Кабель силовой 4х70: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель силовой с сечением жилы 70 мм² и четырьмя токопроводящими жилами (4х70) является одним из наиболее востребованных типов кабельной продукции для распределения и передачи электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока. Он относится к категории кабелей среднего сечения и применяется для стационарной прокладки в электрических установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ, 1 кВ и, в зависимости от изоляции, до 10 кВ и выше. Основное назначение – питание мощных потребителей, распределение электроэнергии на промышленных предприятиях, в жилых и коммерческих зданиях, а также в инфраструктурных объектах.
Конструктивные особенности кабеля 4х70
Конструкция кабеля 4х70 является многослойной и зависит от конкретной марки. Однако общий принцип построения един для большинства силовых кабелей.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 70 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс гибкости 2 или выше), что облегчает монтаж и прокладку. Медные жилы обладают более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость. Алюминиевые – легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же токовой нагрузки и более внимательного подхода к соединениям из-за склонности к ползучести и окислению.
- Изоляция жил: Каждая из четырех жил имеет индивидуальную изоляцию. Материал изоляции определяет ключевые характеристики кабеля:
- ПВХ (Поливинилхлорид): Для кабелей на напряжение до 1 кВ (например, ВВГ). Отличается негорючестью, стойкостью к агрессивным средам.
- Сшитый полиэтилен (XLPE): Для кабелей на напряжение до 10 кВ и выше (например, АВВбШв, ПвВГ). Обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до +90°C), отличными диэлектрическими свойствами и стойкостью к тепловым деформациям.
- Бумажная пропитанная изоляция: Используется в кабелях старых типов (например, АСБ) на высокое напряжение.
- Поясная изоляция: Слой, накладываемый поверх скрученных изолированных жил для формирования круглой формы и дополнительной электрической защиты.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Обязательный элемент в кабелях на среднее напряжение. Выполняется из электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты/проволоки. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, защищает от внешних электромагнитных помех.
- Броня: Защитный слой из стальных оцинкованных лент (тип Б) или проволок (тип К). Предназначен для защиты от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов. Присутствует в марках кабелей, предназначенных для прокладки в земле (например, ВБбШв, АВБбШв).
- Защитный шланг (наружная оболочка): Изготавливается из ПВХ-пластиката, сшитого полиэтилена или полимерных композиций без галогенов. Защищает внутренние элементы от влаги, агрессивных сред и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Оболочка может иметь исполнение, не распространяющее горение (нг), с пониженным дымовыделением (нг-LS) или не выделяющее коррозионно-активных газов (нг-HF).
- Промышленные объекты: Питание мощных электродвигателей, распределительные шины, подключение трансформаторных подстанций.
- Гражданское и коммерческое строительство: Вводно-распределительные устройства (ВРУ) зданий, магистральные линии в кабельных лотках и шахтах, питание центров нагрузки.
- Инфраструктура: Освещение магистралей, питание насосных станций, системы внешнего электроснабжения.
- Минимальный радиус изгиба: Для бронированных кабелей – не менее 15 наружных диаметров кабеля; для небронированных – не менее 10.
- Прокладка в земле: Требуется песчаная подушка толщиной не менее 100 мм и защита сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки – не менее 0.7-0.8 м.
- Соединение и оконцевание: Должны выполняться с помощью специальной кабельной арматуры – гильз, наконечников (опрессовка или сварка), муфт. Для алюминиевых жил обязательна зачистка от окисной пленки и использование кварцевазелиновой пасты.
- Допустимая температура прокладки: Не ниже -15°C (для ПВХ изоляции) без предварительного прогрева.
- K3. Расчет должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Основные марки кабелей 4х70 и их расшифровка
Маркировка кабеля содержит в себе всю информацию о его конструкции. Рассмотрим наиболее распространенные марки.
| Марка кабеля | Материал жилы | Напряжение, кВ | Особенности конструкции | Основная область применения |
|---|---|---|---|---|
| АВВГ-4х70 | Алюминий (А) | 0.66, 1 | Изоляция и оболочка из ПВХ, без брони. | Прокладка в сухих и влажных помещениях, каналах, тоннелях, где исключены механические повреждения. |
| ВВГ-4х70 | Медь (отсутствие «А») | 0.66, 1 | Изоляция и оболочка из ПВХ, без брони. | Аналог АВВГ, но с медной жилой. Для ответственных линий с высокими токовыми нагрузками. |
| АВБбШв-4х70 | Алюминий | 1 | Броня из стальных лент, защитный шланг из ПВХ. | Прокладка в земле (траншеях), в условиях с риском механических повреждений. |
| ВБбШв-4х70 | Медь | 1 | Броня из стальных лент, защитный шланг из ПВХ. | Прокладка в земле для медных сетей. Наиболее распространенный кабель для подземных вводов. |
| ПвВГ-4х70 | Медь | 6, 10 | Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE), оболочка из ПВХ, без брони. | Распределительные сети среднего напряжения, прокладка в кабельных сооружениях. |
| ПвБбШв-4х70 | Медь | 6, 10 | Изоляция XLPE, броня из стальных лент, защитный шланг из ПВХ. | Прокладка в земле для сетей среднего напряжения (6-10 кВ). |
Технические и электрические параметры
Ключевые параметры кабеля 4х70 регламентируются ГОСТами и ТУ. Приведенные данные являются справочными; точные значения необходимо уточнять в технической документации на конкретную марку.
Таблица 1. Токовые нагрузки для кабеля 4х70 (одножильного) при прокладке в земле и воздухе
| Условие прокладки | Медь (ВВГ, ВБбШв) | Алюминий (АВВГ, АВБбШв) |
|---|---|---|
| В воздухе (температура воздуха +25°C) | 185 А | 145 А |
| В земле (температура грунта +15°C, тепловое сопротивление 1.0 К·м/Вт) | 215 А | 170 А |
Примечание: Для многожильных кабелей (4х70) допустимые длительные токи нагрузки могут отличаться. Фактические значения зависят от количества работающих жил (в трехфазной сети с нейтралью нагружены все четыре жилы), метода прокладки (одиночная или групповая), температуры окружающей среды и других факторов. Расчет должен производиться по методике ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) с применением поправочных коэффициентов.
Таблица 2. Основные электрические характеристики (для кабелей на 1 кВ)
| Параметр | Значение для меди | Значение для алюминия |
|---|---|---|
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, не более (Ом/км) | 0.268 | 0.443 |
| Активное сопротивление при +90°C (Ом/км) | ~0.35 | ~0.58 |
| Индуктивное сопротивление (приблизительно, Ом/км) | ~0.08 — 0.10 (зависит от конструкции и расстояния между жилами) | |
| Емкость (приблизительно, мкФ/км) | ~0.3 — 0.4 | |
| Испытательное переменное напряжение, 50 Гц, 5 мин. | 3.5 кВ | |
Область применения и особенности монтажа
Кабель 4х70 применяется для создания стационарных линий электропередачи и распределения энергии в сетях 0.4/0.66/1 кВ, реже 6/10 кВ.
Особенности монтажа:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем принципиальная разница между кабелями ВВГ-4х70 и ВБбШв-4х70?
Кабель ВВГ не имеет броневой защиты (стальных лент под оболочкой) и предназначен для прокладки в условиях, где исключены механические повреждения (помещения, кабельные каналы). Кабель ВБбШв – бронированный, его конструкция включает две стальные оцинкованные ленты, что позволяет прокладывать его непосредственно в земле (траншеях) и в местах с риском механических воздействий.
2. Какой кабель лучше для прокладки в земле: медный или алюминиевый сечением 4х70?
Медный кабель (например, ВБбШв) имеет более высокую проводимость, долговечность и надежность соединений, но его стоимость значительно выше. Алюминиевый (АВБбШв) – экономичное решение, но требует большего внимания к монтажу контактных соединений (из-за склонности алюминия к окислению и «ползучести») и имеет большие габариты и вес при той же токовой нагрузке. Выбор зависит от бюджета проекта, требований к долговечности и условий эксплуатации.
3. Как правильно рассчитать токовую нагрузку для кабеля 4х70 в конкретных условиях?
Базовые значения из таблиц ПУЭ (например, 215А для ВБбШв 4х70 в земле) являются отправной точкой. Необходимо применить поправочные коэффициенты: K1 – на температуру воздуха или грунта, K2 – на количество кабелей, проложенных вплотную (при групповой прокладке), K3 – на глубину прокладки в земле. Окончательный допустимый ток Iдоп = Iтабл K1 K2
4. Можно ли использовать кабель 4х70 в трехфазной сети без нейтрали?
Да, можно. В этом случае четвертая жила (обычно синего или голубого цвета) остается неиспользованной (резервной) либо может быть использована в качестве заземляющего проводника, если это соответствует ее конструктивному исполнению (сечение соответствует требованиям ПУЭ для PE-проводника). Однако чаще для систем TN-S или TT используют кабели с отдельной жилой заземления (например, 4х70+1х35).
5. Что означает маркировка «ож» в обозначении кабеля 4х70-ож?
«Ож» означает «одна жила». Это не относится к кабелю 4х70. Кабель 4х70 состоит из четырех жил. Обозначение «ож» применяется для кабелей с одной токопроводящей жилой (например, СИП-4 70 ож). В маркировке многожильных кабелей это не используется.
6. Какой срок службы у кабеля 4х70?
Номинальный срок службы для кабелей с ПВХ изоляцией (ВВГ, АВВГ) составляет не менее 30 лет. Для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) – не менее 40-50 лет. Фактический срок эксплуатации сильно зависит от условий прокладки, режимов нагрузки, качества монтажа и соблюдения правил эксплуатации.
Заключение
Кабель 4х70 представляет собой сбалансированное техническое решение для организации мощных вводов и распределительных линий. Широкий ассортимент марок (от небронированных ВВГ до бронированных ВБбШв и кабелей среднего напряжения ПвБбШв) позволяет подобрать изделие под любые условия прокладки и эксплуатации. Критически важным при работе с данным типом кабеля является корректный расчет сечения по току и потерям напряжения, выбор соответствующей условиям марки, а также строгое соблюдение технологий монтажа, особенно соединений и оконцеваний. Использование кабеля 4х70, соответствующего требованиям проекта и нормативной документации, является залогом надежной и долговечной работы энергетической системы.
Комментарии