Кабели силовые с пластмассовой изоляцией без брони
Кабели силовые с пластмассовой изоляцией без брони: конструкция, применение, стандарты
Силовые кабели с пластмассовой изоляцией без брони представляют собой ключевой элемент современных систем распределения электроэнергии напряжением до 35 кВ включительно. Их конструкция, лишенная металлических бронепокровов, обеспечивает гибкость, снижение веса и стоимости, что делает их предпочтительным выбором для широкого спектра стационарных установок при отсутствии механических воздействий. Основными изоляционными материалами выступают поливинилхлорид (ПВХ) и сшитый полиэтилен (СПЭ), которые и определяют эксплуатационные характеристики кабеля.
Конструктивные элементы кабеля
Стандартная конструкция силового кабеля без брони включает в себя несколько обязательных слоев, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Медь обладает более высокой электропроводностью и механической прочностью, алюминий – меньшим весом и стоимостью. Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) для жестких монтажных условий или многопроволочными (классы 2, 3, 4, 5) для повышенной гибкости.
- Фазная изоляция: Наносится экструзионным способом на каждую жилу. Для кабелей на напряжение до 1 кВ применяется ПВХ пластикат или СПЭ. Для напряжений 6 кВ и выше преимущественно используется изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE), обладающая превосходными диэлектрическими и температурными характеристиками. ПВХ-изоляция ограничена температурой длительной эксплуатации +70°C, тогда как СПЭ допускает +90°C.
- Заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется ПВХ-компаундом или жгутами из невулканизированной резины для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Поясная изоляция: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция в виде экструдированного слоя полупроводящего или изоляционного материала.
- Экран по жилам: Для кабелей на среднее напряжение (6-35 кВ) является обязательным. Выполняется из полупроводящего сшитого полиэтилена или токопроводящей ленты. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение поверхностных разрядов.
- Оболочка: Наружный защитный слой, предохраняющий внутренние элементы от влаги, химических веществ, солнечного излучения и механических повреждений. Выполняется из ПВХ-пластиката (обычного, пониженной горючести ПВХ-нг(LS) или безгалогенного) или полиэтилена. Цвет оболочки, как правило, черный.
- По материалу изоляции: ВВГ – изоляция и оболочка из ПВХ; ПвВГ – изоляция из СПЭ, оболочка из ПВХ; ПвПГ – изоляция и оболочка из полиэтилена.
- По материалу жилы: Буква «А» в начале марки (АВВГ) указывает на алюминиевую жилу. Отсутствие «А» означает медную жилу.
- По форме жилы: «(ож)» – однопроволочная жила. Многопроволочные, как правило, не указываются в основной марке.
- По степени гибкости: Кабели с многопроволочными жилами классов гибкости 4 и 5 могут маркироваться как «КГ» (гибкий кабель), но это не относится к стационарным силовым кабелям общего назначения.
- По пожарной безопасности: «-нг(А)» – не распространяющие горение по категории А (наиболее строгая); «-LS» – с пониженным дымовыделением и газовыделением; «-HF» – безгалогенные, с низкой коррозионной активностью продуктов горения.
- Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах, на эстакадах и в галереях.
- Монтаж по стенам и конструкциям внутри сухих и влажных производственных помещений.
- Стационарная прокладка в воздухе (по фасадам, между опорами) при отсутствии риска значительных механических воздействий.
- Использование в блоках, шахтах и коллекторах при условии применения исполнений с индексом «нг» (не распространяющие горение).
- ГОСТ 31996-2012: Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Основополагающий стандарт.
- ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004): Кабели силовые на номинальное напряжение до 30 кВ включительно.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Главы 2.1 и 2.3: Определяют требования к выбору, прокладке и защите кабельных линий.
- СП 76.13330.2016 (СНиП 3.05.06-85): Устройства электротехнические. Правила монтажа.
- Федеральный закон № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности): Устанавливает классы пожарной опасности кабельной продукции.
- По допустимому длительному току нагрузки (по нагреву): Ток, который кабель может проводить длительное время без превышения допустимой температуры изоляции. Зависит от способа прокладки (в воздухе, в земле, пучком), количества кабелей в пучке и температуры окружающей среды.
- По потере напряжения: Для удаленных потребителей необходимо убедиться, что падение напряжения в линии не превышает нормируемых значений (обычно ±5% от номинального).
- Номинальный ток двигателя (указывается на шильдике).
- Пусковые токи (обычно в 5-7 раз выше номинального, влияют на выбор защитной аппаратуры, но не на нагрев при длительной работе).
- Условия прокладки (температура, способ).
- Коэффициент мощности (cos φ).
- Для переменного тока: Желтый, зеленый, красный – для фаз L1, L2, L3 соответственно. Синий – для нулевой рабочей жилы (N). Желто-зеленый – для защитного заземления (PE).
- Для постоянного тока: Коричневый – плюсовая жила, синий – минусовая, голубой – средняя.
- Допускается цифровая маркировка (1, 2, 3, 0) или цветовая согласно договоренности, но общепринятые цвета повышают безопасность.
Классификация и маркировка
Кабели классифицируются по ряду ключевых признаков, отраженных в их буквенно-цифровой маркировке согласно ГОСТ 31996-2012 и международным стандартам (МЭК 60502, HD 603).
| Параметр | ПВВГ (ПВХ изоляция) | ПвВГ (СПЭ изоляция) |
|---|---|---|
| Макс. рабочая температура жилы | +70°C | +90°C |
| Допустимая температура при КЗ | +160°C (до 4 сек) | +250°C (до 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа | -15°C | -20°C |
| Стойкость к влаге | Хорошая | Отличная |
| Диэлектрические потери | Высокие | Низкие |
| Допустимый радиус изгиба | 10 наружных диаметров | 15-20 наружных диаметров (для многожильных) |
| Основная сфера применения | ВЛ, сети до 1 кВ, внутренняя разводка | Магистральные линии, сети 6-35 кВ, объекты с высокими нагрузками |
Области применения и условия прокладки
Бронированные кабели предназначены для прокладки в земле (траншеях), в условиях риска механических повреждений. Кабели без брони применяются в менее агрессивных средах:
Важно: Прокладка незащищенных кабелей без брони непосредственно в земле (траншее) без использования защитных труб или коробов ЗАПРЕЩЕНА правилами ПУЭ (Глава 2.3). Для подземной прокладки необходимо применять бронированные кабели (АВБбШв, ВБбШв) или помещать кабель без брони в герметичные защитные трубы (гофротрубы из ПНД, ПВХ, металлические).
Нормативная база и стандарты
Производство и применение силовых кабелей с пластмассовой изоляцией в РФ регламентируется следующими основными документами:
Расчет и выбор сечения жил
Выбор сечения токопроводящей жилы является критически важным этапом проектирования. Он осуществляется на основе двух основных критериев:
| Сечение жилы, мм² | Допустимый длительный ток, А | Мощность для 3-фазной сети 380В (cos φ=0.8), кВт | Мощность для 1-фазной сети 220В (cos φ=0.95), кВт |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 23 | 12.1 | 4.8 |
| 2.5 | 30 | 15.8 | 6.3 |
| 4 | 41 | 21.6 | 8.6 |
| 6 | 50 | 26.3 | 10.4 |
| 10 | 80 | 42.1 | 16.6 |
| 16 | 100 | 52.7 | 20.9 |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями ВВГ и ПвВГ?
Ключевое отличие – материал изоляции. ВВГ имеет изоляцию из ПВХ, что ограничивает его рабочую температуру +70°C и делает менее гибким при низких температурах. ПвВГ с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) работает при +90°C, обладает лучшими диэлектрическими характеристиками, повышенной стойкостью к тепловым перегрузкам и влаге. ПвВГ предпочтительнее для ответственных линий и сетей среднего напряжения.
Можно ли прокладывать кабель ВВГнг в земле?
Нет, напрямую в земле – нельзя. Индекс «нг» означает только нераспространение горения при групповой прокладке, но не обеспечивает механической защиты от грунта, камней, грызунов. Для прокладки в земле необходимо использовать либо бронированный кабель (например, ВБбШв), либо помещать ВВГнг в герметичную защитную трубу (ПНД, металлическую), что часто экономически и технически менее целесообразно.
Что означает маркировка «АВВГ-нг(А)-LS»?
Расшифровка: А – алюминиевая жила, В – изоляция из ПВХ, В – оболочка из ПВХ, Г – голый (без брони), нг(А) – не распространяющий горение при прокладке в пучке по категории А (наиболее высокие требования), LS (Low Smoke) – с пониженным дымовыделением и газовыделением при горении.
Как правильно выбрать сечение кабеля для трехфазного двигателя?
Необходимо учитывать:
Сечение выбирается по таблицам ПУЭ (Глава 1.3) так, чтобы допустимый длительный ток кабеля был равен или превышал номинальный ток двигателя с учетом поправочных коэффициентов.
Чем обусловлен переход на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на среднее напряжение?
Переход с бумажно-масляной изоляции на СПЭ обусловлен технико-экономическими преимуществами последней: более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C), отсутствие необходимости в сложных концевых муфтах с поддержанием уровня масла, меньший вес и радиус изгиба, возможность изготовления кабелей большой строительной длины, высокая стойкость к увлажнению и простота монтажа.
Каковы требования к цветовой маркировке жил?
Согласно ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ:
Заключение
Силовые кабели с пластмассовой изоляцией без брони являются высокотехнологичным и экономичным решением для создания распределительных сетей низкого и среднего напряжения. Правильный выбор марки кабеля (ПВХ или СПЭ), его сечения, а также строгое соблюдение правил прокладки и монтажа, определенных ПУЭ и сопутствующими стандартами, являются залогом долговечной, безопасной и надежной работы кабельной линии. Приоритет в выборе должен отдаваться кабелям с улучшенными пожарными характеристиками (нг(А), LS, HF), особенно при групповой прокладке внутри зданий и сооружений.