Бронированные кабели с четырьмя жилами сечением 10 мм²: конструкция, применение и технические аспекты
Бронированный кабель 4х10 мм² представляет собой силовой кабель, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ, 1 кВ или 6-10 кВ (в зависимости от конкретного исполнения). Ключевая особенность — наличие бронепокрова, обеспечивающего механическую защиту и защиту от грызунов, что позволяет прокладывать его в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб. Цифра «4» обозначает количество токопроводящих жил, а «10» — номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.
Конструкция бронированного кабеля 4х10 мм²
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим ее от центра к внешней оболочке.
1. Токопроводящая жила
Жилы сечением 10 мм² изготавливаются из медной или алюминиевой проволоки. В зависимости от гибкости, жилы могут быть:
- Класса 1 (однопроволочные, жесткие) — для простых трасс.
- Класса 2 (многопроволочные, гибкие) — для трасс со сложными изгибами.
- ПВХ (виниловая изоляция): Кабели типа ВВГ, АВВГ. Применяются на напряжение 0,66/1 кВ. Рабочая температура до +70°C.
- Сшитый полиэтилен (XLPE): Кабели типа ПвВГ, АПвВГ. Для напряжения до 1 кВ и 6/10 кВ. Высокая термостойкость (до +90°C), стойкость к токам короткого замыкания.
- Бумажная изоляция, пропитанная вязким или нестекающим составом: Кабели типа АСБ, СБ. Традиционное решение для сетей 6-10 кВ. Требуют особого внимания к герметичности.
- Две стальные оцинкованные ленты (обозначение «Бн»): Накладываются внахлест, обеспечивая защиту от механических воздействий и грызунов. Наиболее распространенный тип.
- Плоские или круглые стальные оцинкованные проволоки (обозначение «К»): Обеспечивают повышенную защиту от растягивающих усилий (протяжка под водой, на крутых склонах).
- Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб — основной способ монтажа.
- Ввод электроэнергии в здания и сооружения (воздух-земля).
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах, по эстакадам.
- Электроснабжение промышленных объектов, насосных станций, котельных.
- Устройство питающих линий для уличного освещения и световых опор.
- Перед прокладкой проверяется целостность оболочки и изоляции (мегомметром).
- Броня в конце кабеля должна быть заземлена с двух сторон. Для этого на броню устанавливают заземляющий проводник и бандаж.
- При соединении кабелей используются специальные муфты: соединительные, концевые, стоп-муфты. Для кабелей до 1 кВ применяются чугунные или термоусаживаемые муфты, для 6-10 кВ — свинцовые или эпоксидные.
- Концы кабеля перед вводом в оборудование защищаются от атмосферных воздействий концевой заделкой.
- cosφ, где cosφ ≈ 0.95). Для алюминия (Iдл=50А) — около 32 кВт. Точный расчет должен проводиться по ПУЭ гл. 1.3.
Форма жил в кабелях на напряжение до 1 кВ чаще всего круглая. В кабелях на 6-10 кВ и выше жилы могут быть секторной или сегментной формы для компактности.
2. Изоляция жилы
Материал изоляции определяет область применения и номинальное напряжение:
Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам: для трехжильных кабелей — желто-зеленая (PE), синяя (N), коричневая (L1); для четырехжильных добавляется черная или серо-коричневая (L2/L3).
3. Поясная изоляция и экран
В кабелях на 6-10 кВ поверх изолированных жил накладывается поясная изоляция из полупроводящих или изоляционных материалов. Обязательным элементом является экран из медной ленты или проводящего полимера, выравнивающий электрическое поле.
4. Броневой покров
Броня — ключевой элемент, отличающий данную группу кабелей. Выполняется в двух основных вариантах:
Под броней и поверх нее всегда накладываются подушка и защитный покров (обычно из битума, ПВХ или полиэтилена) для защиты изоляции от коррозии и повреждения стальными лентами.
5. Наружная оболочка
Изготавливается из ПВХ-пластиката, полиэтилена или шлангового полиэтилена. Защищает броню от коррозии и агрессивных сред. Может иметь специальные исполнения: «нг(A)» — нераспространяющая горение, «LS» — с пониженным дымовыделением, «П» — плоское исполнение.
Основные типы и марки кабелей 4х10 мм² с броней
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Броня | Номинальное напряжение, кВ | Типированное применение |
|---|---|---|---|---|---|
| АВБбШв | Алюминий (А) | ПВХ (В) | 2 стальные ленты (Б), в ПВХ шланге (Шв) | 0.66/1 | Прокладка в земле, кабельных каналах, туннелях. |
| ВБбШв | Медь (отсутствие «А») | ПВХ (В) | 2 стальные ленты (Б), в ПВХ шланге (Шв) | 0.66/1 | Аналог АВБбШв с медной жилой. Для ответственных объектов. |
| ПвБбШв | Медь | Сшитый полиэтилен (Пв) | 2 стальные ленты (Б), в ПВХ шланге (Шв) | 0.66/1; 6/10 | Повышенная термостойкость и стойкость к КЗ. Для магистральных линий. |
| АСБл | Алюминий | Бумажная, пропитанная (С) | 2 стальные ленты (Б), с подушкой под броней из лавсана (л) | 6/10 | Стационарная прокладка в земле (траншеях) при отсутствии растягивающих усилий. |
| ЦСКл | Медь | Бумажная, пропитанная нестекающим составом | 2 стальные ленты | 6/10 | Для вертикальных и наклонных трасс с большими перепадами высот. |
Области применения и условия прокладки
Кабель бронированный 4х10 мм² применяется в сетях трехфазного напряжения 380В, 6 или 10 кВ. Основные сферы использования:
Важные условия прокладки: При укладке в землю необходима песчаная подушка толщиной 10-15 см и защита сверху кирпичами или сигнальной лентой. Минимальный радиус изгиба регламентирован: для многопроволочных кабелей — 10 наружных диаметров, для однопроволочных — 15-20 диаметров. Запрещена прокладка в зонах с активным химическим воздействием на оболочку.
Расчет электрических параметров и выбор
Сечение 10 мм² выбирается исходя из расчетного тока нагрузки и условий прокладки. Для кабеля 4х10 мм² ключевые электрические параметры при прокладке в земле (температура грунта +15°C, глубина 0.7 м) следующие:
| Параметр | Медный кабель (ВБбШв 4х10) | Алюминиевый кабель (АВБбШв 4х10) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Допустимый длительный ток (Iдл) | 60-65 А | 45-50 А | Зависит от удельного сопротивления грунта. |
| Сопротивление жилы постоянному току при +20°C | ≤ 1.83 Ом/км | ≤ 3.08 Ом/км | По ГОСТ 22483. |
| Активное сопротивление петли «фаза-ноль» (Rф-н) | ≈ 3.7 Ом/км | ≈ 6.2 Ом/км | Критично для расчета токов КЗ и срабатывания защиты. |
| Примерная масса 1 км | 550-650 кг | 350-450 кг | Зависит от толщины изоляции и брони. |
Выбор между медью и алюминием: Медные кабели имеют меньшие потери, большую долговечность и надежность контактных соединений, но высокую стоимость. Алюминиевые кабели дешевле и легче, но требуют специальных мер при оконцевании (антиоксидантные пасты, переходные медно-алюминиевые гильзы) и имеют меньший срок службы при циклических нагрузках.
Монтаж и соединение
Монтаж бронированного кабеля требует соблюдения строгих правил:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем разница между кабелями ВБбШв и ВБбШвнг?
Кабель ВБбШвнг имеет оболочку из ПВХ-пластиката пониженной горючести с индексом «нг(A)». Это означает, что при групповой прокладке в пучках он не распространяет горение. Обычный ВБбШв для групповой прокладки в лотках и каналах без соблюдения дистанции не подходит.
2. Можно ли проложить бронированный кабель 4х10 по воздуху (по фасаду)?
Да, можно. Однако необходимо учитывать механическую нагрузку на кабель (натяжение, ветер, гололед) и УФ-излучение. Рекомендуется использовать кабели с устойчивой к ультрафиолету оболочкой (например, из светостабилизированного полиэтилена) или прокладывать их в гофротрубе.
3. Как правильно выбрать сечение 10 мм² для трехфазной нагрузки?
Сечение выбирается по току с учетом коэффициентов прокладки. Для приблизительной оценки: для меди (Iдл=60А) максимальная длительная мощность трехфазной нагрузки при 380В составляет около 39 кВт (P = √3 U I
4. Нужно ли заземлять броню с двух сторон и почему?
Да, бронепокров должен быть надежно заземлен с обоих концов кабельной линии. Это обеспечивает безопасность при пробое изоляции на броню, создавая путь для тока короткого замыкания и гарантированное срабатывание защитной аппаратуры. Также это выравнивает потенциал и защищает от электростатических разрядов.
5. Что означает маркировка «Ож 0,66/1 кВ» на кабеле?
Это устаревшее, но встречающееся обозначение. «Ож» — оболочка из ПВХ-пластиката. Цифры 0,66/1 кВ указывают на номинальное напряжение: между жилой и землей (экраном/броней) — 0,66 кВ (660 В), между любыми двумя жилами — 1 кВ (1000 В).
6. Какой кабель предпочтительнее для прокладки в земле с агрессивными грунтовыми водами?
В таких условиях рекомендуется использовать кабели с наружной оболочкой из полиэтилена (шлангового), а не из ПВХ. Например, марки ПвБбШп или аналогичные. Полиэтилен обладает более высокой стойкостью к химической и электрохимической коррозии, влагонепроницаем.
7. Можно ли использовать кабель 4х10 мм² в системе TN-C?
Да, можно. В системе TN-C нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники совмещены в одном проводнике (PEN). В кабеле 4х10 для этого используется одна из четырех жил в качестве PEN. Однако при модернизации сети до TN-S (где N и PE разделены) потребуется кабель с пятью жилами.
Заключение
Бронированный кабель 4х10 мм² является универсальным и надежным решением для создания подземных и защищенных кабельных линий распределения электроэнергии. Правильный выбор марки (медь/алюминий, ПВХ/XLPE), строгое соблюдение правил монтажа, заземления брони и корректный расчет электрических параметров — залог долговечной и безопасной эксплуатации линии на протяжении всего срока службы, который для качественных кабелей составляет 25-30 лет и более. При проектировании необходимо руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ и техническими каталогами производителей.
Комментарии