Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 0,66/1 кВ и 6/10 кВ, пятижильные, сечением 25 мм²: конструкция, применение, технические характеристики

Пятижильные силовые кабели сечением 25 мм² представляют собой ключевой элемент в системах распределения электроэнергии среднего и низкого напряжения, где требуется передача трехфазного тока с обязательным использованием нулевого рабочего (N) и защитного (PE) проводников. Сечение 25 мм² является одним из наиболее востребованных в диапазоне от 16 до 50 мм² для питания мощных потребителей, распределительных щитов, вводно-распределительных устройств (ВРУ) и магистральных линий в жилых, коммерческих и промышленных зданиях.

Конструкция кабеля 5х25 мм²

Конструкция пятижильного кабеля сечением 25 мм² строго регламентируется национальными (ГОСТ, ТУ) и международными стандартами (IEC, VDE). Типовая конструкция для кабеля на напряжение до 1 кВ (например, ВВГнг(А)-LS 5х25 или NYY 5×25) включает следующие элементы:

    • Токопроводящая жила: Основной элемент. Для сечения 25 мм² жилы изготавливаются, как правило, из медной или алюминиевой проволоки. Медные жилы обладают более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость. Алюминиевые жилы (АВВГ и пр.) легче и дешевле, но требуют большего сечения для обеспечения той же токовой нагрузки и склонны к ползучести в контактных соединениях. Конструкция жилы может быть монолитной (однопроволочной) для жестких стационарных прокладок или многопроволочной (гибкой) для трасс со сложной геометрией или подключения к подвижным элементам.
    • Изоляция жилы: Каждая из пяти жил имеет индивидуальную изоляцию. Материал изоляции определяет ключевые свойства кабеля:
      • Поливинилхлорид (ПВХ): В кабелях марок ВВГ, ВВГнг, ВВГнг-LS. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, не поддерживает горение (в варианте «нг»), с пониженным дымовыделением и газовыделением (LS).
      • Сшитый полиэтилен (XLPE): В кабелях марок ПвВГ, N2XH, N2XCH. Отличается повышенной термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C против +70°C у ПВХ), лучшими диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
      • Резина (каучук): В гибких кабелях (КГ). Обеспечивает исключительную гибкость и стойкость к многократным изгибам.
    • Нумерация и маркировка жил: Жилы имеют цветовую или цифровую маркировку согласно ПУЭ и ГОСТ 31996-2012. Стандартная схема для пятижильного кабеля: три жилы фазных (L1, L2, L3) – коричневый, черный, серый; нулевая рабочая жила (N) – синий; защитная жила (PE) – желто-зеленый. В кабелях с изоляцией одного цвета жилы могут иметь цифровую маркировку или цветовые метки.
    • Поясная изоляция: В некоторых конструкциях, особенно многожильных, поверх скрученных изолированных жил может накладываться слой изоляционной ленты или экструдированного заполнителя для придания кабелю круглой формы и дополнительной электрической стабильности.
    • Внешняя оболочка: Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, химических веществ и внешних воздействий. Материал оболочки также важен для пожарной безопасности. Чаще всего это ПВХ-пластикат различных составов (ПВХ, ПВХнг, ПВХнг-LS). Для кабелей, прокладываемых в земле, используется оболочка из полиэтилена (ШВ, П) для защиты от влаги и агрессивных сред.

    Основные области применения

    Кабель 5х25 мм² применяется в стационарных установках для распределения электроэнергии в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 0.66/1 кВ или 6/10 кВ (в зависимости от марки).

    • Питание вводно-распределительных устройств (ВРУ) жилых многоквартирных домов, офисных и торговых центров.
    • Магистральные линии в системах электроснабжения промышленных предприятий, цехов.
    • Питание мощных трехфазных потребителей: электродвигатели, вентиляционные установки, чиллеры, насосные станции, сварочные посты, станки.
    • Прокладка в кабельных сооружениях: лотках, коробах, по стенам, в шахтах, тоннелях.
    • Прокладка в земле (траншее): при условии использования кабелей с бронированной защитой (например, ВБбШв 5х25 – с броней из стальных лент и защитным шлангом из ПВХ).

    Технические характеристики и параметры выбора

    При выборе кабеля 5х25 мм² необходимо учитывать комплекс технических параметров, которые определяются условиями прокладки и эксплуатации.

    Таблица 1. Сравнительные характеристики кабелей 5х25 мм² на напряжение 0,66/1 кВ

    ПараметрВВГнг(А)-LS 5х25ПвВГнг(А)-LS 5х25АВВГ 5х25ВБбШв 5х25
    Материал жилыМедьМедьАлюминийМедь
    Материал изоляцииПВХнг-LSСшитый полиэтилен (XLPE)ПВХПВХ
    Материал оболочкиПВХнг-LSПВХнг-LSПВХПВХ (поверх брони)
    БроняНетНетНетДа (2 стальные ленты)
    Макс. рабочая t° жилы+70°C+90°C+70°C+70°C
    Допустимый ток нагрузки (Iдоп)*~115 А~135 А~90 А~115 А
    Минимальный радиус изгиба10 наружных диаметров10 наружных диаметров10 наружных диаметров15 наружных диаметров
    Основная сфера примененияВнутренняя прокладка, групповые линии с высокими требованиями к пожаробезопасностиЛинии с повышенной нагрузкой, важные магистрали, среды с повышенной t°Бюджетные проекты, воздушные линии (на опорах)Прокладка в земле (траншеях), в местах с риском механических повреждений

  • Значения Iдоп приведены ориентировочно для прокладки в воздухе при температуре окружающей среды +25°C. Точный расчет должен проводиться согласно ПУЭ гл.1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру, групповую прокладку и т.д.).

  • Таблица 2. Электрические параметры кабеля 5х25 мм² (медь, 1 кВ)

    ПараметрЗначение (ориентировочно)Примечание
    Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более0.727 Ом/кмГОСТ 22483-2012 для медной жилы 2 класса
    Активное сопротивление при +90°C~0.94 Ом/кмРасчетное значение
    Индуктивное сопротивление~0.08-0.1 Ом/кмЗависит от взаимного расположения жил
    Емкость~0.2 мкФ/кмЗависит от материала изоляции
    Испытательное напряжение переменным током3 кВ (50 Гц), 5 мин.Для кабелей на Uн 0,66/1 кВ

    Расчет и выбор сечения: ключевые аспекты

    Сечение 25 мм² выбирается не произвольно, а на основе инженерных расчетов, основными критериями которых являются:

    • По допустимому длительному току (Iдоп): Расчетный максимальный ток в линии должен быть меньше или равен Iдоп для выбранного способа прокладки с учетом всех поправочных коэффициентов (К1 – на температуру воздуха или грунта, К2 – на количество работающих кабелей в одной трассе, К3 – на способ прокладки).
    • По потере напряжения (ΔU): Суммарные потери напряжения от начала линии до конечного потребителя не должны превышать значений, установленных ПУЭ (например, для силовых сетей – ±5%, для групповых – ±2-3%). Потеря напряжения зависит от активного и реактивного сопротивления кабеля, длины линии и коэффициента мощности нагрузки.
    • По условиям короткого замыкания (термическая стойкость): Кабель должен выдерживать ток короткого замыкания в течение времени его отключения защитными аппаратами без недопустимого нагрева. Проверка осуществляется по формуле: S_min = (I_кз
    • √t) / K, где K – коэффициент, зависящий от материала жилы (для меди ~141).
    • По способу прокладки: Для прокладки в земле необходимо учитывать удельное тепловое сопротивление грунта, для групповой прокладки – значительное снижение Iдоп из-за взаимного нагрева.

    Особенности монтажа и соединения

    Монтаж кабеля 5х25 мм² требует профессионального подхода. Медные жилы сечением 25 мм² допускают соединение с помощью:

    • Винтовых и болтовых зажимов в распределительных устройствах с применением наконечников (гильз) – НШВИ, НКИ.
    • Опрессовки с помощью медных или луженых гильз (ГМЛ, ГСИ) и гидравлического пресса.
    • Сварки или пайки.

    Для алюминиевых жил обязательно использование переходных медно-алюминиевых наконечников или специальной пасты для предотвращения окисления. При прокладке в лотках необходимо соблюдать допустимые радиусы изгиба (как правило, не менее 10 наружных диаметров кабеля). При подземной прокладке кабеля ВБбШв 5х25 требуется устройство песчаной подушки и защита кирпичом или сигнальной лентой.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Чем отличается кабель ВВГнг(А)-LS 5х25 от ПвВГнг(А)-LS 5х25?

    Основное отличие – материал изоляции жил. ВВГнг-LS имеет изоляцию из ПВХ, что ограничивает его максимальную рабочую температуру до +70°C. ПвВГнг-LS с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) может работать при температуре жилы до +90°C, что позволяет пропускать больший ток (при прочих равных условиях) или иметь больший запас по термостойкости. Кабель с XLPE также более стоек к тепловому старению.

    Можно ли использовать кабель 5х25 мм² для подключения трехфазного двигателя без нейтрали?

    Да, можно. В этом случае нулевая рабочая жила (N) не подключается. Однако, согласно ПУЭ и требованиям безопасности, защитный проводник (PE) должен быть подключен всегда, если корпус электрооборудования требует заземления. Таким образом, используются 3 фазные жилы и жила PE. Пятая жила (N) остается резервной или неиспользуемой. Важно, чтобы сечение PE-жилы соответствовало требованиям (для 25 мм² фазного, сечение PE обычно также 25 мм², но может быть и 16 мм² в некоторых конструкциях, что требует проверки по каталогу).

    Какой токовый автомат выбрать для защиты линии с кабелем ВВГнг-LS 5х25, проложенным в лотке?

    Допустимый длительный ток для ВВГнг-LS 5х25 при прокладке в воздухе составляет примерно 115 А. Необходимо ввести поправочные коэффициенты. Например, при групповой прокладке (более 4-х кабелей в одном лотке) К2=0.8. Итоговый Iдоп’ = 115 А

  • 0.8 = 92 А. Номинальный ток теплового расцепителя автомата (Iн.р.) должен быть меньше или равен Iдоп’: Iн.р. ≤ 92 А. Выбираем ближайший меньший стандартный номинал: 80 А или 63 А. Также обязательна проверка на срабатывание от КЗ и потери напряжения.

Что означает маркировка (А) в названии кабеля ВВГнг(А)-LS?

Буква (А) в скобках указывает на высшую категорию пожарной безопасности по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315-2009 (ныне ГОСТ IEC 60332-3-22). Кабели категории «А» обеспечивают наименьшее распространение пламени при испытании в пучке. Это наиболее строгие требования, предъявляемые к кабелям для прокладки в общественных зданиях, на объектах транспортной инфраструктуры и т.д.

Как рассчитать потерю напряжения в линии длиной 100 метров с кабелем 5х25 мм² при нагрузке 50 кВт?

Упрощенный расчет для трехфазной нагрузки: ΔU% = (√3 I L (Rcosφ + Xsinφ)) / (10 Uном). Где I = P / (√3 U cosφ). Примем cosφ=0.85, Uном=380 В. I = 50000 / (1.7323800.85) ≈ 89.5 А. Сопротивления R и X берутся из справочников для кабеля 25 мм² (например, R≈0.94 Ом/км, X≈0.1 Ом/км). ΔU% = (1.732 89.5 0.1 (0.940.85 + 0.10.527)) / (10 0.38) ≈ (27.3) / 3.8 ≈ 7.2%. Это значение превышает норму в 5%, что указывает на необходимость увеличения сечения кабеля или уменьшения длины линии для данной нагрузки.

Заключение

Выбор и применение пятижильного силового кабеля сечением 25 мм² является ответственной инженерной задачей, требующей комплексного учета электрических, механических и пожарных параметров. Правильный подбор марки кабеля (ВВГнг-LS, ПвВГнг-LS, ВБбШв и др.) в зависимости от условий прокладки и эксплуатации, точный расчет сечения по допустимому току и потере напряжения, а также квалифицированный монтаж с соблюдением всех нормативов (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) являются залогом надежной, безопасной и долговечной работы системы электроснабжения. При проектировании критически важных объектов всегда рекомендуется проводить детальные расчеты и консультироваться с техническими специалистами производителей кабельной продукции.

Похожие статьи

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.