Кабель 4 одножильный: конструкция, стандарты и сферы применения
Четырехжильный однопроволочный (моножильный) кабель представляет собой электротехническое изделие, состоящее из четырех изолированных токопроводящих жил, каждая из которых выполнена из одной медной или алюминиевой проволоки. Основное функциональное назначение такого кабеля – передача и распределение трехфазного электрического тока с подключением нулевого рабочего (N) и, в ряде конфигураций, нулевого защитного (PE) проводников. Конструкция с моножилами обеспечивает жесткость, простоту оконцевания и стабильность геометрического положения жил, что критически важно для стационарной прокладки в электрощитовом оборудовании, трубах, коробах и по конструкциям.
Конструктивные элементы четырехжильного одножильного кабеля
Конструкция кабеля регламентируется национальными (ГОСТ, ТУ) и международными (IEC, VDE, BS) стандартами. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из меди (Cu) или алюминия (Al). Медные жилы обладают более высокой электропроводностью, механической прочностью и стойкостью к излому, в то время как алюминиевые – легче и дешевле. Для одножильного исполнения используется проволока круглой формы. Сечение жилы нормируется и выбирается из стандартного ряда: 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм² и более.
- Изоляция жилы: Каждая жила покрыта индивидуальным слоем изоляции из поливинилхоридного (ПВХ) пластиката, сшитого полиэтилена (XLPE), реже – резины или полиэтилена. Цветовая маркировка изоляции строго стандартизирована для идентификации назначения жилы: фаза A, B, C – коричневый, черный, серый; нулевая рабочая (N) – синий; нулевая защитная (PE) – желто-зеленый.
- Скрутка (укладка) жил: Изолированные жилы скручиваются вместе с определенным шагом. В классическом четырехжильном кабеле для систем TN-C используется скрутка трех фазных и одной нулевой жилы (PEN). В современных кабелях для систем TN-S и TN-C-S четвертая жила может быть как нулевой рабочей (N), так и нулевой защитной (PE).
- Поясная изоляция (опционально): В некоторых типах кабелей поверх скрученных жил может накладываться дополнительный обмотный или экструдированный слой для придания общей формы и дополнительной электрической защиты.
- Внешняя оболочка: Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, химических веществ и солнечного излучения. Материал оболочки зависит от условий эксплуатации: ПВХ (для общих условий), полиэтилен (для улицы), безгалогенный ПВХ (для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности), резина (для повышенной гибкости и морозостойкости).
- ВВГ 4х…: Кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из ПВХ. Предназначен для стационарной прокладки в сухих и влажных помещениях, кабельных каналах, на специальных конструкциях. Не распространяет горение при одиночной прокладке.
- ВВГнг(А)-LS 4х…: Модификация кабеля ВВГ с пониженным дымовыделением и газовыделением (LS) и не распространяющая горение при групповой прокладке по категории А (нг(А)). Критически важна для общественных зданий, транспорта, энергетических объектов.
- АВВГ 4х…: Аналог ВВГ, но с алюминиевыми токопроводящими жилами. Применяется для вводов в здания, распределительных сетей, где важно снижение стоимости. Требует большего сечения при равной токовой нагрузке по сравнению с медью.
- NYM 4х…: Кабель европейского стандарта (VDE). Имеет медные жилы, ПВХ изоляцию, негорючий мелонаполненный резиновый заполнитель между жилами для повышения механической и термической стойкости, и внешнюю ПВХ оболочку. Предназначен для стационарной прокладки внутри зданий.
- ПвВГ 4х… (или XLPE): Кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена (XLPE). Обладает повышенной термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C), стойкостью к токам короткого замыкания и влаге. Применяется для сетей с высокими требованиями к надежности.
- Номинальное напряжение (U0/U): Указывает на класс напряжения, для работы в котором предназначен кабель. Например, 0.66/1 кВ означает, что кабель рассчитан на номинальное напряжение между жилой и землей 660 В и между жилами 1000 В. Наиболее распространенный класс для силового распределения внутри зданий и по территориям.
- Сечение и количество жил: Параметр, напрямую определяющий длительно допустимый ток нагрузки. Выбирается по расчетному току с учетом коэффициента прокладки, температуры окружающей среды и способа охлаждения.
- Материал и форма жилы: Медь или алюминий, моножила (однопроволочная).
- Климатическое исполнение: Обозначается индексом (например, УХЛ, Т). Определяет диапазон температур, при которых возможны монтаж и эксплуатация. Стандартный диапазон: от -50°C до +50°C.
- Сопротивление изоляции: Нормируемый параметр, измеряемый в МОм*км. Характеризует качество изоляции и ее способность противостоять утечкам тока.
- Вводно-распределительные устройства (ВРУ, ГРЩ): Для монтажа шинных разводок, подключения вводных автоматов, рубильников, счетчиков.
- Питание трехфазных электродвигателей: Стационарное подключение насосов, вентиляторов, станков.
- Распределительные сети зданий: Прокладка по стенам, в лотках, коробах, трубах для питания групп розеток, освещения, силовых установок.
- Прокладка в земле (в защитных трубах или без них): Для наружного электроснабжения между зданиями, питания уличного освещения. При этом используются кабели с защитной оболочкой, стойкой к влаге и механическим воздействиям (например, ВБШв).
- Промышленные объекты: Цеховые электросети, где важна стабильность и надежность соединений.
- D² / 4. Для меди также можно использовать приближенную оценку по массе: вес одного километра медной жилы сечением 1 мм² составляет примерно 8.9 кг.
Ключевые типы и марки кабелей
Выбор конкретной марки определяется условиями прокладки, требованиями пожарной безопасности и механическими нагрузками.
Основные технические характеристики
При выборе кабеля 4 одножильного необходимо анализировать следующие параметры:
Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для кабелей с медными жилами с изоляцией из ПВХ и сшитого полиэтилена (XLPE) при прокладке в земле (один кабель в трубе, температура земли +15°C) и в воздухе (температура воздуха +25°C)
| Номинальное сечение жилы, мм² | Медь, ПВХ изоляция, в воздухе, А | Медь, ПВХ изоляция, в земле, А | Медь, XLPE изоляция, в воздухе, А | Медь, XLPE изоляция, в земле, А |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 41 | 53 | 48 | 61 |
| 6 | 50 | 64 | 60 | 77 |
| 10 | 70 | 90 | 85 | 108 |
| 16 | 100 | 125 | 115 | 148 |
| 25 | 135 | 160 | 150 | 192 |
| 35 | 165 | 195 | 180 | 235 |
| 50 | 200 | 235 | 225 | 288 |
Примечание: Точные значения должны приниматься по актуальным редакциям ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и ГОСТ с учетом всех поправочных коэффициентов.
Таблица 2. Сравнительные характеристики кабелей с моножилами и многопроволочными жилами
| Критерий | Кабель 4 одножильный (моножила) | Кабель 4 многожильный (гибкий) |
|---|---|---|
| Конструкция жилы | Одна проволока | Множество тонких проволок, скрученных в жгут |
| Гибкость | Низкая, для стационарной прокладки без частых изгибов | Высокая, для подвижного присоединения, частых перегибов |
| Монтаж и оконцевание | Проще при подключении к винтовым зажимам, не требует опрессовки наконечниками для мелких сечений | Требует обязательного обжатия наконечниками (гильзами) для предотвращения рассеивания проволок |
| Стоимость | Как правило, ниже | Выше из-за более сложной технологии производства жилы |
| Скин-эффект на высоких частотах | Выражен сильнее | Менее выражен |
| Типовые сферы применения | Распределительные щиты, стационарная проводка в зданиях, прокладка в трубах и грунте | Подключение оборудования внутри щитов, удлинители, переносное оборудование, шланговая проводка |
Области применения и особенности монтажа
Кабель 4 одножильный нашел широкое применение в следующих областях:
Особенности монтажа: При монтаже необходимо учитывать минимально допустимые радиусы изгиба, которые для одножильных кабелей с ПВХ изоляцией обычно составляют 10 наружных диаметров кабеля. Запрещается динамическая нагрузка и вибрация. При подключении к аппаратуре необходимо обеспечить надежный контакт, очистив жилу от окислов. Для алюминиевых жил требуется особая осторожность из-за хрупкости материала и склонности к «текучести» под давлением.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелем 4х… и 5тижильным?
Четырехжильный кабель содержит три фазные жилы (L1, L2, L3) и одну совмещенную нулевую рабочую и защитную жилу (PEN) для системы заземления TN-C. Пятижильный кабель включает три фазные (L1, L2, L3), отдельную нулевую рабочую (N) и отдельную нулевую защитную (PE) жилы для современных систем TN-S и TN-C-S, что обеспечивает более высокий уровень электробезопасности.
Можно ли использовать кабель ВВГ 4х… для прокладки в земле?
Кабель ВВГ в стандартном исполнении не предназначен для прямой прокладки в земле, так как его ПВХ оболочка не имеет достаточной защиты от механических повреждений и влаги. Для прокладки в траншеях необходимо использовать кабели с броней (например, ВБбШв) или укладывать ВВГ в герметичные защитные трубы (ПНД, металлические).
Как определить сечение жилы, если маркировка на оболочке стерлась?
Необходимо снять изоляцию с одной жилы, зачистить ее и с помощью штангенциркуля измерить диаметр (D) медной или алюминиевой проволоки в миллиметрах. Сечение (S) рассчитывается по формуле: S = π
Что означает маркировка «ож» или «ок» в обозначении кабеля?
В обозначениях по ГОСТ «ож» означает «однопроволочная жила» (моножила), «ок» – «однопроволочная круглая». «мж» или «мн» – многопроволочная (гибкая) жила. Например, ВВГ 4х10ок – кабель с четырьмя однопроволочными круглыми жилами сечением 10 мм².
Какой кабель предпочтительнее для стационарной разводки в квартирном щитке: одножильный или многожильный?
Для стационарной разводки внутри щитка, где жилы укладываются на DIN-рейку и подключаются к неподвижным клеммам автоматов и УЗО, безусловно предпочтительнее одножильный кабель (например, ВВГ или NYM). Он лучше держит форму, проще и надежнее вставляется в винтовые зажимы, не требует дополнительного оборудования для оконцевания.
Как правильно выбрать сечение четырехжильного кабеля для питания трехфазного двигателя?
Выбор осуществляется по номинальному току двигателя, указанному на его шильдике, с учетом способа прокладки. Сечение должно быть таким, чтобы допустимый ток кабеля (с учетом всех поправочных коэффициентов) был равен или превышал номинальный ток двигателя. Дополнительно необходимо выполнить проверку на потерю напряжения, особенно при большой длине линии.
Заключение
Кабель 4 одножильный является фундаментальным элементом силовых распределительных сетей переменного тока. Его выбор требует комплексного учета множества факторов: материала и сечения жил, типа изоляции и оболочки, условий прокладки (воздух, земля, помещение) и требований пожарной безопасности. Правильное применение данного типа кабельной продукции, основанное на знании нормативной базы (ПУЭ, ГОСТ, СНиП) и точных технических характеристик, является залогом создания надежной, долговечной и безопасной системы электроснабжения любого объекта.
Комментарии