Кабель ВКШв 4-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель ВКШв 4-х жильный – это силовой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, с экраном в виде оплетки из медных луженых проволок и в герметичной оболочке из поливинилхлоридного шланга. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: В – оболочка из ПВХ пластиката, К – контрольный кабель, Шв – защитный покров в виде выпрессованного шланга из ПВХ, «4-х жильный» – количество основных токопроводящих жил. Данный кабель предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях), тоннелях, каналах, шахтах, производственных помещениях, а также в условиях агрессивных сред при отсутствии растягивающих усилий.
Конструкция кабеля ВКШв 4-х жильный
Конструкция кабеля ВКШв является многослойной и обеспечивает высокую степень защиты от механических повреждений, влаги и электромагнитных помех. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра:
- Токопроводящая жила: Выполняется из медной проволоки (материал – медь, обозначение в маркировке отсутствует, подразумевается по умолчанию). Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) или многопроволочными (класс 2) в зависимости от сечения. Основные жилы имеют стандартную цветовую маркировку изоляции: синий, коричневый, черный, серый или белый. Нулевая жила (если предназначена) маркируется голубым цветом.
- Изоляция: Каждая жила изолирована индивидуально слоем ПВХ пластиката. Цвет изоляции соответствует стандартной маркировке или наносится цифровая маркировка. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля.
- Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Между жилами могут находиться заполнители из ПВХ композиции или нетканых материалов для придания кабелю округлой формы и стабильности конструкции.
- Экран: Поверх скрученного сердечника накладывается экранирующая оплетка из медных луженых проволок. Основное назначение экрана – защита от внешних электромагнитных помех и ограничение излучения электромагнитных полей от самого кабеля. Это критически важно для цепей измерения, управления, сигнализации, где наводки могут исказить передаваемый сигнал.
- Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между экраном и оболочкой может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или слоя ПВХ.
- Внутренняя оболочка: Первый слой защитной оболочки из ПВХ пластиката, накладываемый поверх экрана или поясной изоляции.
- Броня: В кабеле ВКШв броня как отдельный элемент (стальные ленты или проволоки) отсутствует. Защитную функцию от механических воздействий выполняет следующий слой.
- Наружная герметичная оболочка (шланг): Защитный покров типа «Шв» – это выпрессованный поверх внутренней оболочки шланг из ПВХ пластиката повышенной толщины и механической прочности. Он обеспечивает герметичность, стойкость к влаге, агрессивным средам (кислотам, щелочам, маслам) и значительную защиту от ударов, сдавливания, истирания.
- Системы автоматизации и управления: Прокладка в цепях измерения, сигнализации, управления (КИПиА) на промышленных предприятиях, нефтехимических комплексах, горнодобывающих объектах.
- Электроснабжение: Питание электродвигателей, станков, осветительных установок в условиях повышенной влажности и наличия агрессивных сред.
- Объекты с повышенными требованиями к ЭМС: Экранирование позволяет использовать кабель вблизи силовых линий, в электроустановках, где необходима защита от помех.
- Прокладка в сложных условиях: По эстакадам, в кабельных туннелях, блоках, производственных помещениях с высокой запыленностью, в грунтах со средней и высокой коррозионной активностью (включая заболоченные участки), при условии отсутствия блуждающих токов высокой величины.
- Подключение передвижной техники: Краны, экскаваторы, прочие механизмы, где требуется гибкий, стойкий к истиранию и изгибам кабель с экраном.
- ВКШв vs ВВГ: Кабель ВВГ имеет ПВХ изоляцию и оболочку, но не имеет экрана и толстого защитного шланга. Он дешевле, но предназначен для прокладки в сухих и влажных помещениях, кабельных каналах, где нет агрессивных сред, механических рисков и требований к ЭМС. ВКШв – это его защищенная и экранированная версия для тяжелых условий.
- ВКШв vs КВВГ: Кабель КВВГ – это контрольный кабель. Его основное назначение – подключение электрических аппаратов, сборка вторичных цепей щитов управления. Хотя он также может быть экранированным, его токопроводящие жилы, как правило, меньшего сечения (до 10 мм²), а требования к механической защите ниже. ВКШв, несмотря на букву «К» в маркировке (исторически сложившуюся), в современной трактовке чаще рассматривается как силовой кабель для питания, но с конструктивными особенностями контрольного (экран, гибкость).
- ВКШв vs КГ: Кабель КГ – гибкий кабель с резиновой изоляцией и оболочкой, предназначенный для подключения передвижных механизмов. Он более гибкий, чем ВКШв, но его оболочка менее стойка к истиранию, маслам и агрессивным средам. ВКШв предлагает лучшую механическую и химическую защиту при стационарной прокладке или питании механизмов с умеренной подвижностью.
- Подготовка трассы: При прокладке в земле необходимо подготовить траншею глубиной не менее 0.7 м (0.5 м при прокладке под стационарными дорогами). Дно траншеи должно быть очищено от острых камней и мусора, рекомендуется подсыпка песчаной подушки толщиной 100 мм.
- Условия прокладки: Прокладка допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо предварительно выдержать в теплом помещении (от +20°C в течение 24 часов) или прогреть.
- Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 10 наружных диаметров кабеля. Нарушение этого требования может привести к повреждению изоляции, экрана и оболочек.
- Защита при подземной прокладке: В местах с повышенным риском механических повреждений кабель должен быть защищен кирпичом, асбоцементными или бетонными плитами, либо уложен в трубы. Сверху кабель засыпается слоем песка (100-150 мм), затем укладывается сигнальная лента, после чего производится обратная засыпка грунтом.
- Соединение и оконцевание: При соединении и разделке кабеля необходимо обеспечить надежное соединение экранирующей оплетки. Экраны с обеих сторон должны быть соединены между собой и заземлены для обеспечения эффективной защиты от помех и выполнения своей защитной функции (ПУЭ, гл. 1.7, 2.1, 3.1).
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель ВКШв 4-х жильный соответствует требованиям технических условий ТУ 16.К71-310-2001 (или более новых редакций). Его ключевые параметры определяют область безопасного применения.
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение переменного тока | 660 В или 1000 В частотой 50 Гц |
| Номинальное напряжение постоянного тока | 1000 В или 1500 В |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата, на открытом воздухе, в земле, помещениях). |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +50°C |
| Максимальная допустимая температура нагрева жил при эксплуатации | +70°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +160°C (продолжительность не более 4 сек.) |
| Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева | -15°C |
| Строительная длина | Не менее 100 м для сечений до 10 мм², не менее 50 м для сечений 16 мм² и выше. |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля. |
| Срок службы | Не менее 25 лет с даты изготовления. |
| Гарантийный срок эксплуатации | 5 лет с даты ввода в эксплуатацию, но не более 6 месяцев с даты изготовления. |
Сечения жил и масса кабеля
Четырехжильный кабель ВКШв выпускается в стандартном диапазоне сечений. Ниже приведены ориентировочные данные для кабеля на напряжение 660/1000 В.
| Номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (прибл.) | Масса 1 км кабеля, кг (прибл.) |
|---|---|---|
| 4 x 1.5 | 15.0 — 17.0 | 280 — 350 |
| 4 x 2.5 | 16.0 — 18.0 | 350 — 420 |
| 4 x 4 | 18.0 — 20.0 | 480 — 560 |
| 4 x 6 | 20.0 — 22.0 | 620 — 720 |
| 4 x 10 | 23.0 — 26.0 | 950 — 1100 |
| 4 x 16 | 26.0 — 30.0 | 1400 — 1650 |
| 4 x 25 | 30.0 — 35.0 | 2100 — 2500 |
| 4 x 35 | 34.0 — 39.0 | 2800 — 3300 |
Примечание: Фактические значения наружного диаметра и массы зависят от производителя и конкретной конструкции (толщины оболочек, наличия заполнителей).
Область применения и назначение
Кабель ВКШв 4-х жильный, благодаря своей конструкции, предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках, а также для питания нестационарных потребителей (например, передвижных механизмов) при условии отсутствия значительных растягивающих усилий. Основные сферы применения:
Важное замечание: Несмотря на наличие герметичного шланга, кабель ВКШв не предназначен для прокладки в земле с высокой вероятностью механических повреждений (например, в каменистых грунтах, местах с активными земляными работами) без дополнительной защиты (кирпичная кладка, плиты, защитные трубы). Для таких условий предпочтительнее кабели с броней из стальных лент (например, ВБШв).
Отличия от других марок кабелей (ВВГ, КВВГ, КГ)
Для корректного выбора продукции важно понимать ключевые отличия ВКШв от других распространенных марок.
Прокладка и монтаж кабеля ВКШв
Монтаж кабеля ВКШв должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), СНиП и инструкциями производителя.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ВКШв от ВКШвнг?
Индекс «нг» в маркировке (негорючий) означает, что кабель изготовлен из ПВХ пластиката пониженной горючести. При групповой прокладке в пучках кабель ВКШвнг будет препятствовать распространению горения, в то время как обычный ВКШв может этого не обеспечивать. ВКШвнг предъявляет более строгие требования к пожарной безопасности.
Можно ли использовать 4-жильный ВКШв в системе TN-S для питания трехфазного потребителя?
Да, можно. В этом случае три жилы используются для фаз (L1, L2, L3), а четвертая жила с голубой изоляцией – для рабочего нуля (N). Защитный заземляющий проводник (PE) в этом кабеле отсутствует. Для системы TN-S, где нулевой и защитный проводники разделены, необходим пятижильный кабель (3 фазы + N + PE) или отдельная прокладка PE-проводника.
Как правильно заземлить экран кабеля ВКШв?
Экран в виде медной оплетки должен быть заземлен с двух сторон кабельной линии (на обоих концах). Это необходимо для отвода наведенных токов и обеспечения эффективного экранирования. Заземление выполняется путем соединения экранов с помощью медных проводников и крепления их к заземляющей шине или корпусу аппаратуры. В некоторых случаях, при большой длине линии, может применяться заземление с одной стороны для предотвращения образования циркулирующих токов, но такое решение требует специального обоснования и применяется в цепях измерения слабых сигналов.
Какое максимальное сечение выпускается для 4-жильного ВКШв?
Стандартный ряд сечений по ТУ обычно доходит до 35-50 мм² для 4-жильного исполнения. Для больших сечений (70, 95, 120 мм²) кабель, как правило, производится в одножильном или трехжильном исполнении, так как вес и жесткость становятся чрезмерными.
Допустима ли прокладка ВКШв по воздуху (по фасадам, между зданиями)?
Да, допустима, но с учетом условий окружающей среды и способа крепления. Кабель стойко переносит солнечное излучение и перепады температур. Однако необходимо обеспечить его надежное крепление на тросах, лотках или скобах без натяжения и с соблюдением радиуса изгиба. При длинных пролетах рекомендуется использовать тросовую подвеску.
В чем разница между ВКШв и ПВКШв?
Это аналогичные марки кабелей. Буква «П» в начале может означать «провод» (устаревшее обозначение) или использоваться некоторыми производителями для указания на особый тип скрутки или заполнения. По своим основным характеристикам и назначению кабели ВКШв и ПВКШв идентичны. Следует руководствоваться техническими условиями (ТУ) конкретного производителя.
Заключение
Кабель ВКШв 4-х жильный представляет собой специализированное решение для создания надежных силовых и контрольных линий в условиях, требующих повышенной механической защиты, стойкости к агрессивным средам и наличия экранирования от электромагнитных помех. Его конструкция с двойной ПВХ оболочкой и медным экраном обеспечивает длительный срок службы и стабильность параметров в широком диапазоне температур и влажности. Правильный выбор сечения, соблюдение правил монтажа и заземления экрана являются обязательными условиями для безопасной и безаварийной эксплуатации кабеля ВКШв в течение всего заявленного срока службы.