Кабели силовые 1 кВ сечение 240 мм с пластмассовой изоляцией

Кабели силовые на напряжение 1 кВ с изоляцией из пластмассы сечением 240 мм²: технические характеристики, применение и монтаж

Силовые кабели на напряжение до 1 кВ с пластмассовой изоляцией и сечением токопроводящей жилы 240 мм² представляют собой ключевой элемент в системах распределения электроэнергии на промышленных объектах, в гражданском строительстве и инфраструктурных проектах. Данная статья представляет собой детальный технический обзор данной продукции, ее конструктивных особенностей, областей применения и нормативных требований.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля 1 кВ сечением 240 мм² является многослойной и строго регламентирована. Каждый элемент выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила сечением 240 мм² может быть выполнена в однопроволочном (монолитном) или многопроволочном исполнении, в соответствии с ГОСТ 22483 и МЭК 60228.

• Материал: Медь (Cu) или Алюминий (Al). Медные жилы обладают более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость и массу. Алюминиевые — легче и дешевле, но требуют большего сечения для аналогичной токовой нагрузки и особого внимания к контактным соединениям.
• Класс гибкости: Для стационарной прокладки обычно применяется жила 1-го (однопроволочная) или 2-го класса (многопроволочная). Для подключения к подвижным механизмам или в условиях сложного трассирования могут использоваться кабели с жилами 4-го или 5-го класса гибкости.
• Форма: Жилы 240 мм², как правило, имеют секторную или сегментную форму в многожильных кабелях для уменьшения общего диаметра и экономии материалов изоляции и оболочки.

2. Изоляция

Основная электрическая изоляция жил выполняется из полимерных материалов, что и определяет тип кабеля.

• Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ, PVC): Наиболее распространенный материал (кабели ВВГ и др.). Обладает хорошими изоляционными свойствами, не поддерживает горение, устойчив к агрессивным средам. Существенным недостатком является выделение хлористого водорода и большое количество дыма при горении. Рабочая температура: от -50°C до +70°C.
• Сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE): Применяется в кабелях АПвВГ, АПвПуг и аналогах. Материал с улучшенными характеристиками: более высокая допустимая температура длительной эксплуатации (+90°C), стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям (до +250°C), низкие диэлектрические потери. Кабели с изоляцией из СПЭ позволяют передавать большую мощность при том же сечении.

3. Поясная изоляция и заполнители

В многожильных кабелях поверх изолированных жил может накладываться поясная изоляция из того же материала или ПВХ. Пространство между жилами часто заполняется жгутами из невулканизированной резиновой смеси или ПВХ для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.

4. Оболочка

Наружная оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к внешним воздействиям и служит барьером от распространения пламени.

• Материал: ПВХ пластикат различных составов.
  • Обычный ПВХ.
  • ПВХ пониженной горючести (в маркировке «-нг», например, ВВГнг).
  • ПВХ пониженной пожарной опасности: с низким дымовыделением и газовыделением («-нг-LS», например, ВВГнг-LS).
  • Не распространяющий горение, безгалогенный, с низкой токсичностью продуктов горения («-нг-HF», «-нг-FRLS»).

Основные типы кабелей и их маркировка

Маркировка кабелей осуществляется согласно ГОСТ 31996-2012 и другим отраслевым стандартам. Для сечения 240 мм² наиболее распространены следующие марки:

Таблица 1. Основные типы силовых кабелей 1 кВ 240 мм²

Марка кабеля	Материал жилы	Материал изоляции	Материал оболочки	Ключевые особенности
ВВГ	Медь	ПВХ	ПВХ	Базовый тип для сухих и влажных помещений, кабельных каналов.
ВВГнг	Медь	ПВХ	ПВХ пониж. горючести	Не распространяет горение при групповой прокладке.
ВВГнг-LS	Медь	ПВХ	ПВХ пониж. пожар. опасности	Пониженное дымовыделение и газовыделение при пожаре.
АВВГ	Алюминий	ПВХ	ПВХ	Более дешевая альтернатива ВВГ для стационарной прокладки.
ПвВГ	Медь	XLPE	ПВХ	Повышенная термостойкость и пропускная способность.
ПвВГнг-HF	Медь	XLPE	Безгалогенный комп.	Не распр. горение, безгалогенный, для общественных зданий и метро.
ВБбШв	Медь	ПВХ	ПВХ, броня	С броней из стальных лент и защитным шлангом. Для грунта и мест с мех. риском.

Технические и электрические параметры

Допустимые токовые нагрузки

Длительно допустимый ток нагрузки зависит от материала жилы, условий прокладки и числа работающих кабелей. Данные приведены согласно ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.4-1.3.11.

Таблица 2. Допустимые токовые нагрузки для кабелей 240 мм² (одиночная прокладка в воздухе, температура воздуха +25°C)

Тип кабеля	Медь, 1 жила	Медь, 3 жилы	Алюминий, 1 жила	Алюминий, 3 жилы
С изоляцией из ПВХ (ВВГ, АВВГ)	~700 А	~515 А	~540 А	~400 А
С изоляцией из XLPE (ПвВГ, АПвВГ)	~815 А	~605 А	~625 А	~465 А

Примечание: При прокладке в земле (траншее) токовые нагрузки могут отличаться (обычно выше на 10-20% при благоприятных условиях). При групповой прокладке вводятся понижающие коэффициенты.

Сопротивление жил

Активное сопротивление постоянному току при +20°C является нормируемым параметром (ГОСТ 22483).

• Медная жила 240 мм²: не более 0.0754 Ом/км.
• Алюминиевая жила 240 мм²: не более 0.125 Ом/км.

Условия прокладки и эксплуатации

• Рабочая температура: Для ПВХ: от -50°C до +70°C. Для XLPE: от -50°C до +90°C.
• Допустимая температура при КЗ: Для ПВХ: +160°C. Для XLPE: +250°C.
• Минимальный радиус изгиба: Для кабелей с однопроволочными жилами — 15 наружных диаметров. Для кабелей с многопроволочными жилами — 10 наружных диаметров. Для гибких кабелей (класс 4-5) — 7.5 диаметров.
• Монтаж при отрицательной температуре: Кабели с ПВХ изоляцией и оболочкой требуют предварительного прогрева при температуре ниже -15°C. Кабели с изоляцией из СПЭ можно прокладывать без прогрева при температуре до -20°C.

Области применения

Кабели данного сечения используются для создания магистральных линий и ответвлений в сетях 0.4/0.69 кВ.

• Промышленные предприятия: Питание мощных электродвигателей, распределительных щитов, трансформаторных подстанций.
• Жилые и коммерческие комплексы: Вводы электроэнергии в здания, вертикальные стояки (ризеры) в многоэтажных домах.
• Инфраструктурные объекты: Питание насосных станций, котельных, систем вентиляции и кондиционирования.
• Объекты транспортной инфраструктуры: В метрополитене, на железнодорожных вокзалах, в аэропортах применяются кабели с низким дымовыделением и безгалогенной оболочкой (нг-HF).
• Прокладка в земле: Для этого применяются бронированные кабели (например, ВБбШв) с защитой от механических повреждений и грызунов.

Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабелей сечением 240 мм² требует специального оборудования и квалификации персонала.

• Разделка кабеля: Требует использования специальных ножей для снятия изоляции и оболочки, чтобы не повредить жилы.
• Соединение и ответвление: Выполняется с помощью опрессовки гильзами (медными, алюмомедными или биметаллическими) с последующей изоляцией термоусаживаемыми трубками или муфтами. Для алюминиевых жил критически важно очистить поверхность от окисной пленки и использовать кварцевазелиновую пасту.
• Присоединение к аппаратуре: Жилы кабеля оконцовываются кабельными наконечниками (типа ТМЛ, ТАМ и др.), которые обжимаются гидравлическим прессом с матрицей соответствующего сечения. Наконечники должны соответствовать материалу жилы.
• Прокладка: При протяжке в лотках, коробах или по конструкциям необходимо использовать ролики и направляющие для минимизации трения и механических напряжений. Сила натяжения должна контролироваться.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается кабель ВВГ от ВВГнг?

Кабель ВВГнг (не распространяющий горение) имеет в составе оболочки и изоляции специальные добавки-антипирены, которые препятствуют поддержанию горения. Это позволяет прокладывать его пучками (групповая прокладка) без риска распространения пламени с одного кабеля на другой. Обычный ВВГ на это не рассчитан.

Что лучше для прокладки в земле: бронированный кабель или прокладка в трубах?

Использование бронированного кабеля (ВБбШв, ПвБбШв) является стандартным и более надежным решением, так как броня обеспечивает постоянную защиту по всей длине трассы. Прокладка небронированного кабеля в ПНД/ПВХ трубах может быть использована как дополнительная мера защиты, но трубы могут повреждаться, в них может скапливаться влага, что требует герметизации торцов. Выбор зависит от агрессивности грунта и наличия сторонних нагрузок.

Можно ли соединять медный и алюминиевый кабель сечением 240 мм² напрямую?

Категорически запрещено прямое механическое соединение меди и алюминия из-за возникновения гальванической пары, ведущей к интенсивной электрохимической коррозии алюминия и разрушению контакта. Для соединения необходимо использовать биметаллические (алюмомедные) гильзы или переходные медно-алюминиевые пластины, а также применять специальные контактные смазки.

Как правильно выбрать между кабелем с изоляцией из ПВХ и из СПЭ (XLPE)?

Выбор основывается на технико-экономическом расчете:

• XLPE: Выбирайте при высоких ожидаемых нагрузках, необходимости работы в режиме перегрузки, при проектировании с учетом будущего развития мощностей, в условиях повышенных температур окружающей среды. Имеет больший срок службы (до 30-40 лет).
• ПВХ: Подходит для проектов с жестким бюджетом, при стабильных и прогнозируемых нагрузках, не превышающих номинальных значений, в стандартных условиях эксплуатации.

Какие существуют методы контроля качества изоляции после монтажа?

Основным методом является измерение сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Для кабеля 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0.5 МОм (согласно ПУЭ). После монтажа муфт и концевых заделок проводится высоковольтное испытание повышенным выпрямленным напряжением 3.5 кВ в течение 10 минут. Ток утечки не должен иметь тенденции к росту.

Какой запас по сечению рекомендуется при проектировании новой линии?

Рекомендуется закладывать коэффициент резервирования мощности не менее 15-25%. Для кабеля 240 мм² это может означать либо выбор следующего стандартного сечения (300 мм²), если расчетный ток близок к предельному для 240 мм², либо обеспечение условий прокладки (в земле, одиночно), которые дают более высокую допустимую нагрузку. Обязательно должен быть выполнен расчет по потере напряжения.