажных лент. Выравнивает электрическое поле и обеспечивает дополнительную механическую и электрическую защиту.
- Заполнитель: Экструдированный из бумажных жгутов или кордельно-бумажный. Необходим для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Выполняется из полупроводящей бумаги в сочетании с медной фольгой или медными лентами. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
- 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 защита бумажной изоляции от проникновения влаги и воздуха, что предотвращает старение и пробой изоляции. Также выполняет роль заземленного экрана.
- Защитные покровы типа Шв:
- Подушка под броню: Битумный состав, наложенный поверх свинцовой оболочки, слой крепированной бумаги или ПЭТ ленты. Защищает свинцовую оболочку от коррозии и механических повреждений от бронелент.
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с перекрытием. Обеспечивает защиту от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов.
- Наружный защитный шланг: Выпрессованный из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, обеспечивает дополнительную механическую защиту и стойкость к агрессивным средам. Цвет шланга, как правило, черный.
- Точные значения определяются по расчетным таблицам ПУЭ 7 изд., гл. 1.3, с учетом конкретных условий прокладки (глубина, расстояние между кабелями, температура среды, количество цепей).
- Магистральные линии распределительных сетей 6-10 кВ в городах и поселках.
- Питание мощных трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
- Прокладка к вводам крупных промышленных предприятий, насосных станций, котельных.
- Устройство ответвлений от воздушных линий электропередачи (ВЛ) с переходом на кабельную вставку.
- Высокая надежность и долговечность: При правильной прокладке и эксплуатации срок службы превышает 30-40 лет. Герметичная свинцовая оболочка надежно защищает изоляцию.
- Отличные диэлектрические характеристики: Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к частичным разрядам.
- Термостабильность: Сохраняет свойства в широком диапазоне рабочих температур.
- Высокая стойкость к коротким замыканиям: Благодаря толстому слою изоляции и свинцовой оболочке.
- Механическая защита: Броня из стальных лент обеспечивает защиту от повреждений.
- Относительно низкая стоимость: По сравнению с аналогами на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), особенно при больших сечениях.
- Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и толще кабелей с изоляцией из СПЭ того же сечения и напряжения, что усложняет транспортировку и монтаж.
- Ограничения по условиям прокладки: Наличие свинца и масляного пропитки накладывает ограничения (минимальный радиус изгиба, необходимость подогрева при низких температурах, сложность прокладки на вертикальных участках).
- Требовательность к монтажу и заделке: Необходимость использования специальных кабельных муфт (свинцовых, эпоксидных, современных наборных), требующих высокой квалификации монтажников. Нарушение герметичности концевой заделки ведет к подсосу влаги и выходу кабеля из строя.
- Пожароопасность: Бумажная изоляция и пропитка горючи. При групповой прокладке требуется применение дополнительных противопожарных мер.
- Экологические аспекты: Использование свинца и масла требует особых мер при утилизации.
- Масса и габариты: Кабель АПвВнг значительно легче (примерно в 3-4 раза) и имеет меньший диаметр, что упрощает монтаж.
- Допустимый ток нагрузки: У кабеля с СПЭ он обычно на 10-15% выше при аналогичных условиях прокладки благодаря лучшим теплоотводящим свойствам изоляции.
- Монтаж: Кабели с СПЭ проще в монтаже: допускают большие радиусы изгиба, прокладку при отрицательных температурах без подогрева, более простую технологию монтажа муфт.
- Эксплуатация: Кабели с СПЭ не требуют сложных систем маслоподпитки и контроля давления, как маслонаполненные кабели. Они менее чувствительны к конфигурации трассы.
- Надежность и долговечность: Кабель ЦАСШв имеет многодесятилетнюю историю эксплуатации, его поведение хорошо изучено. Надежность современных кабелей с СПЭ также очень высока, но они имеют меньшую «историю».
- Стоимость: На сечении 240 мм² кабель ЦАСШв, как правило, имеет более низкую цену, что часто является решающим фактором при выборе для проектов с ограниченным бюджетом.
- Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны перевозиться и храниться в вертикальном положении для предотвращения смещения и повреждения витков. Запрещено сбрасывание барабанов.
- Раскатка: Рекомендуется раскатка с применением кабельных роликов и механизмов, не допускающих перекручивания и резких изгибов. Запрещена раскатка волочением по земле.
- Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м (0,5 м при вводе в здание). Дно траншеи должно быть очищено от камней, засыпано песчаной подушкой (10 см). После укладки кабель засыпают слоем мягкого грунта или песка (15-20 см), затем укладывают сигнальную ленту и производят полную засыпку.
- Монтаж муфт: Требует особой тщательности. Концы кабеля должны быть герметично заделаны сразу после разделки. Для соединения и ответвления используются стопорные, соединительные и ответвительные муфты (свинцовые, эпоксидные, термоусаживаемые). При монтаже на вертикальных участках применяются специальные стопорные муфты для предотвращения стекания пропитки.
- Испытания: После монтажа кабельная линия подвергается высоковольтным испытаниям повышенным постоянным напряжением (например, 60 кВ для кабеля 10 кВ в течение 10 минут) для проверки состояния изоляции.
- cosφ). Точный расчет должен выполнять проектировщик согласно ПУЭ гл. 1.3.
Основные технические характеристики и параметры
Ниже приведены ключевые параметры для кабеля ЦАСШв 3х240 на номинальное напряжение 10 кВ.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 6/10; 8,7/10; 10/10 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 х 240 |
| Материал жилы | Алюминий (Al) |
| Материал изоляции | Бумага пропитанная |
| Материал оболочки | Свинец (сплав) |
| Защитный покров | Шв (броня из стальных лент + ПВХ шланг) |
| Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации, °C | +80 |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (до 4 сек), °C | +200 |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева, °C | -0 |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина, м | Не менее 250 (может варьироваться по согласованию) |
| Масса 1 км кабеля, кг | Приблизительно 11000 – 12500 (зависит от толщины изоляции и оболочки) |
| Наружный диаметр, мм | Приблизительно 75 – 85 (зависит от производителя и ТУ) |
| Условия прокладки | Длительно допустимый ток нагрузки, А | Ток односекундного КЗ, кА |
|---|---|---|
| В земле (траншее), при температуре земли +25°C, тепловом сопротивлении 1,0 К·м/Вт | ~ 355 – 380 А | ~ 15 – 18 кА (зависит от конструкции и ТУ) |
| В воздухе, при температуре воздуха +25°C | ~ 400 – 420 А |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ЦАСШв 3х240 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на номинальное напряжение до 10 кВ. Основные сферы применения:
Условия эксплуатации: Кабель предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, шахтах, а также в помещениях. Допускается прокладка в воздухе при отсутствии риска значительных механических повреждений. Не рекомендуется для прокладки в блоках, в условиях сильной вибрации, а также в грунтах с высокой коррозионной активностью к свинцу (блуждающие токи, наличие органических кислот). Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке.
Преимущества и недостатки кабеля ЦАСШв 3х240
Преимущества:
Недостатки:
Сравнение с современными аналогами (кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, СПЭ)
Основным конкурентом ЦАСШв является кабель марки АПвВнг(А)-10 кВ 3х240 (с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, внутренней и внешней оболочкой из ПВХ пониженной горючести, без брони).
Особенности монтажа и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ЦАСШв от ЦАСБ и ААБл?
Основное отличие – в материале защитного покрова. ЦАСБ имеет броню из стальных оцинкованных лент и поверх нее Битумный состав и джутовую оплетку (вместо ПВХ шланга). ААБл – кабель с алюминиевой жилой, бумажной изоляцией, алюминиевой (А) оболочкой, броней из стальных лент и без наружного защитного покрова (л – лавсановая лента под броней). Алюминиевая оболочка дешевле и легче свинцовой, но менее гибкая и более подвержена коррозии в некоторых грунтах.
Почему на кабеле сечением 240 мм² стоит маркировка «Ц» (однопроволочная), хотя жила многопроволочная?
Это исторически сложившееся обозначение в отечественной кабельной отрасли. Буква «Ц» изначально означала однопроволочную жилу. Однако для сечений от 120-150 мм² и выше алюминиевая жила по техническим и экономическим причинам всегда выполняется многопроволочной. Обозначение «Ц» для таких кабелей сохранилось в маркировке как дань традиции и для отличия от других конструкций.
Можно ли прокладывать ЦАСШв 3х240 в воде?
Прямая прокладка в воде (реки, озера) не рекомендуется стандартными условиями эксплуатации. Свинцовая оболочка и броня обеспечивают высокую герметичность и механическую прочность, но длительное воздействие воды, особенно под давлением, и возможные механические воздействия (якоря, течение) требуют применения специальных кабелей, например, с усиленной свинцовой оболочкой и дополнительной защитой (типа ЦАСКл). Для пересечения водных преград кабель, как правило, прокладывают в футлярах (трубах) с дополнительной защитой.
Как определить необходимое сечение 240 мм² для конкретного объекта?
Сечение выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки) и проверке на потерю напряжения и термическую стойкость к токам короткого замыкания. Для ориентира: кабель 3х240 на 10 кВ способен передавать мощность около 6-7 МВА при полной нагрузке (P = √3 U I
Что делать, если повреждена свинцовая оболочка при монтаже?
Любое повреждение свинцовой оболочки недопустимо, так как ведет к нарушению герметичности и увлажнению бумажной изоляции. При обнаружении вмятины, царапины или пробоя оболочки участок кабеля должен быть вырезан. Если повреждение неглубокое и обнаружено до прокладки, возможен ремонт путем пайки свинцового патча квалифицированным специалистом с последующим контролем герметичности. В случае сомнений – участок подлежит замене.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Номинальный срок службы, заявленный в ГОСТ и ТУ, составляет 30 лет. Однако практика показывает, что при корректной прокладке, эксплуатации в нормальных условиях (без перегрузок, в неагрессивных грунтах) и своевременном обслуживании (диагностика, ремонт муфт) кабели ЦАСШв могут надежно работать 40-50 лет и более. Ключевым фактором является сохранение герметичности оболочки.