Кабель ЦСКл 3х150

Кабель ЦСКл 3х150: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ЦСКл 3х150 представляет собой силовой кабель с бумажной пропитанной изоляцией, медными жилами сечением 150 мм² в свинцовой оболочке, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 100 Гц или до 25 кВ постоянного тока. Буквенная маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – изоляция жил бумажная, пропитанная вязким или нестекающим составом; С – оболочка свинцовая; Кл – наличие защитного покрова в виде брони из круглых стальных оцинкованных проволок. Конструкция кабеля отражает классические, проверенные временем решения для высоковольтных линий, обеспечивающие высокую надежность и длительный срок службы в сложных условиях.

Конструктивные элементы кабеля ЦСКл 3х150

Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию, что в совокупности гарантирует его электротехническую надежность и механическую прочность.

Токопроводящая жила: Медная, многопроволочная, круглой формы, номинальным сечением 150 мм². Класс гибкости, как правило, 1 или 2 (по ГОСТ 22483). Медь обеспечивает высокую проводимость, стойкость к окислению и надежность контактных соединений.
Фазная изоляция: Каждая жила индивидуально изолируется несколькими слоями бумажной ленты, пропитанной вязким изоляционным составом (массой на основе минерального масла и канифоли) или специальным нестекающим составом (для кабелей с нестекающей пропиткой, предназначенных для трасс с большим перепадом уровней). Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения (например, для 10 кВ).
Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий поясной слой из бумажных лент. Его функция – дополнительное выравнивание электрического поля и защита фазной изоляции.
Экран на жилах (для кабелей на 6 кВ и выше): Для кабелей на напряжение 6 кВ и 10 кВ обязательно наличие экрана в виде электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты поверх изоляции каждой жилы. Это необходимо для устранения ионизации и создания радиального электрического поля.
Заполнитель: Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется жгутами из бумаги или кабельной пряжей для придания конструкции круглой формы и механической стабильности.
Оболочка свинцовая (марка С): Герметичная оболочка из свинцового сплава, накладываемая поверх поясной изоляции. Основные функции: абсолютная герметизация изоляционной системы от проникновения влаги и воздуха, защита от механических воздействий, а также выполнение роли заземленного экрана. Свинец химически стоек ко многим средам и обеспечивает долговременную защиту.
Защитный покров типа «Кл»: Броневой покров, накладываемый поверх подушки под броню. Состоит из:
- Подушка под броню: Битумный состав, наложенный на свинцовую оболочку, слой крепированной бумаги или полимерной пленки, а также два слоя битумированной пряжи (пеньковой или стеклянной). Предназначена для защиты свинцовой оболочки от коррозии и механических повреждений броней.
- Броня: Два слоя оцинкованных стальных проволок круглого сечения, наложенных повивно с противоположным направлением навивки. Назначение – защита кабеля от растягивающих усилий, механических повреждений (удары, сдавливание) и грызунов.
- Наружный покров: Пропитка брони и наложение слоя битумного состава для защиты брони от коррозии. Может включать в себя наружную обмотку из кабельной пряжи с пропиткой.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля ЦСКл 3х150 регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и другими сопутствующими стандартами.

Таблица 1. Ключевые электрические и конструктивные параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U₀/U (U_m)	6/10 кВ (12 кВ) или 10/10 кВ (12 кВ)
Количество и сечение основных жил	3 x 150 мм²
Материал и форма жилы	Медь, многопроволочная, круглая
Материал изоляции	Бумажная лента, пропитанная вязким или нестекающим составом
Материал оболочки	Свинец или свинцовый сплав
Тип защитного покрова	Кл – броня из круглых стальных оцинкованных проволок
Максимально допустимая температура жилы при длительной эксплуатации	+80°C
Максимальная температура при коротком замыкании (длительность до 4 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-0°C
Сопротивление изоляции на 1 км длины при +20°C, не менее	100 МОм (для 10 кВ)
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	Для кабелей 10 кВ: 60 кВ
Радиус изгиба при прокладке	Не менее 25 наружных диаметров кабеля
Масса 1 км кабеля, ориентировочно	8000 — 9000 кг

Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (при прокладке в земле, температуре грунта +15°C, глубине прокладки 0.7-1 м)

Способ прокладки	Одна кабельная линия	Две кабельные линии
В траншее (в земле)	355 А	320 А
В воздухе (на открытом воздухе, в кабельном сооружении)	390 А	350 А

Примечание: Точные значения токовых нагрузок должны уточняться по актуальным ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру воздуха/грунта, количество работающих кабелей вплотную, глубину заложения и т.д.).

Область применения и условия эксплуатации

Кабель ЦСКл 3х150 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его применение обусловлено требованиями к надежности и долговечности в ответственных сетях.

Прокладка: В кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), в земле (траншеях), включая участки с наличием блуждающих токов и в условиях повышенной коррозионной активности (благодаря свинцовой оболочке и оцинкованной броне). Не рекомендуется для прокладки по вертикальным и наклонным трассам с большим перепадом уровней, если кабель имеет вязкую пропитку. Для таких трасс используются кабели с нестекающей пропиткой (обозначение ЦСПл).
Климатическое исполнение: Умеренный и холодный климат (категории УХЛ и Т по ГОСТ 15150). Может эксплуатироваться в сухих и влажных помещениях, на открытом воздухе, в земле (грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям).
Типовые объекты применения: Магистральные линии городских и промышленных распределительных сетей 6-10 кВ, вводы на территории крупных промышленных предприятий, питание мощных трансформаторных подстанций, распределительных устройств (РУ), ответственные линии на объектах энергетики.

Особенности монтажа и эксплуатации

Работа с кабелем ЦСКл имеет ряд специфических требований, обусловленных его конструкцией.

Транспортировка и хранение: Барабаны должны перевозиться и храниться в вертикальном положении. Не допускаются удары и падения. Хранение предпочтительно в закрытых помещениях или под навесом. Срок хранения на барабане ограничен и должен контролироваться.
Прокладка: При прокладке необходимо строго соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (как правило, ≥ 25D). Запрещается прокладка при температуре ниже 0°C без предварительного подогрева. При протяжке кабеля вручную или механизированным способом необходимо использовать специальые ролики и приспособления, предотвращающие повреждение наружного покрова и брони. Не допускается превышение допустимых тяговых усилий.
Монтаж муфт и концевых заделок: Требует высокой квалификации персонала. Процесс включает разделку концов кабеля (послойное удаление покровов), монтаж соединительной или концевой муфты (свинцовой, эпоксидной, полимерной) с восстановлением изоляции, экрана и герметизации. Особое внимание уделяется герметичности для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию.
Эксплуатационный контроль: В процессе эксплуатации обязательны периодические измерения сопротивления изоляции мегомметром на 2500 В, испытания повышенным напряжением выпрямленного тока после монтажа и через определенные межремонтные периоды (согласно ПТЭЭП).

Сравнение с аналогами и современные тенденции

Кабель ЦСКл является классическим, но не единственным решением для сетей 6-10 кВ. Его основными аналогами являются:

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), например, ПвП 3х150: Более современная технология. Преимущества: меньший вес и радиус изгиба, отсутствие риска стекания пропитки, возможность прокладки на большие перепады высот, более высокая допустимая температура жилы (до 90°C). Недостатки: чувствительность к точечным механическим повреждениям, распространению водных древ, более высокая стоимость. Кабели СПЭ активно вытесняют бумажно-масляные в новых проектах.
Кабели с ПВХ изоляцией (ВВГ, АВВГ) на напряжение до 1 кВ: Не являются прямыми аналогами, так как рассчитаны на низкое напряжение. Используются в распределительных сетях 0.4 кВ.
Кабели в алюминиевой оболочке (ЦАКл): Более легкие и дешевые, но менее стойкие к коррозии и механическим воздействиям по сравнению со свинцом.

Несмотря на рост популярности полимерных кабелей, ЦСКл остается востребованным для ремонта и модернизации существующих сетей, где уже проложены аналогичные кабели, а также на объектах с особыми требованиями к пожарной безопасности (свинец не поддерживает горение) и в условиях, где важна проверенная десятилетиями надежность.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ЦСКл от ЦСПл?

Буква «П» в маркировке ЦСПл указывает на использование нестекающей пропиточного состава. Это позволяет прокладывать кабель на трассах с большим перепадом уровней по высоте (более 15-25 м для кабелей 10 кВ). В кабеле ЦСКл с обычной вязкой пропиткой при значительном перепаде возможно стекание пропиточного состава в нижнюю часть трассы, что приводит к осушению изоляции в верхней части и снижению электрической прочности.

Можно ли проложить кабель ЦСКл 3х150 в воде?

Свинцовая герметичная оболочка и броня из оцинкованных проволок теоретически позволяют прокладку в воде. Однако для длительной эксплуатации в таких агрессивных условиях требуется специальное исполнение наружного покрова (например, усиленная антикоррозийная защита), что должно быть оговорено в технических условиях заказа. Стандартное исполнение для этого не предназначено.

Как правильно выбрать сечение жилы 150 мм²? На что оно влияет?

Сечение 150 мм² выбирается на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки (см. Таблицу 2) и по потере напряжения. Для сечения 150 мм² при прокладке в земле допустимый ток составляет около 355 А. Это означает, что кабель может длительно передавать мощность около √3 10 кВ 355 А ≈ 6.1 МВт. Также сечение влияет на термическую стойкость при коротком замыкании.

Требуется ли для кабеля ЦСКл 3х150 дополнительное заземление?

Да. Свинцовая оболочка и броня кабеля должны быть заземлены с двух концов линии (а на длинных линиях – и в промежуточных точках) для обеспечения безопасности персонала и нормальной работы релейной защиты. Это выполняется при монтаже концевых и соединительных муфт путем присоединения заземляющих проводников к свинцовой оболочке и бронепокрову.

Каков ориентировочный срок службы кабеля ЦСКл 3х150?

При соблюдении условий транспортировки, монтажа, эксплуатации и норм технического обслуживания (включая регулярные испытания) расчетный срок службы кабеля ЦСКл составляет не менее 30 лет. На практике многие линии на таких кабелях успешно эксплуатируются 40-50 лет и более.

Что означают маркировки на барабане и самой кабельной оболочке?

На барабане указывается завод-изготовитель, тип кабеля (ЦСКл 3х150), напряжение, длина в метрах, масса барабана, дата изготовления, знак направления вращения при раскатке. На самой кабельной оболочке через определенные интервалы (обычно не более 1 м) наносится непрерывная маркировка: товарный знак завода, год изготовления, марка кабеля и напряжение.

Как определить необходимость замены или ремонта кабеля ЦСКл в процессе эксплуатации?

Критериями являются: снижение сопротивления изоляции ниже нормируемых значений, рост тока утечки и тангенса угла диэлектрических потерь при высоковольтных испытаниях, наличие повреждений брони и оболочки (вмятины, разрывы, глубокая коррозия), срабатывание дифференциальной защиты, указывающее на пробой изоляции. Решение о ремонте (монтаж вставки) или полной замене линии принимается на основе комплексной диагностики.