Кабели распределительные

Кабели распределительные: классификация, конструкция, применение и выбор

Распределительные кабели представляют собой ключевой элемент систем электроснабжения низкого и среднего напряжения, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии от подстанций и распределительных пунктов к конечным потребителям, вводно-распределительным устройствам зданий и промышленным объектам. Их основная функция – обеспечение надежного и безопасного электроснабжения в стационарных условиях при переменном напряжении до 35 кВ включительно. Отличительной чертой данной категории кабелей является отсутствие требований к повышенной гибкости, так как их прокладка осуществляется, как правило, неподвижно.

Классификация распределительных кабелей

Классификация осуществляется по ряду ключевых технических и конструктивных параметров.

1. По номинальному напряжению (U0/U):

    • Кабели на низкое напряжение (НН): До 1 кВ. Наиболее распространенные типы для внутренней и наружной разводки. Пример: 0.66/1 кВ.
    • Кабели на среднее напряжение (СН): От 6 кВ до 35 кВ. Используются для магистральных распределительных сетей в городах и на промышленных предприятиях. Примеры: 6/10 кВ, 8.7/15 кВ, 20/35 кВ.

    2. По материалу токопроводящей жилы:

    • Алюминиевые (обозначение в маркировке — А): Легче и дешевле медных, имеют больший удельный радиус. Применяются в магистральных сетях, где требуется прокладка длинных участков большого сечения. Требуют большего внимания к качеству контактных соединений из-за склонности к окислению и ползучести.
    • Медные (обозначение в маркировке часто опускается или указывается как «М»): Обладают более высокой электропроводностью, механической прочностью и стойкостью контактов. Предпочтительны для ответственных объектов, объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности (в составе нераспространяющих горение кабелей), а также для сечений до 16-25 мм².

    3. По количеству и форме жил:

    • Одножильные: Применяются преимущественно в сетях среднего напряжения, а также для заземления. При прокладке на переменном токе необходимо учитывать возникновение вихревых токов и правильно выполнять перекладку.
    • Многожильные: Двух-, трех-, четырех- и пятижильные. Четырехжильные кабели (3 фазы + нейтраль) являются стандартом для систем TN-S, TN-C-S. Пятижильные добавляют проводник защитного заземления (PE).
    • Форма: Жилы могут быть секторной или сегментной формы для компактности конструкции кабеля.

    4. По типу изоляции и материалов оболочек:

    Это наиболее важный классификационный признак, определяющий область применения, температурный режим и стоимость.

    Сравнительная таблица основных типов изоляции распределительных кабелей
    Тип изоляции (Маркировка)МатериалДиапазон напряженийТемп. режим, °C (длит./макс.)Основные преимуществаТиповые области применения
    ПВХ (В)Поливинилхлоридный пластикатДо 35 кВ70 / 90Низкая стоимость, гибкость, негорючесть, стойкость к влаге, маслам, кислотам.Внутренняя прокладка в зданиях, кабельные каналы, трубы. Кабели ВВГ, АВВГ.
    СПЭ (Пв, XLPE)Сшитый полиэтиленДо 500 кВ (для распред. сетей до 35 кВ)90 / 130-250Высокая термостойкость, большая допустимая токовая нагрузка, низкие диэлектрические потери, стойкость к влаге.Магистральные сети СН, ответственные объекты, наружная прокладка. Кабели ПвВГ, АПвВГ, ПвП.
    Бумажная пропитанная (Ц)Бумажная лента, пропитанная вязким или масло-канифольным составомДо 35 кВ (исторически до 500 кВ)70-80 / —Высокая электрическая прочность, длительный опыт применения. Требует герметичной оболочки.Старые сети, специальные применения. Кабели АСБ, СБ.
    Резиновая (Р, НР)Натуральная или синтетическая (бутил-каучуковая, этилен-пропиленовая — ЭПР) резинаДо 10 кВ60-85 / 150-250Высокая гибкость и стойкость к многократным изгибам.Подвижные вводы, установки с вибрацией, сложные трассы. Кабели КГ, КРПТ.

    5. По наличию и типу защитных покровов:

    • «Голые» (без защиты, Г): Имеют только оболочку (например, ВВГ). Для прокладки в кабельных сооружениях, где исключены механические повреждения.
    • Броневые:
      • Ленточная броня (Б): Стальные оцинкованные ленты. Защита от механических воздействий, грызунов. Кабели ВБбШв, АВБбШв.
      • Проволочная броня (К): Оцинкованные стальные проволоки. Защита от растягивающих усилий (прокладка в грунте с нестабильностью, по мостам). Кабели ПвКШв.
    • С наружным шлангом: Поверх брони накладывается шланг из ПВХ (В) или полиэтилена (П) для защиты брони от коррозии.

    Конструкция распределительного кабеля на среднее напряжение (6-35 кВ)

    Конструкция кабеля на СН является многослойной и обеспечивает высокую электрическую прочность и надежность.

    1. Токопроводящая жила: Медная или алюминиевая, круглой или секторной формы, может быть компактной или многопроволочной.
    2. Экран на жиле (для кабелей с изоляцией из СПЭ и ЭПР): Полупроводящей экструдированный слой, выравнивающий электрическое поле и предотвращающий микроскопические частичные разряды в пустотах на границе жила-изоляция.
    3. Изоляция: Основной слой из сшитого полиэтилена (XLPE) или этилен-пропиленовой резины (EPR) заданной толщины, рассчитанной на рабочее и импульсное напряжение.
    4. Экран на изоляции: Полупроводящей слой, часто в сочетании с медной лентой или проволоками. Предназначен для отвода емкостных токов и обеспечения симметрии электрического поля. В трехжильных кабелях экраны могут быть общими или индивидуальными.
    5. Поясная изоляция: В многожильных кабелях – слой изоляции, объединяющий изолированные жилы.
    6. Заполнитель: Промежутки между жилами заполняются жгутами из ПВХ или мелонаполненной резины для придания кабелю круглой формы.
    7. Броня (при наличии): Ленты или проволоки.
    8. Наружная оболочка: Защитный шланг из ПВХ или полиэтилена, обеспечивающий защиту от влаги, химикатов и механических воздействий.

    Ключевые технические параметры и выбор

    1. Сечение жилы

    Выбирается по двум основным критериям:

    • По допустимому длительному току нагрузки (Iдоп): Сечение должно быть таким, чтобы ток в нормальном режиме не вызывал перегрева изоляции сверх допустимой температуры. Iдоп зависит от материала жилы, типа изоляции, способа прокладки (в земле, воздухе, пучке) и температуры окружающей среды. Данные приведены в ПУЭ и каталогах производителей.
    • По потере напряжения: Для удаленных потребителей необходимо проверить, что падение напряжения в кабеле не превышает нормированных значений (обычно ±5% от номинального).
    • По термической стойкости к токам короткого замыкания: Сечение должно выдерживать кратковременный нагрев при протекании тока КЗ без недопустимых деформаций. Проверяется по формуле: S ≥ (Iкз
    • √t) / K, где K – коэффициент, зависящий от материала жилы.

    2. Условия прокладки и эксплуатации

    Определяют требуемую конструкцию кабеля:

    • Прокладка в земле (траншее): Требуется броня (ленточная для стандартных условий, проволочная при риске растяжения) и коррозионно-стойкая наружная оболочка. Обязательна подсыпка и защита песчаной подушкой и кирпичом/плитами.
    • Прокладка в кабельных каналах, туннелях, по эстакадам: Возможно применение небронированных кабелей с оболочкой из ПВХ или полиэтилена, стойких к УФ-излучению. Важен класс пожарной опасности (не распространяющие горение – нг(А), нг(В) и т.д.).
    • Прокладка в помещениях: Используются небронированные кабели (ВВГ, NYM). Критически важны требования к пожарной безопасности: низкое дымо- и газовыделение (LS), отсутствие галогенов (HF), огнестойкость при групповой прокладке.
    • Агрессивная среда: При наличии химических веществ, масел, солей требуется оболочка с соответствующей стойкостью (например, полиэтиленовая).

    Маркировка и обозначения

    Согласно ГОСТ и ТУ, маркировка кабеля включает в себя буквы и цифры. Пример расшифровки АПвБбШп-1 3х150/25-6/10 кВ:

    • А – алюминиевая жила.
    • Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена.
    • Б – броня из стальных лент.
    • б – без подушки под броней (в данном контексте).
    • Шп – защитный шланг (оболочка) из полиэтилена.
    • -1 – исполнение по классу пожарной безопасности (может указывать на нераспространение горения).
    • 3х150/25 – три основные жилы сечением 150 мм² и одна нулевая/заземляющая жила сечением 25 мм².
    • 6/10 кВ – номинальное напряжение U0/U.

    Тенденции и современные требования

    • Переход на изоляцию из СПЭ: Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) практически полностью вытеснили бумажно-пропитанные в новых проектах СН и активно замещают ПВХ на НН благодаря лучшим нагрузочным характеристикам и долговечности.
    • Повышение требований к пожарной безопасности: Широкое внедрение кабелей с индексом «нг» (не распространяющие горение при групповой прокладке), «LS» (Low Smoke – пониженное дымогазовыделение), «HF» (Halogen Free – безгалогенные).
    • Развитие систем мониторинга: Использование кабелей со встроенными оптическими волокнами для мониторинга температуры и механических напряжений вдоль трассы (системы DTS, DAS).

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    1. Что предпочтительнее для новой распределительной сети 10 кВ: кабель с бумажной изоляцией или с изоляцией из СПЭ?

    Однозначно кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Он не требует сложных концевых муфт с поддержанием уровня масла, допускает большую разность уровней при прокладке, имеет более высокую допустимую температуру жилы (90°C против 70-80°C), что позволяет увеличить пропускную способность или использовать меньшее сечение. СПЭ-кабели более экологичны и ремонтопригодны.

    2. Как правильно выбрать сечение нулевой (N) и защитного (PE) проводников в четырех- и пятижильных кабелях 0.4 кВ?

    Сечение выбирается в соответствии с ПУЭ гл. 1.3 и 7.1:

    • Для фазных сечений до 16 мм² (медь) / 25 мм² (алюминий) сечение нулевого рабочего (N) проводника должно быть равным фазному.
    • Для фазных сечений от 16 до 35 мм² (медь) / от 25 до 35 мм² (алюминий) – не менее 16 мм².
    • Для фазных сечений выше 35 мм² – не менее 50% от сечения фазного проводника.
    • Сечение защитного проводника (PE) должно быть не менее значений, указанных в таблице 1.7.5 ПУЭ. Для сечений фазных проводников S ≤ 16 мм² (медь) оно равно S; при 16 < S ≤ 35 мм² – 16 мм²; при S > 35 мм² – не менее S/2.

3. Можно ли прокладывать бронированный кабель АВБбШв напрямую в земле без защиты?

Да, кабель с броней из стальных лент и наружным полиэтиленовым шлангом (Шв) предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных труб. Однако для защиты от механических повреждений при раскопках и обозначения трассы сверху кабеля укладывается сигнальная лента, а на глубине 0,7-1,0 м рекомендуется защита кирпичом или бетонными плитами в соответствии с ПУЭ.

4. В чем принципиальная разница между кабелями ВВГ и NYM?

Оба кабеля – медные с ПВХ изоляцией и оболочкой на напряжение до 0.66/1 кВ. Ключевое отличие – наличие у кабеля NYM (производимого по немецкому стандарту DIN VDE 0250) дополнительной промежуточной герметизирующей оболочки из мелонаполненной резины между изолированными жилами и наружной оболочкой. Это повышает его надежность при монтаже (меньше риск повреждения изоляции) и несколько улучшает пожароопасные характеристики. Кабель ВВГ (по ГОСТ) такой оболочки не имеет. NYM, как правило, круглой формы, ВВГ может быть как круглым, так и плоским.

5. Какой кабель использовать для групповой прокладки в лотках и коробах по современным нормам?

Для групповой прокладки внутри зданий согласно требованиям пожарной безопасности (СП 6.13130, ФЗ-123) необходимо применять кабели, не распространяющие горение при групповой прокладке. Минимальное требование – кабели с индексом «нг» (например, ВВГнг). Для помещений с массовым пребыванием людей, высотных зданий, метро и т.д. требуются кабели с пониженным дымогазовыделением: «нг-LS» (ВВГнг-LS). Для особо ответственных объектов – безгалогенные кабели «нг-HF» с низкой токсичностью продуктов горения.

6. Что означает маркировка «Ож» на кабеле?

Маркировка «Ож» (в составе, например, ПвПнг(А)-Ож) указывает на то, что кабель является одножильным. Это важное указание для кабелей среднего напряжения, так как правила прокладки и монтажа концевых муфт для одножильных и трехжильных кабелей различаются.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.