кабель 3 фазы

Трехфазные силовые кабели: конструкция, классификация, применение и монтаж

Трехфазный кабель – это кабель, предназначенный для передачи электрической энергии в трехфазных системах переменного тока. Его основная функция – соединение источника трехфазного напряжения (трансформаторной подстанции, распределительного щита, генератора) с конечным потребителем (электродвигателем, станком, зданием, распределительным устройством). Конструктивно он объединяет в одной общей оболочке три токопроводящие жилы, смещенные друг относительно друга на 120 электрических градусов, и, как правило, нейтральный и защитный проводники.

Конструкция трехфазного кабеля

Конструкция кабеля определяется условиями эксплуатации, напряжением и требуемыми характеристиками. Стандартная многослойная конструкция включает следующие элементы:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из меди (Cu) или алюминия (Al). Медь имеет более высокую проводимость, механическую прочность и стойкость к окислению, но дороже. Алюминий легче и дешевле, но требует большего сечения для той же токовой нагрузки и склонен к ползучести и окислению. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для стационарной прокладки или многопроволочными для гибких применений.
• Фазная изоляция: Каждая токопроводящая жила изолируется индивидуально. Материалы: ПВХ (Поливинилхлорид), СИП (Сшитый полиэтилен), ПЭ (Полиэтилен), ЭПР (Этилен-пропиленовая резина). СИП обладает лучшими диэлектрическими и температурными характеристиками для кабелей среднего и высокого напряжения.
• Поясная изоляция и заполнитель: Изолированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними может заполняться промежуточным заполнителем для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Экран (для кабелей на напряжение от 6 кВ): Полупроводящий или медный экран поверх каждой жилы и общий экран поверх скрученных жил. Выравнивает распределение электрического поля, предотвращает поверхностные разряды и обеспечивает безопасность.
• Поясная изоляция (оболочка): Внешний слой изоляции, объединяющий все скрученные жилы.
• Нейтраль (N) и Защитный проводник (PE): Могут быть выполнены в виде отдельных изолированных или неизолированных жил, либо совмещены в одной жиле (PEN). Сечение нейтрали может быть равным фазному или уменьшенным (в зависимости от характера нагрузки). Сечение защитного PE-проводника нормируется.
• Броня: Защита от механических повреждений. Выполняется из стальных оцинкованных лент (Бл) или проволок (Бп). Поверх брони накладывается защитный покров (например, из ПВХ).
• Внешняя оболочка: Защищает все внутренние элементы от влаги, химикатов, УФ-излучения и механических воздействий. Материалы: ПВХ, ПЭ, шланговые резины, безгалогенные материалы (Low Smoke Zero Halogen — LSZH).

Классификация и маркировка

Трехфазные кабели классифицируются по множеству параметров. Маркировка российских кабелей (ГОСТ) состоит из букв и цифр.

Таблица 1: Расшифровка основных символов маркировки кабелей

Позиция	Символ	Значение
Материал жилы	А	Алюминий (если буквы нет – медь)
	–	Медь (не указывается)
	К	Гибкий кабель (многопроволочная жила)
	МФ	Многопроволочная жила
Изоляция/Оболочка	В	ПВХ (Винил)
	Пв	Сшитый полиэтилен
	П	Полиэтилен
Конструктивные особенности	Б	Броня из стальных лент
	Шв	Защитный шланг из ПВХ
	нг(A)-LS	Не распространяющий горение, с пониженным дымо- и газовыделением (категория A)
Назначение	ВВГ	Кабель силовой с ПВХ изоляцией, ПВХ оболочкой, без брони
	АВБбШв	Кабель с алюминиевыми жилами, броней из стальных лент, в ПВХ шланге

Пример: Кабель АВВГнг(А)-LS 3х95+1х50 расшифровывается как: Кабель с Алюминиевыми жилами, с Виниловой (ПВХ) изоляцией, в Виниловой оболочке, Голый (без брони), нг(A)-LS – не распространяющий горение по категории A, с низким дымовыделением. 3х95+1х50 – три фазные жилы сечением 95 мм² и одна нулевая (нейтраль) сечением 50 мм².

Основные типы трехфазных кабелей и их применение

1. Кабели низкого напряжения (до 1 кВ, 0.4 кВ)

• ВВГ, АВВГ: Базовый кабель для стационарной прокладки внутри помещений, в кабельных каналах, лотках. Не предназначен для прокладки в земле без дополнительной защиты.
• ВВГнг(А)-LS, ППГнг(А)-HF: Модификации с улучшенными противопожарными свойствами. Обязательны для прокладки в пучках в общественных зданиях, на транспорте, в местах массового скопления людей.
• АВБбШв, ВБбШв: Бронированные кабели. Броня из стальных лент защищает от механических повреждений и грызунов. Предназначены для прокладки в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб.
• КГ, КГ-ХЛ: Гибкие кабели с резиновой изоляцией и оболочкой. Для подключения передвижных механизмов, сварочного оборудования, временного электроснабжения. Устойчивы к изгибам и перепадам температур.

2. Кабели среднего и высокого напряжения (от 6 кВ и выше)

• АПвП, ЦАПвП: Кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (СИП), с экраном. Основной кабель для строительства воздушных линий (СИП) и подземных кабельных линий распределительных сетей 6-35 кВ.
• ПвП, ЦПвП: То же, но с медными жилами. Применяется на ответственных объектах, где требуется максимальная надежность и меньший диаметр при том же сечении.

Выбор сечения трехфазного кабеля

Выбор сечения – критически важный этап, определяющий безопасность и долговечность. Расчет ведется по следующим критериям:

1. По допустимому длительному току (нагреву): Основной критерий. Ток нагрузки не должен превышать допустимый ток для данного кабеля в конкретных условиях прокладки (в земле, воздухе, пучке). Регулируется ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок).
2. По потере напряжения: Падение напряжения на конце линии не должно превышать нормированных значений (обычно ±5% от номинального). Особенно важно для длинных линий.
3. По экономической плотности тока: Применяется для выбора сечения в сетях промышленных предприятий с большим количеством линий и длительным режимом работы.
4. По термической стойкости к токам короткого замыкания (КЗ): Сечение должно быть таким, чтобы кабель не разрушился от перегрева за время срабатывания защиты при КЗ.
5. По условиям срабатывания защиты: Ток короткого замыкания должен быть достаточным для надежного и быстрого отключения автоматического выключателя или плавкого предохранителя.

Таблица 2: Пример выбора сечения медного кабеля ВВГнг-LS для прокладки в воздухе (при температуре окружающего воздуха +25°C)

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А (для 3-жильного кабеля)	Примерная мощность нагрузки при 380В, кВт (cos φ=0.8)
1.5	21	11
2.5	30	16
4	39	21
6	50	26
10	70	37
16	90	47
25	115	60
35	140	74
50	170	90

Мощность дана для ориентировочной оценки. Точный расчет тока ведется по формуле: I = P / (√3 U

• cos φ), где P — мощность в Вт, U — линейное напряжение (380 В), cos φ — коэффициент мощности.

Особенности монтажа и прокладки

• Прокладка в земле: Допускается только бронированными кабелями (АВБбШв, ВБбШв). Глубина прокладки – не менее 0.7 м. На дно траншеи насыпается песчаная подушка, кабель укладывается «змейкой», сверху засыпается песком и укладывается сигнальная лента. Запрещена прокладка в одной траншее с другими коммуникациями без специальных мер. Необходимо учитывать коррозионную активность грунта.
• Прокладка в воздухе (по конструкциям, фасадам): Кабель должен быть устойчив к УФ-излучению (оболочка из светостабилизированного ПЭ или ПВХ). При прокладке на тросах используются специальные подвесы. Учитываются ветровые и гололедные нагрузки.
• Прокладка в помещениях (лотки, короба, по стенам): Для групповой прокладки в пучках обязательны кабели с индексом «нг» (не распространяющие горение) и предпочтительно «нг-LS» или «нг-HF». Должны соблюдаться требования по заполняемости кабельных каналов.
• Соединение и оконцевание: Соединение жил производится с помощью кабельных муфт (соединительных, ответвительных, концевых). Для медных жил широко используются опрессовка гильзами, сварка или пайка. Для алюминиевых – опрессовка или сварка. Места соединений должны быть герметизированы и изолированы с восстановлением всех защитных оболочек и экранов.
• Заземление экранов и брони: Экраны кабелей на напряжение 6 кВ и выше, а также металлическая броня и оболочки подлежат обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и нормальной работы релейной защиты.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель 3х4+1х2.5 от 4х4?

Кабель 3х4+1х2.5 содержит три фазные жилы сечением 4 мм² и одну нулевую (нейтральную) жилу сечением 2.5 мм². Кабель 4х4 содержит четыре жилы сечением 4 мм², где четвертая жила может использоваться как нейтраль или как защитный проводник (PE). В первом случае сечение нейтрали уменьшено, что допустимо для нагрузок, где третья гармоника незначительна (освещение, двигатели). Второй вариант универсален, но дороже.

Когда можно использовать кабель с алюминиевыми жилами, а когда обязательно медь?

Алюминиевые кабели (АВВГ, АВБбШв) разрешены ПУЭ для стационарной прокладки в сетях напряжением до 1 кВ при сечениях от 16 мм². Запрещены для прокладки по сгораемым основаниям внутри зданий (кроме специальных конструкций). Медные кабели не имеют ограничений по сечению, более надежны в контактных соединениях, гибче и долговечны. Медь обязательна для мобильных установок, в общественных зданиях, для ответственных потребителей и при сечениях менее 16 мм².

Что означает цветовая маркировка жил в трехфазном кабеле?

Стандартная маркировка по ГОСТ и МЭК: Фаза L1 – коричневый (или черный, серый), Фаза L2 – черный (или коричневый), Фаза L3 – серый (или черный). Нейтраль N – синий (голубой). Защитный проводник PE – желто-зеленый полосатый. Совмещенный PEN проводник – синий с желто-зелеными метками на концах.

Как правильно выбрать между кабелями ВВГнг и ППГнг?

ВВГнг имеет изоляцию и оболочку из ПВХ-пластиката. Обладает хорошей стойкостью к маслу и кислотам, но при горении выделяет dense smoke и коррозионные газы (хлор). ППГнг (или ВВГнг-HF) имеет изоляцию из безгалогенных композиций (LSZH). При пожаре дым малой плотности и нетоксичный. ППГнг обязателен для метро, аэропортов, больниц, школ, торговых центров – мест с массовым пребыванием людей и сложной эвакуацией.

Нужно ли учитывать коэффициент снижения тока при прокладке нескольких кабелей в одном пучке или трубе?

Да, обязательно. При групповой прокладке теплоотдача ухудшается. ПУЭ и стандарты предусматривают введение понижающих коэффициентов (например, 0.85 для 2-4 кабелей в одной трубе, 0.65 для 10-12 кабелей). Фактический допустимый ток кабеля умножается на этот коэффициент. Игнорирование этого правила ведет к перегреву и преждевременному старению изоляции.

Какой кабель лучше для подключения мощного трехфазного станка в цеху: КГ или ВВГ в гофре?

Для стационарного подключения станка, который не перемещается, предпочтительнее ВВГнг-LS, проложенный в металлическом лотке или трубе. Он более устойчив к длительным нагрузкам, воздействию масел и соответствует требованиям пожарной безопасности для стационарной проводки. Гибкий кабель КГ предназначен для периодического перемещения, временных подключений, подвержен механическому износу при постоянном контакте с полом и оборудованием.