Кабель КАСЭТ 10 кВ
Кабель силовой с бумажной изоляцией, пропитанной вязким составом, в свинцовой оболочке, с защитными покровами КАСЭТ 10 кВ
Кабель марки КАСЭТ (расшифровывается как Кабель с Бумажной изоляцией, в Свинцовой оболочке, с Экранами, Тяжелыми защитными покровами) на напряжение 10 кВ является классическим представителем кабелей с бумажно-масляной изоляцией, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц. Несмотря на появление современных аналогов с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), кабели КАСЭТ сохраняют свою актуальность благодаря высокой надежности, длительному опыту эксплуатации (свыше 50 лет) и стабильным характеристикам в определенных условиях.
Конструкция кабеля КАСЭТ 10 кВ
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. От центра к периферии она включает:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (А) или меди (М), круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать использование пространства внутри оболочки, уменьшая общий диаметр кабеля. Жилы могут быть однопроволочными (для малых сечений) или многопроволочными.
- Фазная бумажная изоляция. На токопроводящую жилу спирально накладываются ленты из кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным составом. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (10 кВ). Бумажная изоляция обладает высокой электрической прочностью и термостабильностью.
- Экран по жиле (полупроводящая бумага). Поверх фазной изоляции накладывается экран из полупроводящей бумаги. Он служит для выравнивания электрического поля, устранения микроскопических воздушных включений между жилой и изоляцией и предотвращения возникновения частичных разрядов.
- Поясная изоляция. После скрутки изолированных жил в сердечник, на него также накладывается общая поясная изоляция из бумажных лент. Она обеспечивает дополнительную электрическую прочность между жилами и между жилами и оболочкой.
- Экран по изоляции (полупроводящая бумага). Поверх поясной изоляции накладывается общий экран из полупроводящей бумаги. Его функция аналогична экрану по жиле – выравнивание электрического поля.
- Металлический экран (оболочка). Выполняется в виде герметичной свинцовой (С) или сплавосвинцовой оболочки. Она является обязательным элементом конструкции, выполняющим несколько ключевых функций: защита изоляции от проникновения влаги и воздуха, обеспечение пути для тока короткого замыкания и тока утечки, механическая защита. Свинец химически инертен, пластичен и не подвержен коррозии в большинстве грунтов.
- Защитные покровы (броня). Предназначены для защиты свинцовой оболочки от механических повреждений, коррозии и растягивающих усилий. Конструкция покровов соответствует типу «Т» (тяжелые). Стандартная последовательность:
- Подушка (битумный состав, крепированная бумага, ПЭТ лента) для защиты оболочки от коррозии и повреждения стальными лентами.
- Две стальные оцинкованные ленты, наложенные с зазором (броня).
- Наружный защитный шланг из битумного состава, полимерных материалов или волокнистых составов (джут, пропитанный битумом) для защиты брони от коррозии.
- Температура окружающей среды: от -50°C до +50°C при прокладке и эксплуатации.
- Относительная влажность воздуха: до 98% при температуре до +35°C.
- Прокладка без предварительного подогрева: допускается при температуре не ниже 0°C.
- Допустимый нагрев жилы: в продолжительном режиме +80°C, в режиме короткого замыкания (до 4 сек) +200°C.
- Радиус изгиба: не менее 25 наружных диаметров кабеля при прокладке.
- Условия недопустимости: прокладка в землях с высокой коррозионной активностью к свинцу (болотах, солончаках, свалках), в вертикальных и наклонных трассах с большим перепадом уровней (более 15-25 м) без специальных мер, так как возможен стекание пропиточного состава.
- Раскрой и разделка. Требует высокой квалификации персонала. При разделке конца кабеля необходимо герметизировать торец изоляции для предотвращения подсоса влаги и стекания пропиточного состава. Используются специальные кабельные заделки (концевые муфты) и соединительные муфты, рассчитанные на работу с бумажно-масляной изоляцией.
- Контроль герметичности оболочки. Перед монтажом и в процессе эксплуатации обязателен контроль целостности свинцовой оболочки (отсутствие вмятин, надрезов). Нарушение герметичности приводит к увлажнению бумажной изоляции, резкому снижению ее электрической прочности и пробою.
- Учет перепадов уровней. При прокладке трасс с большими перепадами высот (более 15-25 м) необходимо применять стопорные муфты или выбирать кабели с нестекающей пропиткой (типа ЦС или с синтетической пропиткой).
- Система мониторинга. Для ответственных линий часто применяется система постоянного контроля изоляции с помощью сигнально-защитных устройств, реагирующих на появление постоянного тока утечки при повреждении оболочки.
Область применения и условия эксплуатации
Кабель КАСЭТ 10 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах, а также в помещениях. Он рассчитан на длительную эксплуатацию в широком диапазоне условий.
Технические характеристики и параметры
Основные параметры регламентируются ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией» и ТУ производителей.
Таблица 1. Номинальные сечения токопроводящих жил (основной ряд)
| Количество и номинальное сечение жил, мм² | Пример обозначения (3-жильный, алюминий) |
|---|---|
| 3х16, 3х25, 3х35, 3х50, 3х70, 3х95, 3х120, 3х150, 3х185, 3х240 | АКАСЭТ 3х120-10 |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (пример для прокладки в земле)
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток, А (для 3-жильного кабеля) |
|---|---|
| 3х50 | 165 |
| 3х95 | 240 |
| 3х150 | 310 |
| 3х240 | 390 |
Примечание: Точные значения зависят от конкретных условий прокладки (температура земли, удельное тепловое сопротивление грунта, количество кабелей в траншее, глубина заложения) и должны уточняться по ПУЭ 7 изд. или методом теплового расчета.
Таблица 3. Электрические характеристики
| Параметр | Значение для кабеля 10 кВ |
|---|---|
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин. | 30 кВ |
| Сопротивление изоляции при +20°C | Не менее 100 МОм·км |
| Емкость жилы относительно экрана | ~0.3-0.5 мкФ/км (зависит от сечения и конструкции) |
| Индуктивность | ~0.3-0.4 мГн/км |
Особенности монтажа и эксплуатации
Работа с кабелем КАСЭТ требует соблюдения специфических правил, обусловленных его конструкцией.
Сравнение с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Кабель КАСЭТ и современный кабель АПвП (АПвПу) 10 кВ имеют принципиальные различия.
| Критерий | КАСЭТ (бумажно-масляная изоляция) | АПвП (изоляция из СПЭ) |
|---|---|---|
| Материал изоляции | Пропитанная бумага, вязкий состав | Сшитый полиэтилен |
| Допустимая температура жилы | +80°C (длит.) | +90°C (длит.) |
| Влияние перепадов уровней | Критично, возможна миграция пропитки | Некритично |
| Требования к монтажу | Высокие, нужна герметизация, сложная разделка | Относительно проще, разделка сухим методом |
| Радиус изгиба | ≥ 25D | ≥ 15D |
| Экологичность | Используются маслоканифольные составы | Более экологичен |
| Срок службы | 40-50 лет и более (при соблюдении условий) | Более 30 лет (опыт эксплуатации меньше) |
| Стоимость | Зависит от цен на металлы, часто сопоставима или выше СПЭ | Конкурентная |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество КАСЭТ перед современными кабелями с СПЭ-изоляцией?
Главное преимущество – это многодесятилетний, статистически подтвержденный опыт безотказной эксплуатации в стабильных условиях. Конструкция и поведение кабеля в различных ситуациях хорошо изучены. Он обладает высокой перегрузочной способностью и стойкостью к термическим циклам.
Почему для КАСЭТ так критично повреждение свинцовой оболочки?
Бумажная изоляция гигроскопична. При нарушении герметичности свинцовой оболочки влага и воздух проникают внутрь, что приводит к локальному увлажнению изоляции, резкому снижению ее электрической прочности, развитию частичных разрядов и, в конечном итоге, к пробою по влажным бумажным лентам.
Можно ли прокладывать КАСЭТ в одном лотке или траншее с кабелями на 0.4 кВ?
Да, но с соблюдением требований ПУЭ (Глава 2.3). Кабели напряжением выше 1 кВ и ниже 1 кВ, как правило, рекомендуется прокладывать раздельно. При необходимости совместной прокладки между группами кабелей должно быть обеспечено расстояние не менее 250 мм либо они должны быть разделены несгораемой перегородкой с пределом огнестойкости не менее 0.25 ч.
Как определить необходимость применения стопорных муфт на трассе?
Стопорные муфты применяются при разности уровней между нижней и верхней точками участка кабельной линии, превышающей допустимую для данной марки кабеля и конструкции (для кабелей с вязкой пропиткой, как правило, 15-25 м). Они предотвращают стекание пропиточного состава в нижнюю часть трассы, что ведет к обеднению изоляции составом в верхней части и снижению электрической прочности.
Какой кабель выбрать для реконструкции старой линии – КАСЭТ или АПвП?
Выбор зависит от множества факторов: условий прокладки (перепад уровней, агрессивность грунта), доступности квалифицированных монтажников для работы с бумажной изоляцией, требований к токовой нагрузке, бюджета проекта и корпоративных стандартов заказчика. Для трасс со сложным рельефом и в условиях, где высок риск механических повреждений при монтаже (меньший радиус изгиба у СПЭ), часто предпочтение отдается современным кабелям с изоляцией из СПЭ.
Заключение
Кабель КАСЭТ 10 кВ представляет собой проверенную временем, надежную конструкцию для строительства и ремонта кабельных линий распределительных сетей среднего напряжения. Его применение остается технически и экономически обоснованным, особенно при модернизации существующих сетей, где уже накоплен опыт эксплуатации подобной кабельной продукции. Ключевыми для его долговечности являются строгое соблюдение правил монтажа, контроль герметичности оболочки и учет специфических ограничений, связанных с особенностями бумажно-масляной изоляции. При проектировании новых линий необходим тщательный технико-экономический анализ в сравнении с альтернативными решениями на основе изоляции из сшитого полиэтилена.