Кабели силовые 1 кВ сечение 10 мм с пластмассовой изоляцией

Кабели силовые на напряжение 1 кВ с сечением жилы 10 мм² и пластмассовой изоляцией: полный технический анализ

Силовые кабели на напряжение до 1 кВ с сечением токопроводящей жилы 10 мм² и изоляцией из пластмасс (полимерных композиций) представляют собой базовый и широко распространенный класс кабельной продукции для распределения электрической энергии в стационарных установках. Их применение охватывает практически все сферы: от промышленных предприятий и объектов гражданского строительства до инфраструктурных проектов. Данная статья представляет собой детальный технический обзор конструкции, параметров, областей применения и правил монтажа таких кабелей.

1. Конструктивное исполнение и материалы

Конструкция кабеля определяется его типом и стандартами (ГОСТ, ТУ, МЭК). Для кабеля 1 кВ 10 мм² с пластмассовой изоляцией характерна следующая базовая структура:

• Токопроводящая жила: Сечение 10 мм². Выполняется из медной или алюминиевой проволоки. Может быть однопроволочной (монолитной) или многопроволочной (гибкой). Класс гибкости (по ГОСТ 22483): для меди – 1 (жесткая) или 2 (гибкая), для алюминия – обычно 1. Номинальное сопротивление постоянному току при 20°C: для меди – не более 1.83 Ом/км, для алюминия – не более 3.08 Ом/км.
• Изоляция: Выполняется из полимерных материалов. Основные виды:
  • ПВХ (Поливинилхлорид): Наиболее распространенный материал для изоляции и оболочки (кабели ВВГ, АВВГ). Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, не поддерживает горение, стойкий к агрессивным средам. Недостаток: выделение хлористого водорода и большое количество дыма при горении.
  • Сшитый полиэтилен (ПЭС): Применяется в кабелях типа ВВГнг(А)-ПЭС. Обладает повышенной термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C против +70°C у ПВХ), лучшими диэлектрическими характеристиками и стойкостью к тепловому старению.
  • Полиэтилен (ПЭ): Реже используется для изоляции на 1 кВ, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, но поддерживает горение.
• Поясная изоляция: В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться обмотка из ПВХ-ленты или пленки.
• Оболочка: Защитный внешний слой, как правило, из ПВХ-пластиката. Определяет стойкость кабеля к механическим воздействиям, агрессивным средам и распространению горения. Маркировка «нг» указывает на нераспространение горения, «LS» – пониженное дымовыделение и газовыделение, «HF» – отсутствие галогенов.

2. Основные типы кабелей и их маркировка

В зависимости от материала жилы, изоляции, оболочки и наличия экрана, кабели сечением 10 мм² на 1 кВ делятся на несколько ключевых типов.

Таблица 1. Основные типы силовых кабелей 1 кВ 10 мм²

Марка кабеля	Материал жилы	Материал изоляции	Материал оболочки	Ключевые особенности и применение
ВВГ	Медь	ПВХ	ПВХ	Базовый кабель для сухих и влажных помещений, кабельных каналов. Небронированный.
АВВГ	Алюминий	ПВХ	ПВХ	Аналог ВВГ с алюминиевой жилой. Более дешевый, но менее гибкий и с худшей электропроводностью.
ВВГнг(А)-LS	Медь	ПВХ пониж. пожароопасности	ПВХ пониж. пожароопасности	Не распространяет горение при групповой прокладке (категория А), пониженное дымовыделение. Для общественных зданий, метро.
ПвВГ (ПвВГнг-HF)	Медь	Сшитый полиэтилен (ПЭС)	ПВХ (безгалогенный)	Повышенная термостойкость (+90°C), стойкость к токам КЗ. Для ответственных объектов, АЭС, ТЭЦ.
ВВГ-П (ВВГ-Пнг)	Медь	ПВХ	ПВХ	Плоское исполнение. Удобен для прокладки по стенам под штукатурку.
КГ	Медь, гибкая	Резина	Резина	Гибкий кабель для нестационарных подключений, переносного оборудования.

3. Технические и электрические параметры

Параметры кабеля регламентируются ГОСТ 31996-2012 (и его предшественниками) и техническими условиями.

3.1. Длительно допустимый ток нагрузки

Токовая нагрузка зависит от условий прокладки: в воздухе (лотки, кабельные конструкции) или в земле (траншея).

Таблица 2. Допустимые длительные токи для кабелей с ПВХ изоляцией, сечение 10 мм²

Условие прокладки	Медь (ВВГ)	Алюминий (АВВГ)	Примечания
В воздухе (при температуре воздуха +25°C)	70 А	55 А	Для кабелей с изоляцией из ПЭС токи могут быть на 10-15% выше.
В земле (при температуре грунта +15°C, удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт)	90 А	70 А	Прокладка в одной траншее с другими кабелями требует введения понижающих коэффициентов.

3.2. Электрические характеристики

• Испытательное напряжение: 3 кВ частотой 50 Гц в течение 10 минут (для кабелей на 0.66/1 кВ).
• Сопротивление изоляции: Не менее 7 МОм·км для кабелей с ПВХ изоляцией при температуре 20°C.
• Активное сопротивление жилы: Медь: ≤ 1.83 Ом/км; Алюминий: ≤ 3.08 Ом/км (при 20°C).
• Индуктивное сопротивление: Приблизительно 0.09-0.1 Ом/км для трехжильных кабелей, уложенных вплотную.

3.3. Условия прокладки и эксплуатации

• Рабочая температура: Для ПВХ: от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева не ниже -15°C). Для ПЭС: от -50°C до +50°C.
• Допустимый нагрев жилы: При длительной эксплуатации: +70°C (ПВХ) или +90°C (ПЭС). При коротком замыкании (до 5 сек): +160°C (ПВХ) или +250°C (ПЭС).
• Минимальный радиус изгиба: Для одножильных кабелей – 10 наружных диаметров; для многожильных – 7.5 наружных диаметров. Для плоских кабелей – по короткой стороне.

4. Области применения и выбор типа кабеля

Кабель 10 мм² на 1 кВ применяется для питания силовых и осветительных сетей, стационарного оборудования (станки, вентиляционные установки, насосы), распределительных щитов, вводных устройств зданий. Выбор конкретной марки определяется проектом и условиями эксплуатации:

• ВВГ: Универсальное решение для большинства задач внутри помещений, в кабельных лотках, коробах, по стенам.
• ВВГнг(А)-LS: Обязателен для групповой прокладки (более 2-х кабелей в пучке) в общественных зданиях, торговых центрах, офисах, на путях эвакуации. Обеспечивает безопасность при пожаре.
• ПвВГ: Выбирается для объектов с повышенными требованиями к надежности и термической стойкости: энергоемкие производства, котельные, ИТП, объекты инфраструктуры.
• АВВГ: Применяется для вводов в здания, распределения по этажным щиткам в бюджетных проектах, где решающим фактором является стоимость. Требует большего внимания к контактным соединениям из-за склонности алюминия к окислению и ползучести.

5. Особенности монтажа и соединения

Монтаж кабелей с сечением 10 мм² требует соблюдения ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и технических рекомендаций.

• Соединение и ответвление: Допускается только с помощью специальных средств: опрессовка гильзами (ГМЛ, ГАМ), сварка, пайка или винтовые зажимы (в щитовом оборудовании). Для алюминиевых жил обязательна обработка кварцевазелиновой пастой и использование специальных гильз (ГАМ). Места соединений должны быть заизолированы термоусаживаемыми трубками или муфтами.
• Прокладка в земле: Кабели без брони (ВВГ, АВВГ) запрещено прокладывать непосредственно в земле. Для подземной прокладки требуется использование защитных труб (ПНД, металлических) или применение бронированных марок (ВБбШв).
• Защита от перегрузки и КЗ: Кабель должен быть защищен автоматическим выключателем или предохранителом. Для медного кабеля 10 мм² с ПВХ изоляцией (допустимый ток 70А) номинал автомата обычно выбирается 63А (стандартный ряд), чтобы обеспечить защиту от перегрузки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли использовать кабель ВВГ 1кВ 10 мм² для прокладки в земле?

Ответ: Нет, напрямую нельзя. Кабели марок ВВГ, АВВГ, ВВГнг-LS не имеют броневой защиты и не предназначены для прямой прокладки в грунте. Для подземной прокладки необходимо применять бронированные кабели (например, ВБбШв) или прокладывать кабель ВВГ в защитной трубе из ПНД или металла, что обеспечит защиту от механических повреждений и влаги.

Вопрос 2: В чем принципиальная разница между кабелем с ПВХ изоляцией (ВВГ) и сшитым полиэтиленом (ПвВГ)?

Ответ: Ключевые отличия:

• Термостойкость: ПЭС сохраняет свойства при +90°C, ПВХ – до +70°C.
• Стойкость к токам КЗ: ПЭС выдерживает более высокую температуру в аварийном режиме (+250°C против +160°C).
• Диэлектрические потери: У ПЭС они значительно ниже.
• Стойкость к растрескиванию: ПЭС более устойчив.
• Стоимость: Кабели с ПЭС изоляцией дороже.

Выбор в пользу ПЭС оправдан на ответственных объектах и при повышенных нагрузках.

Вопрос 3: Какой кабель выбрать для квартирного щитка: медный или алюминиевый сечением 10 мм²?

Ответ: Согласно актуальным требованиям ПУЭ (п. 7.1.34), в зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. Для групповых сетей от этажного щита до квартирного рекомендуется использовать кабель ВВГнг-LS 3х10 или 5х10 (в зависимости от системы заземления TN-C-S или TN-S). Алюминиевые жилы сечением 10 мм² могут применяться только в зданиях, построенных до введения этих норм, при реконструкции сетей, а также для вводов в здание (сечением обычно от 16 мм²).

Вопрос 4: Как правильно подобрать автоматический выключатель для защиты кабеля ВВГ 3х10?

Ответ: Защитный аппарат выбирается исходя из допустимого тока кабеля (70А для прокладки в воздухе) и тока нагрузки. Номинал автомата (I_{ном.авт}) должен удовлетворять условиям:

• I_{ном.авт} ≤ I_{доп.каб} (70А).
• I_{ном.авт} ≥ I_расч (расчетному току нагрузки).

Стандартный ряд номиналов: 50А, 63А, 80А. Для кабеля 10 мм² наиболее часто выбирают автомат на 63А (тип В или С для бытовых и общих сетей). Это гарантирует защиту от перегрузки. От короткого замыкания защита обеспечивается электромагнитным расцепителем того же автомата.

Вопрос 5: Допускается ли совместная прокладка кабелей ВВГ и ВВГнг-LS?

Ответ: Совместная прокладка кабелей с обычной изоляцией (ВВГ) и кабелей, не распространяющих горение (ВВГнг-LS), в одном пучке, лотке или коробе не рекомендуется и часто прямо запрещается проектом. При возникновении пожара кабель ВВГ начнет поддерживать горение, сводя на нет огнезащитные свойства кабеля ВВГнг-LS. Это может привести к распространению пламени по трассе прокладки. При необходимости такой прокладки следует применять для всех кабелей в пучке исполнение «нг» не ниже требуемой категории по нераспространению горения.