Кабели медные силовые 4-х жильные с пластмассовой изоляцией

Кабели медные силовые 4-х жильные с пластмассовой изоляцией: конструкция, стандарты, применение

Кабели силовые с медными токопроводящими жилами, пластмассовой изоляцией и количеством жил, равным четырем, представляют собой ключевой элемент современных систем распределения электроэнергии. Они предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение 0,66 кВ, 1 кВ и 3 кВ частотой 50 Гц. Их доминирующее применение – сети с системой заземления TN-S, TN-C-S и TT, где требуется отдельный нулевой рабочий (N) и, зачастую, нулевой защитный (PE) проводник. Конструкция данных кабелей строго регламентирована национальными (ГОСТ) и международными (МЭК) стандартами, что обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция 4-х жильного кабеля с пластмассовой изоляцией является многослойной. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки электротехнических марок (М1, М1Ф). Применяется как монолитная (однопроволочная) жила для сечений, как правило, до 16-25 мм², так и многопроволочная (гибкая) для больших сечений и условий, требующих повышенной гибкости. Форма жилы – круглая. Для сечений 25 мм² и выше жилы могут иметь секторную или сегментную форму для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочки.
• Изоляция: Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или сшитого полиэтилена (СПЭ). ПВХ-изоляция (по ГОСТ 31996-2012) распространена для кабелей на напряжение до 1 кВ, обладает хорошими электроизоляционными свойствами, не поддерживает горение, стойка к агрессивным средам. Изоляция из сшитого полиэтилена (кабели типа ПвВГ, а также по ГОСТ 15150) применяется для напряжений 1 кВ и 3 кВ, обладает повышенной термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C против +70°C для ПВХ), высокой стойкостью к току короткого замыкания и лучшими диэлектрическими характеристиками.
• Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Чаще всего применяется правое направление скрутки. Для обеспечения компактности и симметричности 4-х жильные кабели большого сечения часто выполняются с жилами, имеющими форму сектора.
• Поясная изоляция: Может накладываться поверх скрученных жил в виде обмотки из ПВХ-ленты или экструдированного слоя, что обеспечивает дополнительную электрическую защиту и механическую связь сердечника.
• Оболочка: Наружный защитный слой, изготавливаемый из ПВХ-компаунда. Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масло, бензин, солнечная радиация – в зависимости от состава компаунда), а также от распространения горения. Кабели могут иметь исполнение с пониженной пожарной опасностью: «нг» – не распространяющие горение при групповой прокладке, «нг-LS» – с пониженным дымовыделением и газовыделением, «нг-HF» – безгалогенные, с низкой коррозионной активностью продуктов дыма.

Маркировка и обозначения

Маркировка кабелей осуществляется в соответствии с единой системой обозначений. Основные буквы и их значение:

• А – алюминиевая жила (отсутствие буквы означает медную жилу).
• В – изоляция из ПВХ.
• В – оболочка из ПВХ (вторая буква).
• П – изоляция из полиэтилена.
• Пв – изоляция из сшитого полиэтилена.
• нг – не распространяющий горение.
• LS – Low Smoke, пониженное дымовыделение.
• FRLS – Fire Resistance Low Smoke, огнестойкий с низким дымовыделением.
• HF – Halogen Free, безгалогенный.
• Г – гибкий (многопроволочная жила).
• з – с заполнением промежутков между жилами.

Пример: Кабель ВВГнг(А)-LS 4х95 – кабель с медными жилами, ПВХ-изоляцией, ПВХ-оболочкой, не распространяющий горение по категории А, с пониженным дымовыделением, 4 жилы сечением 95 мм² каждая.

Основные технические характеристики

Ключевые параметры, определяющие выбор и применение кабеля.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для 4-х жильных кабелей до 1 кВ с медными жилами (выдержка из ПУЭ, ГОСТ)

Сечение жилы, мм²	Допустимый ток нагрузки, А (для кабелей с изоляцией из ПВХ, проложенных в воздухе)	Допустимый ток нагрузки, А (для кабелей с изоляцией из ПВХ, проложенных в земле)
4	41	54
6	53	70
10	73	98
16	101	132
25	138	175
35	170	211
50	215	259
70	265	318
95	325	380
120	380	437
150	435	500
185	500	567

Примечание: Токовые нагрузки для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на 15-25% выше при аналогичных условиях прокладки благодаря более высокой допустимой температуре нагрева жилы (+90°C).

Таблица 2. Назначение жил в 4-х жильном кабеле в различных системах заземления

Система заземления	Жила 1 (L1)	Жила 2 (L2)	Жила 3 (L3)	Жила 4	Цветовая маркировка (согласно ГОСТ 31996-2012)
TN-C (устаревшая)	Фаза	Фаза	Фаза	PEN (совмещенный нулевой и защитный)	Синий или голубой (PEN)
TN-S	Фаза	Фаза	Фаза	N (нулевой рабочий)	Синий или голубой (N)
TN-C-S	Фаза	Фаза	Фаза	PEN, разделяемый на PE и N на вводе	Синий или голубой (PEN)
TT	Фаза	Фаза	Фаза	N (нулевой рабочий)	Синий или голубой (N)

Важно: В системах TN-S и TT для защитного заземления (PE) должен использоваться отдельный проводник. В 4-х жильном кабеле его нет. Поэтому такие кабели применяются для питания трехфазных симметричных нагрузок, где нейтраль используется как рабочий нуль, а заземление оборудования обеспечивается отдельной линией PE (пятипроводная система), либо для питания отдельных трехфазных потребителей, не требующих отдельного PE (например, электродвигатели с корпусом, заземленным по системе местного контура). Для пятипроводных систем необходимо применять 5-ти жильные кабели.

Области применения и условия прокладки

Кабели ВВГ, ВВГнг, ПвВГ и их модификации находят применение в следующих сферах:

• Стационарная прокладка в электрических сетях жилых, коммерческих, промышленных и административных зданий.
• Прокладка в кабельных лотках, коробах, по конструкциям, в том числе при групповой прокладке (для исполнений «нг»).
• Прокладка в сухих и влажных производственных помещениях, на специальных кабельных эстакадах.
• Прокладка в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (в трубах, блоках, с сигнальной лентой). Небронированные кабели не предназначены для прямой прокладки в земле без защиты.
• Для питания мощных трехфазных потребителей: распределительные щиты, трансформаторные подстанции, силовые установки, станки, вентиляционные системы, насосы.

Условия, при которых запрещена или ограничена прокладка: Прокладка в взрывоопасных зонах (требуются специальные исполнения), прямое заглубление в землю без защиты (рекомендуются бронированные кабели типа ВБШв), прокладка по фасадам зданий под прямым воздействием УФ-излучения без дополнительной защиты (требуются кабели с устойчивой к УФ оболочкой), монтаж при температуре ниже -15°C (из-за хрупкости ПВХ пластиката).

Сравнение с аналогами и выбор

Выбор между 4-х жильным кабелем и другими конструкциями определяется проектом.

• ВВГ 4х vs АВВГ 4х: Медный кабель при равном сечении имеет меньший внешний диаметр, большую гибкость, значительно лучшую проводимость и стойкость к механическим нагрузкам (перегибам, вибрации). Алюминиевый аналог дешевле и легче, но требует большего сечения для той же мощности, склонен к окислению и ползучести в контактных соединениях.
• 4-х жильный vs 5-ти жильный: Ключевое отличие – наличие отдельной жилы защитного заземления (PE). 4-х жильный кабель используется в системах, где защитный проводник проложен отдельно или не требуется, а также для питания трехфазных двигателей без нулевого провода (в этом случае четвертая жила может быть резервной или не использоваться).
• ПВХ изоляция vs СПЭ изоляция: СПЭ кабели (ПвВГ) имеют более высокие показатели по току нагрузки, стойкости к КЗ и температуре, но, как правило, дороже и требуют специального инструмента для разделки. ПВХ-кабели (ВВГ) более универсальны и экономичны для стандартных задач до 1 кВ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Можно ли использовать кабель ВВГнг 4х6 для прокладки в земле на дачном участке?

Ответ: Прямая прокладка небронированного кабеля ВВГнг в земле без дополнительной защиты запрещена. Необходимо обеспечить защиту от механических повреждений (проколы, лопата) и грызунов. Кабель следует размещать в пластиковой или металлической трубе, либо в специальной кабельной канализации. Предпочтительнее для таких целей использовать бронированный кабель, например, ВБбШв.

Вопрос: Как определить, где нулевая, а где фазные жилы в кабеле без цветовой маркировки?

Ответ: Согласно ГОСТ, цветовая маркировка обязательна. Если она отсутствует или нарушена, идентификацию проводят с помощью приборов. При отключенном напряжении – мегомметром (нулевая жила покажет связь с землей или с нейтралью трансформатора на подстанции). Под напряжением – с помощью указателя напряжения или вольтметра для определения фазных жил относительно земли или друг друга. Нулевую жилу затем определяют по отсутствию напряжения относительно земли. Все работы должны выполнять квалифицированные специалисты с соблюдением правил безопасности.

Вопрос: Допускается ли групповая прокладка кабеля ВВГ 4х50 в пучке с другими кабелями?

Ответ: Обычный кабель ВВГ (без индекса «нг») при групповой прокладке в пучках, коробах, лотках должен быть защищен от возгорания. Для групповой прокладки разрешено применять только кабели с индексом нераспространения горения: «нг», «нг-LS», «нг-HF». Для кабеля ВВГ требуется применение исполнения ВВГнг. При этом токовая нагрузка на каждый кабель в пучке должна быть снижена с учетом коэффициента прокладки (поправочного коэффициента), указанного в ПУЭ, глава 1.3.

Вопрос: Какое сечение 4-х жильного медного кабеля необходимо для подключения трехфазного двигателя мощностью 22 кВт?

Ответ: Расчетный номинальный ток трехфазного двигателя 22 кВт при напряжении 380В составляет примерно 42-45А (с учетом КПД и cosφ). По таблице 1, для прокладки в воздухе (в кабель-канале) ближайшее большее сечение – 10 мм² (допустимый ток 73А). Однако необходимо учитывать пусковые токи, длину линии, способ прокладки и требования проекта. На практике часто выбирают сечение 16 мм² для обеспечения запаса по нагрузке и снижения потерь напряжения. Окончательный выбор должен быть сделан на основе расчета в соответствии с ПУЭ.

Вопрос: В чем разница между кабелями ВВГнг(А) и ВВГнг(В)?

Ответ> Разница в категории испытания на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3. Категория «А» – наиболее высокая: кабель не распространяет горение при горючей нагрузке, эквивалентной 7 литрам солярового масла на 1 метр трассы. Категория «В» – испытание проводится при нагрузке 3,5 литра на метр. Кабель категории «А» более устойчив к распространению пламени в пучке. В современных проектах, особенно для общественных зданий, часто указывают категорию «А».

Заключение

Четырехжильные силовые кабели с медными жилами и пластмассовой изоляцией являются технически совершенным и надежным решением для построения трехфазных сетей распределения электроэнергии. Широкий ассортимент марок (ВВГ, ПвВГ) и исполнений (нг, LS, HF) позволяет оптимально подобрать кабель под конкретные условия прокладки, требования пожарной и экологической безопасности. Корректный выбор сечения, учет системы заземления, соблюдение правил монтажа и эксплуатации, предписанных ПУЭ и ГОСТ, гарантируют долговечную и бесперебойную работу электроустановки на протяжении всего срока службы кабеля, который составляет не менее 30 лет.