AI-Консультант по кабельной продукции
Консультант с искусственным интеллектом проконсультирует и поможет с выбором
Классификация и конструктивное исполнение кабелей на 1 кВ
Кабели на напряжение 1 кВ представляют собой обширную группу кабельной продукции, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Номинальное напряжение 0,66/1 кВ означает, что кабель рассчитан на линейное (междуфазное) напряжение 1000 В и фазное напряжение 660 В. Данный класс напряжения является наиболее массовым и применяется в электроснабжении зданий, промышленных предприятий, инфраструктурных объектов.
1. Основные типы кабелей на 1 кВ
В зависимости от материала токопроводящих жил, изоляции и защитных оболочек, кабели на 1 кВ делятся на несколько ключевых типов.
А. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)
Наиболее современный и распространенный тип для силовых линий.
- Обозначения: АПвВГ, ПвВГ, N2XH, HXH.
- Конструкция:
- Токопроводящая жила: Алюминиевая (А) или медная (обозначение отсутствует или Cu). Сечения от 1.5 до 1000 мм² и более.
- Внутренний экран (для многожильных): Полупроводящий сшитый полиэтилен, обеспечивающий равномерное распределение электрического поля.
- Изоляция: Сшитый полиэтилен (XLPE). Обладает высокой термостойкостью (длительно до +90°C), стойкостью к токам короткого замыкания (до +250°C), excellent dielectric strength и стойкостью к растрескиванию.
- Внешний экран (для многожильных): Полупроводящий сшитый полиэтилен.
- Экран (заземляющий): Медная лента или оплетка. Служит для защиты от внешних электромагнитных воздействий и для пропуска токов короткого замыкания.
- Поясная изоляция: Часто выполняется из термопластичного полиэтилена.
- Оболочка: Поливинилхлорид (ПВХ) различных типов (ПвВГ — PVC, АПвВГ — PVC пониженной пожарной опасности), полиэтилен (ПвБбШп — PE) или безгалогеновая композиция (ПвПГ — LSZH).
Б. Кабели с ПВХ (виниловой) изоляцией (PVC)
Классический и экономичный вариант для внутренней проводки и неагрессивных условий.
- Обозначения: ВВГ, АВВГ, NYCY.
- Конструкция:
- Токопроводящая жила: Медь (ВВГ) или алюминий (АВВГ).
- Изоляция жил: Поливинилхлорид (ПВХ) разных цветов (фаза: белый, коричневый, черный; ноль: синий; земля: желто-зеленый).
- Оболочка: ПВХ-пластикат. Обеспечивает защиту от влаги, механических и химических воздействий.
В. Кабели в резиновой изоляции
Применяются там, где необходима гибкость и стойкость к многократным изгибам.
- Обозначения: КГ, КГ-ХЛ, RPG.
- Конструкция:
- Токопроводящая жила: Многопроволочная медная, высшего класса гибкости.
- Изоляция жил: Натуральная или бутадиен-стирольная резина.
- Оболочка: Резина, масло-бензостойкая (КГ) или хладостойкая (КГ-ХЛ).
Г. Кабели бронированные
Для прокладки в земле (траншеях), в условиях риска механических повреждений.
- Обозначения: АВБбШв, ВБбШв, ПвБбШв, NYY-J.
- Конструкция: Аналогична соответствующим небронированным кабелям (АВВГ, ВВГ, ПвВГ) с добавлением:
- Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивно. Защищает от грызунов, растягивающих усилий и механических воздействий.
- Подбуртовочный слой: Битумный состав или ПВХ-пластикат для защиты от коррозии.
- Защитный шланг: ПВХ (Шв) или полиэтилен (Шп).
2. Расшифровка маркировки кабелей 1 кВ (по ГОСТ)
Маркировка строится по буквенно-цифровому коду.
- Материал жилы: А — алюминий. Отсутствие буквы — медь.
- Материал изоляции: В — ПВХ, Пв — сшитый полиэтилен, П — полиэтилен, Р — резина.
- Материал оболочки: В — ПВХ, Шв — защитный шланг ПВХ, Шп — защитный шланг полиэтиленовый.
- Броня: Бб — броня из стальных лент, Бн — броня из стальных оцинкованных проволок.
- Экран: Э — наличие экрана (для кабелей с XLPE часто подразумевается по умолчанию).
- Особые свойства: нг(A) — нераспространяющий горение, нг-LS — пониженное дымовыделение, нг-HF — безгалогеновый, не выделяющий коррозионно-активные газы.
Пример: АПвБбШв-1 3х150-1
- А — алюминиевая жила
- Пв — изоляция из сшитого полиэтилена
- Бб — броня из стальных лент
- Шв — защитный шланг из ПВХ
- 1 — класс пожарной безопасности (не распространяющий горение)
- 3х150 — три жилы сечением 150 мм² каждая
- 1 — исполнение по степени уплотнения изоляции (может отсутствовать)
3. Ключевые технические параметры
А. Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп)
Зависит от материала и сечения жилы, способа прокладки, количества кабелей в пучке и температуры окружающей среды.
Таблица 1: Допустимые токовые нагрузки для медных кабелей с ПВХ изоляцией (ВВГ) при прокладке в воздухе (температура воздуха +25°C)
| Сечение жилы, мм² | Одно-жильный | Двух-жильный | Трех-жильный | Четырех-жильный |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 | 24 | 21 | 18 | 16 |
| 2.5 | 33 | 28 | 24 | 22 |
| 4 | 44 | 37 | 32 | 29 |
| 6 | 56 | 49 | 41 | 38 |
| 10 | 76 | 66 | 57 | 52 |
| 16 | 101 | 87 | 76 | 70 |
| 25 | 134 | 115 | 101 | 92 |
| 35 | 166 | 141 | 125 | 114 |
| 50 | 208 | 177 | 156 | 143 |
Таблица 2: Допустимые токовые нагрузки для алюминиевых кабелей с XLPE изоляцией (АПвВГ) при прокладке в земле (температура земли +15°C, тепловое сопротивление грунта 1.0 К·м/Вт)
| Сечение жилы, мм² | Одно-жильный | Двух-жильный | Трех-жильный |
|---|---|---|---|
| 16 | 105 | 90 | 80 |
| 25 | 135 | 115 | 105 |
| 35 | 165 | 140 | 130 |
| 50 | 200 | 175 | 160 |
| 70 | 245 | 215 | 195 |
| 95 | 295 | 260 | 235 |
| 120 | 340 | 300 | 275 |
Б. Условия прокладки и поправочные коэффициенты
- Прокладка в воздухе: На лотках, в коробах, по стенам. Токовая нагрузка снижается при групповой прокладке.
- Прокладка в земле (траншеях): Требует применения бронированных кабелей. Нагрузка зависит от теплопроводности грунта и его температуры.
- Поправочный коэффициент на температуру воздуха/грунта (K_t): При температуре выше расчетной I_доп умножается на K_t < 1.
- Поправочный коэффициент на количество кабелей в пучке (K_n): При прокладке более одного кабеля вплотную I_доп умножается на K_n < 1.
В. Сопротивление изоляции
Нормируется для каждой жилы относительно остальных, соединенных с землей. Для кабелей на 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0.5 МОм (ПУЭ, Гл. 1.8). На практике для новых кабелей оно составляет сотни и тысячи МОм.
Г. Испытательное напряжение
Для кабелей на 1 кВ после монтажа проводится испытание повышенным напряжением постоянного тока.
- Для кабелей с бумажной изоляцией: 6 кВ (5 мин).
- Для кабелей с пластмассовой изоляцией: 3.5 кВ (10 мин).
4. Области применения и выбор кабеля
- ВВГ, АВВГ: Внутренняя электропроводка в жилых, административных и промышленных зданиях. Прокладка в сухих и влажных помещениях, на специальных конструкциях. Не рекомендуется для прокладки в земле без защиты.
- ПвВГ, АПвВГ: Магистральные линии питания, распределительные сети на промышленных предприятиях, в ЦОДах. Предпочтительны для линий с высокими нагрузками и в условиях повышенных температур.
- АВБбШв, ВБбШв, ПвБбШв: Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, тоннелях. Защита от механических повреждений и блуждающих токов. Обязательны при отсутствии иных средств защиты.
- КГ: Подключение передвижных механизмов, сварочного оборудования, временных электросетей, грузоподъемных кранов.
5. Сравнительная таблица характеристик основных типов кабелей 1 кВ
Таблица 3: Сравнительный анализ кабелей 1 кВ
| Параметр | ВВГ (ПВХ) | ПвВГ (XLPE) | АВБбШв (ПВХ, броня) | КГ (Резина) |
|---|---|---|---|---|
| Макс. рабочая температура, °C | +70 | +90 | +70 | +65 |
| Макс. температура при КЗ, °C | +160 | +250 | +160 | +200 |
| Минимальная температура монтажа, °C | -15 | -20 | -15 | -40 (КГ-ХЛ) |
| Стойкость к УФ-излучению | Средняя | Высокая | Средняя | Низкая |
| Гибкость | Низкая | Низкая | Низкая | Очень высокая |
| Стойкость к маслам | Низкая | Средняя | Низкая | Высокая |
| Пожароопасность | Выделяет dense, едкий дым (HCl) | Выделяет дым, менее едкий | Выделяет dense, едкий дым | Огнестойкая резина доступна |
| Относительная стоимость | Низкая | Средняя | Средняя/Высокая | Высокая |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Что лучше выбрать для новой линии 1 кВ: кабель с ПВХ или XLPE изоляцией?
Для ответственных, мощных и перспективных линий однозначно рекомендуется кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE). Он имеет более высокую пропускную способность (на 20-30% при одинаковом сечении), большую стойкость к токам короткого замыкания и длительный срок службы (более 30 лет). ПВХ-кабель является бюджетным решением для линий с невысокими и стабильными нагрузками.
2. В каких случаях обязательно применять бронированный кабель?
Бронированный кабель обязателен при:
- Прокладке в земле (траншеях) без использования защитных труб или кабельных каналов.
- Прокладке в местах с риском механических повреждений (например, на территории промышленных предприятий, в цехах).
- Вертикальной прокладке в шахтах, где возможно растягивающее усилие.
3. Можно ли прокладывать кабель АВВГ в земле?
Нет, категорически не рекомендуется. Кабель АВВГ не имеет броневой защиты. При прямом прокладывании в земле он будет уязвим для механических повреждений лопатой, грунтовыми давлениями, корнями деревьев и грызунами, что приведет к его быстрому выходу из строя и короткому замыканию. Для прокладки в земле используйте АВБбШв или аналоги.
4. Как правильно выбрать сечение жилы кабеля 1 кВ?
Выбор сечения производится по трем основным критериям (ПУЭ Гл. 1.3):
- По допустимому длительному току (нагреву). Расчетный ток в линии должен быть меньше или равен I_доп для выбранных условий прокладки.
- По потере напряжения. Потеря напряжения в конце линии не должна превышать установленных значений (например, 5% для силовых нагрузок).
- По условиям срабатывания защиты. Сечение должно быть таким, чтобы при коротком замыкании ток был достаточен для срабатывания аппарата защиты (автомата, предохранителя) в установленное время.
5. В чем разница между кабелями ВВГ и ВВГнг(А)-LS?
- ВВГ: Стандартный кабель, распространяющий горение при групповой прокладке. При горении выделяет dense черный дым и хлористый водород (HCl), который образует с водой соляную кислоту.
- ВВГнг(А): Не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие испытания).
- ВВГнг(А)-LS: Обладает всеми свойствами ВВГнг(А), а также имеет пониженное дымовыделение (Low Smoke) и пониженное выделение коррозионно-активных газогалогенов. Это предпочтительный выбор для общественных зданий, транспорта, ЦОДов.
6. Что такое «нулевая» и «заземляющая» жила в кабеле 1 кВ?
В четырех- и пятижильных кабелях:
- Нулевая рабочая жила (N): Обозначается синим цветом. Предназначена для протекания рабочего тока нагрузки в трехфазных сетях с неравномерной нагрузкой по фазам.
- Заземляющая (защитная) жила (PE): Обозначается желто-зеленым цветом. Предназначена для соединения открытых токопроводящих частей электрооборудования с контуром заземления с целью защиты от поражения электрическим током. Не должна использоваться для протекания рабочего тока.
7. Какой срок службы у кабеля 1 кВ?
Срок службы регламентирован стандартами и составляет:
- Кабели с ПВХ изоляцией: не менее 25-30 лет.
- Кабели с XLPE изоляцией: не менее 30-40 лет.
Фактический срок службы сильно зависит от условий эксплуатации (температура, перегрузки, вибрации, агрессивность среды).
Комментарии