Кабель силовой медный 3х120 мм²: полное техническое описание и сфера применения
Кабель с обозначением 3х120 мм² является силовым кабелем низкого (0,66 кВ) и среднего (до 35 кВ) напряжения, с тремя токопроводящими жилами сечением 120 квадратных миллиметров каждая. Это один из наиболее востребованных типоразмеров для организации магистральных линий электропередачи, питания мощного оборудования и распределения энергии на промышленных объектах, в жилищно-коммунальном хозяйстве и инфраструктурных проектах. Конструкция, материалы и параметры кабеля строго регламентированы национальными (ГОСТ) и международными стандартами.
Конструкция и материалы
Конструкция кабеля 3х120 многослойна, каждый элемент выполняет критически важную функцию. Типовая конструкция для напряжения 1 кВ (например, ВВГ, АВВГ, NYY) включает:
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость. Материал жилы определяет ключевые электрические и механические характеристики кабеля.
- Изоляция жилы: Каждая жила изолируется индивидуально. Материал изоляции — поливинилхлоридный пластикат (ПВХ), сшитый полиэтилен (СПЭ) или этиленпропиленовая резина (ЭПР). Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам: желто-зеленая для земли (если есть), голубая для нуля (если есть), для фазных — коричневый, черный, серый.
- Поясная изоляция: Слой, накладываемый поверх скрученных изолированных жил для формирования сердечника кабеля и дополнительной электрической защиты.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Обязательный элемент. Выполняется из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен, медная лента, проводящая бумага) для выравнивания электрического поля вокруг жилы и предотвращения поверхностных разрядов.
- Броня (опционально): Для защиты от механических повреждений применяются стальные оцинкованные ленты (Б) или проволоки (К). Например, в кабелях ВБбШв или АВБбШв.
- Защитный шланг (оболочка): Наружный слой из ПВХ-пластиката (В), полиэтилена (Шв) или безгалогенных композиций (нг-LS, нг-HF). Защищает внутренние элементы от влаги, агрессивных сред и обеспечивает требуемые показатели пожарной безопасности.
- Потери напряжения: Определяются по формуле ΔU = √3 I L (Rcosφ + X*sinφ) / Uн, где I — ток нагрузки, L — длина линии, R и X — активное и индуктивное сопротивление кабеля, cosφ — коэффициент мощности. Для меди R значительно ниже, что дает меньшие потери.
- Ток короткого замыкания (ТКЗ): Кабель должен выдерживать тепловое действие ТКЗ. Для сечения 120 мм² медного кабеля ударный ток КЗ может достигать десятков кА, что требует проверки по ГОСТ 28249.
- Условия прокладки: Поправочные коэффициенты на групповую прокладку, температуру окружающей среды, глубину заложения в земле. Например, при прокладке 4-х кабелей в одной траншее допустимый ток снижается на 10-20%.
- Вводные и распределительные устройства жилых и коммерческих зданий.
- Питание мощных электродвигателей, насосных станций, вентиляционных установок на промышленных предприятиях.
- Магистральные линии в кабельных сооружениях (лотки, тоннели, эстакады).
- Прокладка в земле (траншеях) с использованием бронированных марок (ВБбШв, АВБбШв).
- Распределительные сети 6-35 кВ с использованием кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПвП, АПвП).
- Медь: Выше проводимость (меньшее сечение при том же токе), лучшее сопротивление усталости при изгибах, выше стойкость к коррозии, более надежное соединение в контактных зажимах. Главный недостаток — высокая стоимость и значительный вес.
- Алюминий: Значительно дешевле и легче. Однако обладает более высоким удельным сопротивлением, склонен к ползучести и образованию оксидной пленки с высоким сопротивлением, что требует специальных мер при монтаже контактов (использование кварцевазелиновой пасты, регулярная подтяжка).
Основные типы кабелей 3х120 и их буквенные обозначения (маркировка)
Маркировка кабеля описывает его конструкцию. Буквы обозначают материалы: А — алюминиевая жила (отсутствие «А» означает медь), В — изоляция ПВХ, В — оболочка ПВХ, Б — броня из стальных лент, Шв — защитный шланг из ПВХ, нг — не распространяющий горение, LS — с пониженным дымовыделением, FRLS — огнестойкий.
| Марка кабеля | Материал жилы | Напряжение, кВ | Ключевые особенности и применение |
|---|---|---|---|
| АВВГ 3х120 | Алюминий | 0.66, 1 | Базовый кабель для стационарной прокладки в сухих помещениях, каналах, тоннелях. Без брони. |
| ВВГ 3х120 | Медь | 0.66, 1 | Аналог АВВГ с медной жилой. Более высокая проводимость, стойкость к излому, меньший диаметр. |
| АВБбШв 3х120 | Алюминий | 1 | Бронированный кабель с ПВХ оболочкой. Для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. |
| ВБбШв 3х120 | Медь | 1 | Бронированный медный кабель для прокладки в земле и местах с риском механических повреждений. |
| ПвП 3х120 | Медь | 10, 35 | С изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с экраном. Для сетей среднего напряжения, прокладки в земле и по воздуху. |
| NYRY 3×120 | Медь | 0.6/1 | Кабель по европейскому стандарту (VDE). Изоляция и оболочка из ПВХ, небронированный, для помещений, кабельных каналов. |
Технические и электрические параметры
Параметры являются справочными и должны уточняться по актуальным техническим условиям (ТУ) или ГОСТ на конкретную марку кабеля.
| Параметр | Медь (ВВГ 3х120) | Алюминий (АВВГ 3х120) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более | 0.153 | 0.253 | ГОСТ 22483 |
| Допустимый длительный ток нагрузки (Iд), А* | 270 — 320 | 205 — 250 | *Зависит от способа прокладки (воздух, земля, количество кабелей в пучке) |
| Сопротивление изоляции, МОм*км, не менее | 10 | 10 | При температуре 20°C |
| Масса 1 км кабеля, кг, приблизительно | 5500 — 7000 | 2800 — 3500 | Зависит от конструкции (броня, материалы оболочки) |
| Наружный диаметр, мм, приблизительно | 35 — 50 | 35 — 50 | Зависит от конструкции |
Расчетные параметры для проектирования
При проектировании сетей с кабелем 3х120 инженеры рассчитывают следующие ключевые показатели:
Сфера применения и особенности монтажа
Кабель 3х120 применяется в стационарных установках для передачи и распределения электроэнергии:
Особенности монтажа: Из-за значительного веса и жесткости требуется применение механизированных средств для раскатки. Минимальные радиусы изгиба регламентированы (обычно 10-15 наружных диаметров для многожильных кабелей на напряжение до 10 кВ). При прокладке в земле необходима песчаная подушка и защитная сигнальная лента. Обязательна проверка целостности изоляции и сопротивления жил перед вводом в эксплуатацию.
Сравнение: медь vs. алюминий для сечения 120 мм²
Выбор материала жилы — фундаментальное решение при проектировании.
Экономически алюминиевые кабели часто оправданы для магистральных линий с большой протяженностью, где важна стоимость материала. Медные — для ответственных объектов, при ограничениях по габаритам и весу, в условиях сложного рельефа трассы с частыми изгибами.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какой максимальный ток можно пропустить через кабель ВВГ 3х120, проложенный в земле?
Для кабеля ВВГ 3х120, проложенного в земле (одиночная прокладка, температура грунта +20°C, удельное тепловое сопротивление 1.0 К*м/Вт), допустимый длительный ток составляет примерно 320-340 А. Однако при групповой прокладке (например, 2 кабеля в одной траншее) необходимо применять понижающий коэффициент 0.9, что снизит допустимый ток до ~290 А. Точный расчет должен учитывать все поправочные коэффициенты по ПУЭ гл. 1.3.
2. Можно ли использовать кабель АВВГ 3х120 для прокладки в земле без брони?
Нет, это запрещено правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Прокладка кабелей без бронированной защиты непосредственно в земле не допускается из-за высокого риска механических повреждений при земляных работах, давления грунта, воздействия грызунов. Для прокладки в траншее необходимо применять кабели с броней, например, АВБбШв 3х120 или помещать небронированный кабель в защитную пластиковую или асбоцементную трубу, что часто экономически нецелесообразно.
3. Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) должно быть в кабеле 3х120+1х70 или 3х120+1х70+1х70?
Согласно ГОСТ 31996-2012 и ПУЭ, сечение нулевой рабочей жилы (N) в кабелях с сечением фазных жил более 35 мм² должно быть не менее 50% сечения фазной жилы. Для 120 мм² это 70 мм². Сечение жилы защитного заземления (PE) должно соответствовать: при сечении фазных жил S≤16 мм² — S, при 16<S≤35 мм² — 16 мм², при S>35 мм² — не менее S/2. Таким образом, для кабеля 3х120+1х70+1х70, жила N=70 мм² и жила PE=70 мм² являются стандартным и правильным решением.
4. Как правильно выбрать между кабелем с изоляцией из ПВХ (ВВГ) и сшитого полиэтилена (ПвП) на напряжение 10 кВ?
Выбор зависит от условий эксплуатации и требований надежности. Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) имеет более высокие электрические характеристики: более высокую допустимую рабочую температуру жилы (90°C против 70°C у ПВХ), лучшую стойкость к токам КЗ, меньшие диэлектрические потери, большую стойкость к влаге и трекингу. Он легче и не содержит галогенов (при соответствующей оболочке). Однако он дороже и требует более тщательной технологии монтажа концевых заделок. ПВХ-кабель (ААШв и аналоги) дешевле, но уступает по параметрам и выделяет коррозионно-активные газы при горении.
5. Как соединять кабели 3х120 между собой и подключать к шинам?
Для соединения и ответвления используются специальные кабельные муфты: соединительные, ответвительные, концевые. Для меди применяются медные или луженые наконечники, которые опрессовываются гидравлическим прессом с матрицей соответствующего сечения. Для алюминия — алюминиевые или биметаллические (алюмомедные) наконечники. Критически важно перед опрессовкой зачистить жилу и наконечник от окислов, использовать правильный инструмент и диэлектрическую смазку. Подключение к шинам распределительного устройства выполняется болтовым соединением с контролем момента затяжки.
Комментарии