Кабели круглые
Кабели круглые: конструкция, стандартизация и области применения
Круглые кабели представляют собой класс кабельной продукции, характеризующийся цилиндрической формой поперечного сечения. Эта форма является наиболее распространенной и технологичной для широкого спектра кабелей – от силовых и контрольных до монтажных и кабелей связи. Круглое сечение обеспечивает равномерное распределение механических нагрузок, оптимальное соотношение площади проводника к периметру изоляции, удобство намотки, хранения и прокладки, включая протяжку в трубы и короба.
Конструктивные элементы круглых кабелей
Конструкция круглого кабеля представляет собой сложную многослойную систему, каждый элемент которой выполняет строго определенную функцию. Основные компоненты включают:
- Токопроводящая жила: Изготавливается из меди или алюминия. Может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной (гибкой). Сечение жилы стандартизировано и определяется номинальным током нагрузки и условиями прокладки.
- Изоляция жилы: Слой диэлектрического материала, обеспечивающий электрическую прочность и предотвращающий замыкание между жилами. Материалы: ПВХ (винил), сшитый полиэтилен (XLPE), резина, полиэтилен, фторопласт.
- Заполнитель и поясная изоляция: Для многожильных кабелей пространство между изолированными жилами часто заполняется нитями, эластомерной массой или вспомогательными элементами для придания кабелю стабильной круглой формы. Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция (обмотка из пленки или ленты).
- Экран: Присутствует в кабелях на напряжение выше 6 кВ и кабелях для передачи данных. Может быть выполнен в виде медной или алюминиевой фольги, оплетки из медных луженых проволок или их комбинации. Служит для выравнивания электрического поля и защиты от электромагнитных помех.
- Броня: Защитный слой от механических повреждений. Выполняется в виде стальной оцинкованной ленты (ленточная броня) или стальных оцинкованных проволок (проволочная броня). В ряде конструкций броня может одновременно служить экраном (броня из алюминиевых проволок).
- Внешняя оболочка: Наружный защитный слой, предохраняющий все внутренние элементы от воздействия влаги, агрессивных сред, ультрафиолета и механических воздействий. Материалы: ПВХ, полиэтилен, резина, полиуретан, безгалогенные составы.
- А – алюминиевая жила (отсутствие «А» означает медь).
- В – изоляция из ПВХ.
- П – изоляция из полиэтилена.
- Пв – изоляция из сшитого полиэтилена.
- Р – изоляция из резины.
- К – контрольный кабель.
- Г – гибкий или отсутствие защитного покрова («голый»).
- Шв – защитный шланг из ПВХ.
- Б – броня из стальных лент.
- К (в конце) – броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
- нг(A)-LS – нераспространяющий горение по категории А, с пониженным дымовыделением.
Классификация и основные типы круглых кабелей
Круглые кабели классифицируются по множеству признаков. Ниже представлена таблица с ключевыми параметрами классификации.
| Критерий классификации | Типы | Краткое описание и примеры |
|---|---|---|
| По назначению | Силовые | Для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках (ВВГ, АВВГ, ПвВГ, КГ). |
| Контрольные | Для соединения электрических приборов, аппаратов, сборок зажимов с устройствами контроля и управления (КВВГ, АКВВГ, КГВВ). | |
| Кабели связи и передачи данных | Коаксиальные, витая пара (UTP, FTP), оптические (внешняя оболочка круглая). | |
| Монтажные и судовые | Для подвижного и фиксированного монтажа внутри аппаратов, судовых систем (МКШ, МКЭШ). | |
| По материалу жилы | Медные | Высокая проводимость, стойкость к окислению, лучшая гибкость. Более высокая стоимость. |
| Алюминиевые | Меньший вес и стоимость, но выше переходное сопротивление, склонность к ползучести и окислению. | |
| По гибкости (класс гибкости по ГОСТ) | Класс 1-2 (моножила) | Для стационарной прокладки без перемещений. |
| Класс 3-5 (многопроволочная) | Для подключения подвижных механизмов, переносного оборудования. | |
| По напряжению | Низковольтные (до 1 кВ) | Кабели для сетей 0,4/0,69 кВ. |
| Среднего напряжения (6-35 кВ) | Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвП, ПвВ) или бумажной пропитанной изоляцией. | |
| Высоковольтные (110 кВ и выше) | Как правило, имеют круглую форму с экраном и броней. | |
| По виду изоляции | ПВХ (ВВГ) | Распространенный, недорогой, ограниченная стойкость к морозу и температуре. |
| Сшитый полиэтилен (ПвВГ) | Высокая термостойкость, стойкость к токам КЗ, для сетей 6-35 кВ. | |
| Резина (КГ) | Высокая гибкость и стойкость к многократным изгибам. | |
| По наличию брони | Бронированные | С ленточной (ВБШв) или проволочной (ПвКШп) броней для прокладки в земле. |
| Небронированные | Для прокладки в кабельных сооружениях, помещениях, лотках. |
Ключевые стандарты и маркировка
Производство круглых кабелей в РФ регламентируется национальными стандартами (ГОСТ) и техническими условиями (ТУ). Основные стандарты: ГОСТ 31996-2012 (кабели силовые с ПВХ изоляцией), ГОСТ 31565-2012 (кабели огнестойкие), ГОСТ Р 53769-2010 (кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена), серия ГОСТ 1508 для контрольных кабелей. Маркировка кабеля наносится на внешнюю оболочку и включает торговую марку, номинальное напряжение, количество и сечение жил, год выпуска, длину. Расшифровка буквенной маркировки является обязательным навыком для специалиста.
Особенности прокладки и монтажа
Прокладка круглых кабелей требует учета их конструктивных особенностей и условий эксплуатации. Для силовых кабелей с броней из стальных лент (типа ВБШв) критически важно соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, который обычно составляет 10-15 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого правила ведет к необратимой деформации бронелент и изоляции, сокращению срока службы. Кабели с проволочной броней (ПвКШп) более гибки. При прокладке в кабельных лотках и коробах необходимо учитывать допустимый уровень заполнения (обычно не более 40-50% живого сечения) для обеспечения теплоотвода. При подземной прокладке в траншеях кабель укладывается на песчаную подушку и защищается сверху кирпичом или сигнальной лентой. Для круглых небронированных кабелей (ВВГ, NYM) обязательна защита от механических повреждений при открытой прокладке (в коробах, трубах).
Расчет сечения и выбор круглого кабеля
Выбор сечения жилы круглого кабеля является основополагающей инженерной задачей. Оно определяется по двум основным критериям: допустимому длительному току нагрузки и потере напряжения. Расчет ведется согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и методикам, изложенным в ГОСТ 31996-2012. Ключевые факторы: материал жилы, способ прокладки (в земле, в воздухе, в трубе), температура окружающей среды, группировка с другими кабелями. Для предварительного выбора можно использовать таблицы допустимых токовых нагрузок.
| Сечение жилы, мм² | Одножильный кабель, А | Двухжильный кабель, А | Трехжильный кабель, А |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 24 | 21 | 19 |
| 2.5 | 33 | 28 | 26 |
| 4 | 44 | 37 | 34 |
| 6 | 56 | 49 | 45 |
| 10 | 76 | 66 | 61 |
| 16 | 101 | 87 | 81 |
Важно помнить, что для алюминиевых кабелей аналогичного сечения допустимый ток примерно в 1.3 раза ниже. Окончательный выбор должен быть верифицирован расчетом потерь напряжения, особенно для протяженных линий.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ВВГ и NYM?
Кабель NYM (стандарт DIN VDE 0250) является аналогом ВВГ, но имеет конструктивное отличие: между оболочкой и изолированными жилами присутствует невулканизированный резиновый заполнитель, который придает кабелю более плотную круглую форму и повышает его гибкость и герметичность. Кабель NYM всегда имеет только медные жилы и круглую форму. ВВГ может быть как круглым, так и секторным, и не имеет заполнителя.
Когда необходимо применять бронированные круглые кабели?
Бронированные кабели (ВБШв, ПвБШв, ПвКШп) применяются при прокладке в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, где существует риск механических повреждений, в том числе при раскопках. Также они используются на участках с повышенной внешней нагрузкой, в условиях возможного растяжения, на промышленных объектах с высокой вибрацией.
Как правильно определить минимальный радиус изгиба кабеля?
Минимально допустимый радиус изгиба регламентирован стандартами на конкретный тип кабеля. Для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией на напряжение до 35 кВ с многопроволочными жилами он обычно составляет 15 наружных диаметров. Для одножильных кабелей на напряжение 6-10 кВ с экраном – не менее 20 диаметров. Точные значения указаны в технической документации производителя.
Можно ли использовать круглый кабель ВВГ для прокладки в земле?
Кабель ВВГ в стандартном исполнении не предназначен для прямой прокладки в земле, так как не имеет броневой защиты. Его прокладка в траншее допустима только при условии защиты его гофрированной трубой, пластиковой или асбоцементной коробой с обеспечением влагонепроницаемости. Предпочтительнее для этих целей использовать кабели с броней (ВБШв).
Что означает маркировка «нг(A)-FRLS» на круглом кабеле?
Данная маркировка указывает на специальные свойства огнестойкости и пожарной безопасности:
нг(A) – нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования).
FR (Fire Resistance) – огнестойкий, сохраняет работоспособность в условиях пожара в течение заданного времени (обычно 60, 90, 120 минут).
LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением при горении и тлении.
Такие кабели применяются на объектах с массовым пребыванием людей, в системах аварийного электроснабжения, противопожарных системах.
Как выбрать между кабелем с ПВХ изоляцией (ВВГ) и сшитым полиэтиленом (ПвВГ)?
Выбор определяется условиями эксплуатации и бюджетом. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) имеет более высокую допустимую рабочую температуру жилы (до 90°C против 70°C у ПВХ), большую стойкость к токам короткого замыкания, меньший вес и диаметр при одинаковом сечении. Он предпочтителен для сетей среднего напряжения (6-35 кВ), а также в низковольтных сетях с высокими нагрузками или повышенными температурными требованиями. ПВХ-кабель (ВВГ) экономически выгоден для стандартных низковольтных распределительных сетей внутри зданий и сооружений.