Кабели сечением 120 мм²: технические характеристики, сферы применения и особенности монтажа

Кабели с номинальным сечением токопроводящей жилы 120 мм² занимают критически важную нишу в системах распределения и передачи электроэнергии среднего и высокого напряжения. Данное сечение является переходным между кабелями для относительно компактных распределительных устройств и мощными магистральными линиями. Его выбор обусловлен необходимостью передачи значительных токовых нагрузок (порядка 250-350 А в зависимости от условий) при сохранении относительной гибкости и приемлемых габаритов по сравнению с более крупными сечениями. В статье детально рассмотрены конструктивные особенности, ключевые параметры и нормативная база, регламентирующая применение кабелей 120 мм².

Конструктивные особенности и типы кабелей 120 мм²

Конструкция кабеля определяется его назначением, номинальным напряжением и условиями эксплуатации. Сечение 120 мм² может быть реализовано в различных типах кабельной продукции.

1. Материал и форма токопроводящей жилы

Жила сечением 120 мм² изготавливается, как правило, из меди или алюминия. Медные жилы обладают более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость и массу. Алюминиевые жилы легче и дешевле, но требуют большего сечения для передачи того же тока и склонны к ползучести и окислению.

• Монолитная (однопроволочная) жила: Применяется в стационарных установках, где не требуется частых изгибов. Имеет жесткую конструкцию.
• Многопроволочная жила: Состоит из множества мелких проволок, скрученных в жгут. Обеспечивает повышенную гибкость, что облегчает монтаж в стесненных условиях и прокладку по сложным трассам.

2. Изоляция и типы кабелей

Выбор изоляции определяет максимальное рабочее напряжение, температурный режим и стойкость к внешним воздействиям.

• Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE): Наиболее современное и распространенное решение для напряжений 6, 10, 20, 35 кВ и выше. Обладают высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до 90°C в продолжительном режиме), отличными диэлектрическими характеристиками, малой массой и отсутствием течения изоляции при нагреве.
• Кабели с бумажно-масляной изоляцией (МНС, СБ): Традиционная технология для напряжений от 1 до 110 кВ. Требуют специальной конструкции с поддержанием давления масла, что усложняет монтаж и эксплуатацию. В новых проектах применяются реже, но широко используются в действующих сетях.
• Кабели с изоляцией из ПВХ (ВВГ и др.): Применяются в сетях низкого напряжения (0.4/0.66/1 кВ). Отличаются невысокой стоимостью, хорошей гибкостью, но ограниченной термостойкостью (до 70°C) и выделением вредных веществ при горении.
• Кабели с изоляцией из этиленпропиленовой резины (ЭПР, EPR): Используются в сетях до 10 кВ, особенно там, где требуются повышенная гибкость и стойкость к многократным изгибам (например, в подвижных соединениях, на судах).

3. Защитные оболочки и экраны

Для кабелей на напряжение выше 1 кВ обязательным элементом является экран по изоляции из полупроводящих материалов и медных лент/проволок, выравнивающий электрическое поле. Внешняя защита зависит от условий прокладки:

• Броня из стальных лент (Бл): Защищает от механических повреждений, грызунов. Применяется для прокладки в земле (траншеях).
• Броня из стальных оцинкованных проволок (Бп, Кл): Используется для кабелей, работающих на растяжение (подвесные линии, прокладка по мостам, дну водоемов).
• Защитный шланг из полиэтилена (Шв) или поливинилхлорида (Шп): Обеспечивает защиту от коррозии, агрессивных сред и влаги.

Основные технические параметры и таблицы данных

Таблица 1: Допустимые длительные токовые нагрузки для кабелей 120 мм² (одножильных) в различных условиях прокладки

Данные приведены согласно ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012 для кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжение 10 кВ. Температура жилы +90°C, температура окружающей среды +25°C, глубина прокладки 0.7 м.

Материал жилы	Прокладка в земле (траншее)	Прокладка в воздухе
Медь	355 А	320 А
Алюминий	275 А	250 А

Примечание: При изменении условий вводятся поправочные коэффициенты на температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей в одной траншее, глубину прокладки.

Таблица 2: Сравнительные характеристики кабелей 120 мм² на разные напряжения

Марка кабеля	Напряжение, кВ	Материал жилы	Изоляция	Типичная область применения
АВВГ-1 1×120	0.66/1	Алюминий	ПВХ	Ввод в здания, распределительные щиты НН.
ВВГнг(А)-LS 3×120	0.66/1	Медь	ПВХ пониж. горючести	Магистральные линии в зданиях, пожаробезопасные зоны.
ПвП 1×120/16	10	Медь	СПЭ	Распределительные сети 10 кВ, подключение ТП.
АПвП 1×120/16	10	Алюминий	СПЭ	Экономичные решения для сетей 10 кВ.
ПвПу 1×120/16	35	Медь	СПЭ	Межподстанционные связи, вводы на ГПП.

Расчет и выбор сечения 120 мм². Смежные вопросы проектирования

Выбор кабеля 120 мм² должен быть обоснован расчетами. Основные критерии:

• По допустимому длительному току: Расчетный максимальный ток нагрузки должен быть меньше допустимого тока из Таблицы 1 с учетом всех поправочных коэффициентов.
• По потере напряжения: Особенно критично для сетей низкого напряжения большой протяженности. Падение напряжения не должно превышать установленных норм (например, 5% для внутренних сетей).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (ТКЗ): Сечение должно быть проверено на устойчивость к тепловому воздействию ТКЗ. Минимальное допустимое сечение S_min = (I_кз
• √t) / C, где C – коэффициент, зависящий от материала жилы и изоляции, t – время действия защиты.
• По экономической плотности тока: Для объектов с большим числом часов использования максимума нагрузки сечение выбирается исходя из оптимальных капитальных и эксплуатационных затрат.

Особенности монтажа и соединения

Работа с кабелями 120 мм² требует специального инструмента и соблюдения технологий.

• Разделка кабеля: Требует высокой точности для сохранения целостности экранов и изоляции. Используются специальные ножи для продольного разрезания оболочек.

Соединение и оконцевание:

• Для медных жил применяются опрессовка гильзами (ГМЛ, ГСИ), сварка или пайка. Опрессовка – наиболее надежный и распространенный метод.
• Для алюминиевых жил – опрессовка алюминиевыми или медно-алюминиевыми гильзами (ГА, ГМА) с обязательной зачисткой от окисла и применением кварцевазелиновой пасты.
• Для кабелей на напряжение выше 1 кВ соединение и заделка выполняются с помощью комплектов кабельной арматуры (муфт соединительных, концевых), которые обеспечивают восстановление электрического поля, герметизацию и механическую защиту.
• Прокладка: При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защита кирпичом или сигнальной лентой. Радиус изгиба регламентирован (обычно не менее 15-20 наружных диаметров кабеля). При прокладке в лотках и коробах необходимо учитывать допустимые уровни заполнения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Что выгоднее использовать на вводе в здание – кабель 120 мм² с алюминиевой или медной жилой?

Ответ: Выбор зависит от баланса капитальных и эксплуатационных затрат. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но требует большего внимания к контактным соединениям из-за склонности алюминия к окислению и ползучести. Медный кабель дороже, но надежнее, компактнее (при одинаковом токе можно взять меньшее сечение) и долговечнее. При токах близких к предельным для 120 мм² (250-300А) часто предпочтение отдается меди.

Вопрос: Можно ли использовать кабель ВВГ 3×120 для прокладки в земле?

Ответ: Нет, кабель марки ВВГ не предназначен для прямой прокладки в земле. Он не имеет броневой защиты и гидроизоляционного слоя, что приведет к его быстрому повреждению от механических воздействий и влаги. Для прокладки в траншее необходимо применять кабели с броней и наружным защитным шлангом, например, ВБбШв или АВБбШв.

Вопрос: Как правильно выбрать концеую муфту для кабеля ПвП 1×120/16 на 10 кВ?

Ответ: Выбор муфты определяется маркой кабеля, его конструкцией (тип изоляции, наличие/отсутствие экрана, сечение) и условиями установки (внутри помещения, на улице). Для кабеля ПвП 1×120/16 10 кВ необходимо использовать термоусаживаемую или холодноусаживаемую концевую муфту на напряжение 10-12 кВ, соответствующую именно кабелям с изоляцией из СПЭ и сечением 120 мм². Важно соблюдать инструкцию производителя муфты.

Вопрос: Каков фактический внешний диаметр и вес трехжильного кабеля ВВГнг(А)-LS 3×120?

Ответ: Точные значения необходимо уточнять у производителя, так как они могут незначительно отличаться. Ориентировочно, внешний диаметр такого кабеля составляет около 40-45 мм, а вес примерно 5500-6000 кг/км.

Вопрос: Существует ли кабель сечением 120 мм² для постоянного тока?

Ответ: Да, сечение жилы является геометрической характеристикой и не зависит от рода тока. Кабели сечением 120 мм² широко применяются и в цепях постоянного тока, например, в системах тягового электроснабжения, гальванических установках, для подключения мощных источников бесперебойного питания. При этом расчет допустимой нагрузки ведется по тем же принципам, но с учетом отсутствия скин-эффекта.

Заключение

Кабели сечением 120 мм² представляют собой универсальное и широко востребованное решение для создания надежных и эффективных электрических связей в сетях среднего и низкого напряжения. Их применение охватывает широкий спектр задач: от магистральных линий внутриплощадочных сетей промышленных предприятий до вводов и распределения в крупных жилых и коммерческих зданиях. Корректный выбор конкретной марки кабеля, учитывающий материал жилы, тип изоляции, конструкцию защитных оболочек и условия эксплуатации, в совокупности с профессиональным монтажом и качественным соединением, является залогом долговечной и безопасной работы энергоустановки на протяжении всего срока службы, который для современных кабелей с изоляцией из СПЭ может превышать 30-40 лет.