Кабели медные уличные

Классификация и конструктивные особенности уличных медных кабелей

Уличные (наружные) медные кабели предназначены для прокладки в условиях открытой среды, где на них воздействуют атмосферные осадки, ультрафиолетовое излучение, перепады температур, механические нагрузки и другие агрессивные факторы. Их конструкция кардинально отличается от кабелей для внутренней прокладки.

1. Основные элементы конструкции:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки (мягкая, марка М) в соответствии с ГОСТ 22483. Для уличных кабелей используются жилы классов 1 и 2 по гибкости. Сечения жил стандартизированы: от 1.5 мм² до 1000 мм² и более.
• Изоляция: Наносится на каждую жилу для обеспечения электрической прочности и защиты от короткого замыкания. Материалы изоляции для уличных кабелей обладают повышенной стойкостью к влаге, теплу и УФ-излучению.
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Наиболее распространенный материал для силовых кабелей. Обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной эксплуатации до +90°C), стойкостью к трекингу и влаге.
  • Поливинилхлорид (ПВХ): Применяется в кабелях контроля и связи. Современные составы ПВХ (ПВХ-пластикат) имеют стойкость к УФ-излучению и широкий температурный диапазон (от -40°C до +70°C).
  • Резина (например, этиленпропиленовая, EPR): Обеспечивает exceptionalную гибкость и стойкость к многократным изгибам, что критично для подвижных соединений или участков с вибрацией.
• Поясная изоляция: Представляет собой общий слой изоляции, наложенный поверх уже изолированных скрученных жил. Служит для дополнительной электрической и механической защиты.
• Экран (для силовых кабелей на напряжение выше 1 кВ): Выполняется из электропроводящего сшитого полиэтилена или медной ленты. Выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и пробой изоляции.
• Броня: Критически важный элемент для подземной прокладки и прокладки в грунте. Защищает кабель от механических повреждений, грызунов, просадок грунта.
  • Стальная лента (Бл): Две стальные оцинкованные ленты, наложенные повивом. Обеспечивает защиту от продавливания.
  • Стальная оцинкованная проволока (Бпв, Бпвнг): Обеспечивает защиту от растягивающих усилий, что актуально при прокладке на неровном рельефе или в вертикальных шахтах.
• Внешняя оболочка: Защищает все внутренние элементы кабеля от внешних воздействий. Материалы оболочки для уличных кабелей имеют специальные добавки, повышающие стойкость к УФ-излучению, маслу, истиранию и горению.
  • Поливинилхлорид (ПВХ): Универсальный материал с хорошей стойкостью к агрессивным средам.
  • Светостабилизированный полиэтилен (ПЭ) низкого давления (HDPE): Обладает выдающейся стойкостью к УФ-излучению, влаге и химическим реагентам. Широко используется для кабелей, прокладываемых на открытом солнце.
  • Галогеннегорючие композиции (нг-LS, нг-HF): Не распространяют горение при групповой прокладке, имеют пониженное дымо- и газовыделение при пожаре.

2. Маркировка и обозначения

Маркировка уличных медных кабелей осуществляется в соответствии с единой системой, где каждая буква указывает на определенный признак.

• Материал жилы: Отсутствие буквы «А» на первом месте означает, что жила медная. (А — алюминиевая).
• Назначение: К — контрольный, КГ — кабель гибкий, СИП — самонесущий изолированный провод.
• Изоляция: В — ПВХ, Пв — сшитый полиэтилен, П — полиэтилен, Р — резина.
• Тип оболочки: В — ПВХ, Шв — шланг из ПВХ, Шп — шланг из полиэтилена.
• Броня: Б — броня из стальных лент, Бн — броня с негорючим защитным шлангом, К — броня из круглых стальных оцинкованных проволок.
• Защита от горения: нг — не распространяющие горение, нг-LS — не распространяющие горение с пониженным дымовыделением, нг-HF — безгалогенные, не выделяющие коррозионно-активных газовых продуктов при горении.
• Дополнительные элементы: з — заполнение жилами промежутков между жилами, Э — экран, 2 — двойная оболочка.

Пример расшифровки марки АВБбШв-нг:
А — алюминиевая жила, В — изоляция из ПВХ, Бб — броня из двух стальных лент, Шв — защитный шланг из ПВХ, нг — не распространяющий горение. Для медного аналога маркировка будет ВБбШв-нг (буква «А» отсутствует).

Основные типы уличных медных кабелей и сферы их применения

1. Силовые кабели для передачи электроэнергии (напряжение 0.4 кВ — 35 кВ и выше)

• Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE):
  • Марки: ПвПуг, ПвВнг-LS, ПвПБбШп.
  • Назначение: Постоянная подача электроэнергии в распределительных сетях, питание уличного освещения, подключение отдельных зданий и сооружений. Прокладка в земле (траншеях), кабельных каналах, лотках, по фасадам зданий.
  • Особенности: Высокая пропускная способность, стойкость к коротким замыканиям, длительный срок службы (более 30 лет).
• Кабели с бумажной пропитанной изоляцией (устаревающий класс, но еще в эксплуатации):
  • Марки: СБ, СБл, СКл.
  • Назначение: Магистральные линии электропередачи. Требуют специальной технологии прокладки с поддержанием уровня пропитки, чувствительны к перепадам высот.

2. Кабели для воздушных линий электропередачи

• Самонесущий изолированный провод (СИП):
  • Марки: СИП-1, СИП-2, СИП-3, СИП-4.
  • Назначение: Воздушные линии электропередачи (ВЛ) 0.4/1 кВ, ответвления от ВЛ к вводам в здания. Фасадная прокладка.
  • Особенности: Имеет в конструкции несущую нулевую жилу (из алюминиевого сплава) или изолированную несущую жилу. Фазные жилы изолированы светостабилизированным полиэтиленом. Не требуют дополнительного несущего троса. Медные аналоги для специфических задач (например, для агрессивных сред) встречаются реже из-за высокой стоимости и веса.

3. Кабели контрольные

• Марки: КВБбШв, КВВГ-нг, КВБбШв-нг.
• Назначение: Соединение электрических аппаратов, распределительных устройств, сигнализации и контроля с подвижными и неподвижными элементами. Прокладка в туннелях, каналах, по эстакадам.
• Особенности: Многожильная конструкция (от 4 до 61 жилы), сечение жил обычно от 1.0 до 6.0 мм². Броня обеспечивает защиту от механических повреждений.

4. Кабели гибкие (для подвижных соединений и временных схем)

• Марки: КГ, КГ-ХЛ (холодостойкий), КГ-Т (тропический).
• Назначение: Питание передвижных механизмов, сварочного оборудования, временных электроустановок на открытом воздухе.
• Особенности: Жилы повышенной гибкости (класс 5 и выше), изоляция и оболочка из резины, стойкой к атмосферным воздействиям, озону и истиранию.

5. Кабели для связи и сигнализации

• Марки: КСПП, КСПВ, П-296.
• Назначение: Прокладка линий связи, систем охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения по улице.
• Особенности: Имеют сложную структуру скрутки пар или четверок, экраны для защиты от электромагнитных помех, оболочку из светостабилизированного полиэтилена.

Сравнительная таблица характеристик изоляционных материалов для уличных кабелей

Параметр	Сшитый полиэтилен (XLPE)	ПВХ (ПВХ-пластикат)	Резина (EPR)	Светостабилизированный ПЭ (HDPE)
Темп. диапазон, °C	-50 … +90	-40 … +70	-50 … +85	-60 … +70
Стойкость к УФ	Хорошая	Хорошая (с добавками)	Удовлетворительная	Отличная
Стойкость к влаге	Отличная	Хорошая	Хорошая	Отличная
Гибкость	Удовлетворительная	Удовлетворительная	Отличная	Удовлетворительная
Стойкость к маслам	Хорошая	Удовлетворительная	Удовлетворительная	Хорошая
Поведение при пожаре	Не распространяет горение (нг)	Самозатухающий, но выделяет едкий дым	Зависит от состава	Горюч, но с низким дымовыделением
Основное применение	Силовые кабели среднего и высокого напряжения	Контрольные, силовые кабели до 1 кВ	Гибкие кабели (КГ), спецкабели	Оболочка для кабелей СИП, связи, магистральных силовых кабелей

Методы прокладки уличных медных кабелей и их особенности

1. Подземная прокладка (в траншеях)

Наиболее распространенный и надежный способ. Требует соблюдения строгих правил.

• Глубина прокладки: Зависит от напряжения и назначения кабеля. Обычно 0.7 — 1.0 м от планировочной отметки.
• Подготовка траншеи: Устройство песчаной подушки толщиной 100-150 мм.
• Защита кабеля: Кабель должен быть бронированным (марки БбШв, ПвБбШп). Броня защищает от механических повреждений при последующих раскопках и давления грунта. Прокладка производится на слой песка, сверху кабель засыпается мягким грунтом без камней и укрывается сигнальной лентой или кирпичом.
• Дренаж: На участках с высоким уровнем грунтовых вод необходима прокладка в трубах (ПНД, асбестоцементных) или дренажная система.

2. Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах

Используется на территориях промышленных предприятий, в тоннелях, по стенам зданий.

• Преимущества: Легкий доступ для осмотра и ремонта, возможность плотной групповой прокладки.
• Требования к кабелю: Обязательное применение кабелей с индексом «нг» (не распространяющие горение), а для закрытых помещений — предпочтительнее «нг-LS» или «нг-HF» для снижения опасности при пожаре. Броня не является обязательной.

3. Воздушная прокладка

• На тросу: Кабель (например, ВВГ, СИП) подвешивается на стальном несущем тросе с помощью специальных подвесок. Трос воспринимает все механические нагрузки (ветер, гололед).
• Самонесущие кабели: Специальные кабели (СИП), которые не требуют троса, так как имеют встроенную несущую жилу. Наиболее современный и эффективный способ для ВЛ.

4. Открытая прокладка по фасадам и конструкциям

Кабель крепится с помощью скоб, клипс или стяжек к несущим поверхностям.

• Требования к кабелю: Оболочка должна иметь повышенную стойкость к УФ-излучению (черный ПЭ, светостабилизированный ПВХ). Для снижения воздействия солнца рекомендуется прокладка в гофротрубах.

Выбор сечения жилы уличного кабеля

Выбор сечения является критически важным расчетом, определяющим надежность и безопасность энергосистемы. Основные критерии:

1. По допустимому длительному току нагрузки (I_доп): Сечение выбирается таким образом, чтобы ток, протекающий по кабелю, не вызывал его нагрев выше допустимой температуры для данного типа изоляции.
2. По потере напряжения (ΔU%): Для длинных линий необходимо проверить, чтобы падение напряжения на конце линии не превышало нормативных значений (обычно не более 5% для силовых сетей).
3. По условиям короткого замыкания (термическая стойкость): Кабель должен выдерживать ток короткого замыкания без разрушения изоляции и жилы в течение времени срабатывания защиты.
4. По способу прокладки: Поправочные коэффициенты учитывают групповую прокладку, температуру окружающей среды и тип прокладки (в земле, в воздухе).

Таблица: Пример выбора сечения медного кабеля ВБбШв с ПВХ изоляцией при прокладке в земле (одиночный кабель, температура земли +15°C)

Сечение жилы, мм²	Допустимый длительный ток, А
4	48
6	60
10	85
16	115
25	150
35	180
50	215
70	270
95	325
120	375

Примечание: При групповой прокладке или иных условиях необходимо применять поправочные коэффициенты согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем основное отличие уличного кабеля от кабеля для внутренней прокладки?
Главное отличие — в материале и конструкции внешней оболочки и, при необходимости, наличии брони. У уличных кабелей оболочка выполнена из материалов, стойких к ультрафиолету, перепадам температур и влаге (ПЭ, светостабилизированный ПВХ). Для подземной прокладки обязательна броня.

2. Можно ли проложить кабель ВВГнг на улице?
Кабель ВВГнг не предназначен для прямой прокладки под открытым небом. Его ПВХ-оболочка со временем разрушится под действием УФ-излучения. Допускается его прокладка по фасаду в защитной гофре или трубе, либо в местах, полностью защищенных от прямого солнечного света (например, под козырьком).

3. Какой кабель лучше для прокладки в земле: с броней из лент или проволоки?

• Броня из стальных лент (Бл) защищает в основном от продавливания и механических повреждений при обратной засыпке. Стандартный выбор для большинства трасс.
• Броня из стальных проволок (Бпв) защищает от растягивающих усилий. Ее применяют на участках с нестабильным грунтом (оползни, просадки), при пересечении дорог, а также для прокладки по мостам и в вертикальных шахтах.

4. Что означает маркировка «ПвБбШп» и «КГ»?

• ПвБбШп: П — изоляция жил из сшитого полиэтилена, в — оболочка из ПВХ, Бб — броня из двух стальных лент, Шп — защитный шланг из полиэтилена. Это силовой бронированный кабель для прокладки в земле.
• КГ: К — кабель, Г — гибкий. Кабель с резиновой изоляцией и оболочкой, предназначенный для подвижного подключения оборудования на открытом воздухе.

5. Нужно ли заземлять броню кабеля?
Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с обеих сторон. Это необходимо для электробезопасности (снятие потенциала при пробое изоляции на броню) и для правильной работы устройств релейной защиты.

6. Как соединять уличные кабели между собой?
Соединение должно быть герметичным, механически прочным и иметь электрические характеристики, не уступающие целому кабелю. Для этого используются специальные кабельные муфты:

• Соединительные муфты — для соединения двух отрезков кабеля.
• Концевые муфты (заделки) — для подключения кабеля к аппаратуре или воздушной линии.
  Муфты бывают термоусаживаемыми (наиболее распространены), холодноусаживаемыми и заливными. Выбор зависит от типа кабеля, напряжения и условий эксплуатации.

7. Как рассчитать необходимое сечение кабеля для уличного освещения?
Расчет ведется по трем критериям:

1. Суммарная мощность всех светильников: I = P / (√3 * U * cosφ), где P — общая мощность, U — линейное напряжение (380 В), cosφ — коэффициент мощности (обычно 0.85-0.95 для светодиодных).
2. Выбор по таблице допустимого тока с учетом способа прокладки (в земле, по воздуху).
3. Проверка по потере напряжения: ΔU% = (I * L * (Rcosφ + Xsinφ)) / (10 * U²), где L — длина линии, R и X — активное и реактивное сопротивление кабеля. Сечение должно быть таким, чтобы ΔU% было в норме.