Кабель силовой медный

Силовой медный кабель является основным средством передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его универсальность, надежность и превосходные электротехнические характеристики делают его незаменимым практически во всех областях — от жилищного строительства до тяжелой промышленности и инфраструктурных проектов.

1. Конструкция медного силового кабеля: Слои защиты

Конструкция кабеля представляет собой сложный «бутерброд», где каждый слой выполняет свою функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь марок М1 или М1м по ГОСТ 859-2001. Отличается высокой чистотой (99.9% и выше), что обеспечивает низкое электрическое сопротивление.
• Строение (Класс гибкости):
  • Класс 1 (однопроволочная/монолитная): Жесткая, используется для стационарной прокладки. Обозначается как «(ож)» в маркировке.
  • Класс 2 (многопроволочная): Более гибкая, состоит из нескольких проволок. Подходит для трасс с умеренным количеством изгибов.
• Форма:
  • Круглая: Классическая форма.
  • Секторная (сегментная): Применяется в многожильных кабелях для уменьшения общего диаметра и экономии материалов изоляции и оболочки.
• Сечение: Измеряется в мм². Стандартный ряд: 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240 мм² и далее.

2. Изоляция жил

• Назначение: Электрическое разделение жил друг от друга и от земли.
• Материалы:
  • Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ): Самый распространенный материал. Обозначается буквой «В» в маркировке. Бывает обычный и пониженной горючести («-нг»).
  • Сшитый полиэтилен (СПЭ/XLPE): Обозначается «Пв» или «П». Современный материал с высокой термостойкостью (до +90°C), стойкостью к току короткого замыкания и малыми диэлектрическими потерями. Используется в кабелях на напряжение 6 кВ и выше.
  • Резина: Обеспечивает высокую гибкость (кабели КГ), но менее долговечна.

3. Заполнитель

• Назначение: Придание кабелю круглой формы и механической стабильности. Выполняется из ПВХ-жгутов или полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки.

4. Поясная изоляция

• Дополнительный слой изоляции, скрепляющий изолированные жилы в единый сердечник.

5. Экран

• Назначение: (В кабелях на 6 кВ и выше) Выравнивание электрического поля вокруг жилы, защита от внешних электромагнитных помех.
• Конструкция: Полупроводящие слои + медная лента или оплетка.

6. Броня

• Назначение: Защита от механических повреждений.
• Типы:
  • Броня из стальных оцинкованных лент (Б): Защищает от ударов и сдавливания.
  • Броня из стальных оцинкованных проволок (К): Защищает от растягивающих усилий.

7. Защитный шланг (наружная оболочка)

• Назначение: Защита от влаги, агрессивных сред, ультрафиолета и механических воздействий.
• Материалы:
  • ПВХ пластикат (Шв): Наиболее распространен.
  • Полиэтилен (Шп): Повышенная стойкость к влаге и агрессивным средам.

2. Расшифровка маркировки: Язык обозначений

Маркировка кабеля рассказывает всю его историю. Рассмотрим на примере ВВГ-нг(А)-LS 0.66 кВ 3х4:

• Отсутствие «А» в начале: Медная жила.
• В: Изоляция жил из ПВХ.
• В: Оболочка из ПВХ.
• Г: Голый (отсутствие брони).
• нг(А): Не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая).
• LS (Low Smoke): С пониженным дымовыделением при горении.
• 0.66 кВ: Номинальное напряжение 660 В.
• 3х4: Три жилы сечением 4 мм² каждая.

3. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение: 0.66 кВ, 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ.
• Температурный режим:
  • Для кабелей с ПВХ-изоляцией: длительный нагрев до +70°C.
  • Для кабелей с СПЭ-изоляцией: длительный нагрев до +90°C.
  • Максимальная температура при коротком замыкании: +160°C (ПВХ) / +250°C (СПЭ).
  • Минимальная температура монтажа без подогрева: -15°C.
• Срок службы: Не менее 30 лет.
• Минимальный радиус изгиба:
  • Для многожильных кабелей: не менее 7.5 наружных диаметров.
  • Для одножильных кабелей: не менее 10 наружных диаметров.

4. Преимущества и недостатки медных кабелей

Преимущества:

1. Высокая электропроводность: Удельное сопротивление меди (0.0172 Ом·мм²/м) примерно в 1.7 раза ниже, чем у алюминия. Это позволяет использовать жилы меньшего сечения для передачи той же мощности.
2. Механическая прочность и гибкость: Медь более пластична, выдерживает многократные изгибы без излома.
3. Надежность соединений: Медь не образует тугоплавкую окисную пленку (в отличие от алюминия), что обеспечивает стабильное и долговечное контактное соединение в винтовых зажимах и клеммах.
4. Стойкость к коррозии: Медленнее окисляется в воздухе.
5. Долгий срок службы.
6. Соответствие ПУЭ: Для групповых сетей внутри жилых и общественных зданий разрешено использовать только кабели с медными жилами (ПУЭ 7.1.34).

Недостатки:

1. Высокая стоимость: Медь значительно дороже алюминия.
2. Больший вес: При одинаковом сечении медный кабель тяжелее алюминиевого.
3. Риск кражи: Высокая стоимость лома.

5. Основные марки и их применение

• ВВГ: Универсальный кабель для стационарной прокладки внутри зданий, в лотках, каналах. Не бронированный.
• NYM: Аналог ВВГ по европейскому стандарту. Имеет дополнительный заполнитель между жилами, что повышает надежность и удобство монтажа.
• ВБбШв: Бронированный кабель для прокладки в земле (траншеях). «Б» — броня из стальных лент, «Шв» — защитный шланг из ПВХ.
• КГ: Кабель гибкий. Предназначен для подключения подвижных механизмов (краны, сварочные аппараты).
• ПвПг / ПвБбШв: Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена для сетей среднего напряжения (6-35 кВ). Обладают высокой пропускной способностью.

6. Критерии выбора

1. Напряжение: Соответствие сетевому напряжению.
2. Сечение жилы: Определяется расчетным током нагрузки с учетом условий прокладки. Важно: Недостаточное сечение приводит к перегреву и пожару.
3. Количество жил: Для однофазной сети — 2 или 3 жилы; для трехфазной — 4 или 5.
4. Условия прокладки:
   • В земле — только бронированные кабели (ВБбШв).
   • В помещении — небронированные (ВВГ, NYM).
   • На открытом воздухе — кабели с устойчивой к УФ-излучению оболочкой (черный ПВХ или полиэтилен).
5. Пожарная безопасность: Для групповой прокладки в зданиях обязательны кабели с индексом «-нг-LS» или «-нг-HF».

Заключение

Медный силовой кабель — это проверенное, надежное и безопасное решение для подавляющего большинства задач по передаче электроэнергии. Его высокая начальная стоимость компенсируется долгим сроком службы, низкими потерями и, что самое главное, высокой надежностью соединений, что напрямую влияет на пожарную безопасность объекта.

При проектировании и монтаже новых электроустановок, особенно жилых и общественных зданий, выбор в пользу качественного медного кабеля (такого как ВВГ-нг-LS или NYM) является безусловным стандартом и залогом долгой и безопасной эксплуатации электросети.