Кабель силовой ВВБ 5-жильный на напряжение 1 кВ: полный технический анализ
Кабель ВВБ 5-жильный на напряжение 1 кВ представляет собой силовой кабель с медными токопроводящими жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, бронированный стальными оцинкованными лентами, не распространяющий горение. Расшифровка маркировки по ГОСТ 16442-80 (основополагающий стандарт) и его актуализированной версии ГОСТ 31996-2012: В – изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ), В – оболочка из ПВХ пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, 5 – количество жил. Номинальное напряжение – 1000 В (1 кВ) переменного тока частотой 50 Гц. Конструкция кабеля предназначена для стационарной прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, а также в помещениях с повышенной влажностью, при наличии опасности механических повреждений и воздействия блуждающих токов.
Конструктивные элементы кабеля ВВБ 5х…
Конструкция кабеля ВВБ 5-жильного является многослойной и включает в себя несколько обязательных элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. В зависимости от сечения может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2. Жилы имеют стандартную цветовую маркировку изоляции для пятижильных кабелей: три жилы – фазы (коричневый, черный, серый цвета), нулевая рабочая жила (синий цвет), жила защитного заземления (желто-зеленый цвет). Сечение нулевой жилы (N) и жилы заземления (PE) может быть равным фазному (при сечениях до 16 мм² включительно) или редуцированным (например, при фазном сечении 120 мм², сечение N и PE может быть 70 мм², что оговаривается в заказе).
2. Изоляция жилы
Каждая жила изолируется индивидуальным слоем ПВХ пластиката. Толщина изоляции нормируется ГОСТом в зависимости от номинального напряжения и сечения жилы. Изоляция обеспечивает необходимую электрическую прочность, предотвращает короткое замыкание между жилами и на землю.
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для пятижильных кабелей скрутка, как правило, имеет правильную форму, близкую к секторной, для компактности. Между жилами на стадии скрутки могут находиться заполнители из ПВХ-компаунда или нетканых материалов для придания конструкции округлой формы и стабильности.
4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил накладывается поясная изоляция – обмотка из ПВХ-ленты или экструдированный слой ПВХ пластиката. Этот слой служит дополнительной электрической защитой и барьером между жилами и броней.
5. Броня
Броневой покров состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент регламентирована стандартом в зависимости от диаметра кабеля под броней. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, сдавливание, грызуны) при прокладке в земле и от растягивающих нагрузок.
6. Наружная оболочка
Поверх брони накладывается оболочка из ПВХ пластиката. Она защищает стальные ленты от коррозии, выполняет функцию дополнительной изоляции и предохраняет броню от воздействия химических веществ. Оболочка кабелей марки ВВБ, как правило, изготавливается из ПВХ пластиката пониженной горючести, что позволяет относить кабель к категории не распространяющих горение (при одиночной прокладке).
Основные технические характеристики и параметры
Технические параметры кабеля ВВБ 5х… регламентируются ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».
Таблица 1. Допустимый длительный ток нагрузки для кабеля ВВБ 5х… (1 кВ) при прокладке в земле (грунт с тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт)
| Номинальное сечение жил, мм² | Допустимый ток нагрузки, А | Примерная масса 1 км кабеля, кг |
|---|---|---|
| 4×4+1×2.5 | 31 | ~580 |
| 4×6+1×4 | 38 | ~720 |
| 4×10+1×6 | 52 | ~1050 |
| 4×16+1×10 | 70 | ~1450 |
| 4×25+1×16 | 94 | ~2050 |
| 4×35+1×16 | 115 | ~2550 |
| 4×50+1×25 | 144 | ~3350 |
| 4×70+1×35 | 178 | ~4400 |
| 4×95+1×50 | 216 | ~5800 |
| 4×120+1×70 | 251 | ~7100 |
Примечание: Токовые нагрузки являются справочными. Фактические значения зависят от конкретных условий прокладки (глубина, температура грунта, количество кабелей в траншее) и должны быть рассчитаны в каждом проекте. При прокладке в воздухе значения токов могут отличаться.
Таблица 2. Электрические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0.6/1 |
| Максимально допустимая рабочая температура жилы | +70°C |
| Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 5 с) | +160°C |
| Минимальная температура монтажа без предварительного подогрева | -15°C |
| Сопротивление изоляции при +20°C, не менее | 10 МОм·км |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 50 Гц, в течение 10 мин. | 3.5 кВ |
| Строительная длина | Не менее 150 м (для сечений до 70 мм²), не менее 125 м (для сечений 95 мм² и выше) |
Область применения и условия эксплуатации
Кабель ВВБ 5-жильный 1 кВ предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и опасности механических повреждений в процессе эксплуатации. Требуется защита от прямого воздействия грунтовых вод и блуждающих токов.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам и в галереях.
- Прокладка внутри влажных и сухих производственных помещений, в том числе с наличием химически активной среды (пары, газы), при условии защиты от прямого попадания солнечного излучения.
- Электроснабжение промышленных предприятий, жилых и административных зданий, распределительных устройств, насосных станций.
- Использование в сетях с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью, где напряжение относительно земли фазного проводника не превышает 1 кВ.
- Подготовка трассы: При прокладке в земле глубина траншеи должна быть не менее 0.7 м. На дне траншеи устраивается песчаная подушка толщиной 10-15 см. Кабель укладывается «змейкой» без натяжения.
- Защита: При пересечении с инженерными коммуникациями или дорогами кабель должен быть защищен асбоцементными или пластиковыми трубами. Сверху кабель засыпается слоем песка, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка грунтом.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 10 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 7.5 диаметров для однопроволочных жил.
- Концевые разделки: Обязательна качественная разделка концов кабеля с установкой концевой муфты для защиты от увлажнения и обеспечения надежного контакта при подключении к аппаратуре. Броня должна быть заземлена с двух сторон.
- Соединение и ответвление: Соединение отрезков кабеля производится с помощью соединительных муфт, соответствующих сечению и конструкции кабеля.
- ВВБбШв: Отличие – наличие защитного шланга (Ш) из ПВХ пластиката поверх брони. Это повышает коррозионную стойкость и обеспечивает лучшую защиту от механических воздействий. Буква «б» означает отсутствие подушки под броней.
- ВВБГ: Кабель без брони. Применяется там, где нет риска механических повреждений.
- ВВБнг(А)-LS, ВВБбШвнг(А)-LS: Модификации с пониженным дымовыделением и газовыделением (LS – Low Smoke) при горении и тлении, не распространяющие горение при групповой прокладке по категории «А» (наибольшая пожаробезопасность). Критически важны для объектов с массовым пребыванием людей.
- АВВБ: Аналогичный кабель, но с алюминиевыми токопроводящими жилами. Имеет меньшую стоимость и большую легкость, но уступает по электропроводности, гибкости и стойкости к повторным изгибам.
- Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE): Например, ПвВБбШв или ПвБбШп. Имеют более высокую допустимую рабочую температуру жилы (+90°C), большую стойкость к токам короткого замыкания и лучшие диэлектрические характеристики. Постепенно вытесняют ПВХ-кабели в ряде применений.
- Для фазных сечений до 16 мм² включительно, сечение нулевых и заземляющих жил должно быть равным фазному.
- Для фазных сечений от 16 до 35 мм² включительно, сечение нулевых и заземляющих жил должно быть не менее 16 мм².
- Для фазных сечений от 35 мм² и выше, сечение нулевых и заземляющих жил должно быть не менее 50% сечения фазной жилы, но, как правило, выбирается из стандартного ряда (35, 50, 70 мм² и т.д.) и указывается в заказе (например, ВВБ 4х120+1х70).
Ограничения: Не рекомендуется для прокладки в блоках, в грунтах с высокой коррозионной активностью к стальным лентам (без дополнительной защиты), в условиях, где возможны значительные растягивающие нагрузки (подвесная прокладка), а также в местах с повышенной пожароопасностью, требующей применения кабелей без галогенов (в этом случае используют кабели типа ВБбШвнг-LS или аналоги с изоляцией из сшитого полиэтилена).
Особенности монтажа и прокладки
Монтаж кабеля ВВБ требует соблюдения правил ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и технических рекомендаций.
Отличия от аналогов и модификации
Кабель ВВБ является базовой конструкцией. Существуют его модификации, расширяющие область применения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ВВБ от ВБбШв?
Основное отличие – в конструкции внешней защиты. У ВВБ поверх брони наложена ПВХ-оболочка. У ВБбШв поверх брони наложен выпрессованный шланг из ПВХ пластиката (Шв), который обычно толще и обеспечивает лучшую герметизацию и защиту брони от влаги и агрессивных сред. ВБбШв часто предпочтительнее для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью.
Можно ли использовать кабель ВВБ для прокладки по воздуху (по фасаду)?
Да, можно, но с учетом условий. Кабель не предназначен для подвеса на тросе с натяжением, так как не имеет несущего элемента. Его можно крепить на фасаде или конструкциях с помощью скоб, избегая натяжения и защищая от прямых солнечных лучей (УФ-излучение со временем разрушает ПВХ оболочку). Для воздушных линий на тросах существуют специальные марки кабелей, например, СИП или ВВБК (кабель с несущим тросом).
Как правильно выбрать сечение нулевой (N) и заземляющей (PE) жилы в кабеле ВВБ 5х…?
Согласно ПУЭ (п. 1.3.10, табл. 1.3.4):
Точный выбор должен быть сделан на основе расчета ожидаемых токов в нулевом проводнике и тока короткого замыкания для защитного проводника.
Требуется ли дополнительная защита кабеля ВВБ при прокладке в земле под дорогой?
Да, обязательно. При прокладке под автомобильными дорогами, железнодорожными путями и другими подобными сооружениями кабель должен быть дополнительно защищен от механических нагрузок. Стандартное решение – прокладка в предварительно уложенных футлярах (трубах) из прочных материалов: ПНД, ПВХ, асбоцемент или стальные трубы. Диаметр футляра должен позволять протяжку кабеля без повреждений.
Какой срок службы у кабеля ВВБ?
Номинальный срок службы кабеля ВВБ, заявленный производителями при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, составляет 30 лет. Фактический срок службы может быть как больше, так и меньше в зависимости от агрессивности среды, температурных режимов, перегрузок и качества монтажа.
Чем обоснован выбор между медным ВВБ и алюминиевым АВВБ?
Выбор обосновывается технико-экономическим расчетом. Медь имеет более высокую проводимость, что позволяет при равном сечении пропускать больший ток или использовать меньшее сечение для той же мощности. Медные жилы более гибкие и стойкие к изломам. Алюминий легче и дешевле. АВВБ часто применяется для вводов в здания, распределения на подстанциях, где не требуется частая переукладка и где решающим фактором является стоимость. Однако в современных проектах, особенно внутри зданий и для ответственных линий, предпочтение отдается меди из-за ее надежности и долговечности.
Заключение
Кабель силовой ВВБ 5-жильный на 1 кВ остается востребованным и надежным решением для создания распределительных сетей 0.4/0.69 кВ в условиях, требующих механической защиты. Его конструкция, регламентированная национальными стандартами, обеспечивает долговечность и безопасность эксплуатации. Правильный выбор сечения, модификации (обычный, нг-LS) и соблюдение правил монтажа являются ключевыми факторами для безаварийной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы. При проектировании новых объектов необходимо также рассматривать современные аналоги с изоляцией из сшитого полиэтилена, которые обладают улучшенными техническими характеристиками.