Кабели силовые 5 жильные сечение 240 мм с пластмассовой изоляцией

Кабели силовые 5-жильные сечением 240 мм² с пластмассовой изоляцией: конструкция, применение, стандарты

Силовые кабели с пятью жилами сечением 240 мм² и пластмассовой изоляцией представляют собой ключевой элемент современных систем распределения электроэнергии среднего и низкого напряжения. Они предназначены для стационарной прокладки в земле, кабельных каналах, туннелях, на эстакадах и в производственных помещениях для питания мощных потребителей, распределительных устройств и трансформаторных подстанций. Сечение 240 мм² является одним из наиболее востребованных для магистральных линий и ответвлений к крупным объектам ввиду оптимального баланса между пропускной способностью, механической прочностью и экономической целесообразностью.

Конструкция кабеля

Конструкция пятижильного кабеля 240 мм² является многослойной и строго регламентированной. Каждый слой выполняет конкретную электротехническую или защитную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 240 мм² жилы, как правило, имеют многопроволочную круглую или секторную (сегментную) конструкцию для обеспечения гибкости и компактности. Медь обеспечивает более высокую проводимость и стойкость к окислению, алюминий — меньшую стоимость и вес.
• Изоляция жил: Выполняется из пластмассовых материалов. Основные типы:
  • ПВХ (Поливинилхлорид): Обозначение изоляции — В. Обеспечивает хорошие диэлектрические свойства, нераспространение горения, стойкость к агрессивным средам. Рабочая температура до +70°C.
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Обозначение изоляции — Пв. Имеет значительно лучшие температурные характеристики (длительная рабочая температура до +90°C), повышенную стойкость к токам короткого замыкания (до +250°C), низкие диэлектрические потери. Является современным стандартом для ответственных линий.
• Нулевая жила (N): Имеет такое же сечение 240 мм² в кабелях с полным сечением нулевой жилы или уменьшенное (часто 120 мм²) в кабелях, где это допускается ПУЭ и условиями проектирования.
• Жила защитного заземления (PE): Имеет сечение, соответствующее требованиям по защите от токов короткого замыкания. В кабелях на 0.66/1 кВ сечение PE жилы, как правило, составляет 120 мм² или 240 мм², в зависимости от исполнения.
• Поясная изоляция: Обмотка скрепляет изолированные жилы в единый сердечник.
• Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): Выполняется из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен, медная или алюминиевая фольга, оплетка из медных проволок) для выравнивания электрического поля и защиты от внешних электромагнитных помех.
• Броня: Для кабелей, предназначенных для прокладки в земле, применяется броня из двух стальных оцинкованных лент (обозначение Б) или круглых/плоских проволок (К). Броня обеспечивает защиту от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
• Наружная оболочка: Выполняется из ПВХ-пластиката (обозначение В) или полиэтилена (Шв). Защищает внутренние элементы от влаги, агрессивных сред и обеспечивает дополнительную механическую защиту. Оболочка может иметь специальные исполнения: нераспространяющая горение (нг), с пониженным дымовыделением (LS), безгалогенная (HF).

Маркировка и типы кабелей

В России и странах СНГ применяется буквенно-цифровая маркировка по ГОСТ. Примеры распространенных марок кабелей 5х240 мм²:

• АВВГ-1 5х240: Кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из ПВХ, без брони, на напряжение до 1 кВ.
• ВВГ-1 5х240: Аналогичный кабель, но с медными жилами.
• ПвВГ-1 5х240: Кабель с медными жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), оболочкой из ПВХ, без брони.
• АВБбШв 5х240: Кабель с алюминиевыми жилами, ПВХ изоляцией, броней из стальных лент, в ПВХ шланге защитном.
• ВБбШв 5х240: То же, но с медными жилами.
• ПвБбШв 5х240: Медный кабель с изоляцией XLPE, броней из стальных лент, в ПВХ шланге.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для кабелей 0.66/1 кВ, медь/XLPE или ПВХ)

• Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп): При прокладке в земле (одножильно, температура грунта +15°C) — около 415-430 А. При прокладке в воздухе — около 390-410 А. Точные значения зависят от условий прокладки и определяются по ПУЭ, гл. 1.3.
• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 0.0754 Ом/км для медной жилы.
• Сопротивление изоляции: Не менее 10 МОм·км.
• Испытательное напряжение переменным током: 3.5 кВ в течение 5-10 минут для кабелей на 1 кВ.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба: Для многопроволочных жил — 15 наружных диаметров кабеля (для бронированных — 20 диаметров).
• Диапазон рабочих температур: Для ПВХ: от -50°C до +50°C (монтаж не ниже -15°C). Для XLPE: от -60°C до +50°C.
• Допустимая температура нагрева жил: +70°C (ПВХ) или +90°C (XLPE) в длительном режиме.
• Срок службы: Не менее 30 лет.

Области применения

Пятижильные кабели сечением 240 мм² применяются в трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью (системы TN-S, TN-C-S), где требуется отдельный проводник защитного заземления. Основные сферы:

• Вводы электроэнергии в жилые, коммерческие и промышленные здания.
• Питание мощных электродвигателей, насосных станций, вентиляционных установок.
• Распределительные сети от ГРЩ до этажных/цеховых щитов.
• Прокладка в кабельных коллекторах и туннелях в составе инфраструктуры предприятий.
• Питание трансформаторных подстанций 10(6)/0.4 кВ.

Сравнительная таблица: Кабели с изоляцией из ПВХ (ВВГ) и XLPE (ПвВГ)

Параметр	ВВГ-1 5х240 (ПВХ)	ПвВГ-1 5х240 (XLPE)
Длительно допустимая температура жилы	+70°C	+90°C
Макс. температура при КЗ (5 сек)	+160°C	+250°C
Допустимый ток нагрузки (в земле)*	~415 А	~430 А
Стойкость к тепловому старению	Хорошая	Высокая
Диэлектрические потери	Выше	Значительно ниже
Стойкость к влаге	Хорошая	Отличная
Стоимость	Ниже	Выше (на 15-30%)
Предпочтительная область	Внутренние сети, ЛЭП до 1 кВ с умеренной нагрузкой	Ответственные линии, сети с высокой и переменной нагрузкой, места с повышенными тепловыми требованиями

• Приблизительные значения для одинаковых условий прокладки.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка в земле: Обязательно использование бронированных марок (БбШв, ПвБбШв). Кабель укладывается на песчаную подушку, защищается сверху кирпичом или сигнальной лентой. Глубина прокладки — не менее 0.7-1 м.
• Прокладка в воздухе: Допускается использование небронированных кабелей при отсутствии риска механических повреждений. Необходимо учитывать УФ-стойкость оболочки (для полиэтилена она ниже, чем для ПВХ).
• Прокладка в помещениях: Для групповой прокладки в лотках и коробах необходимо использовать кабели с индексом «нг» (не распространяющие горение).
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальной кабельной арматуры: соединительных и концевых муфт, соответствующих сечению 240 мм² и материалу изоляции. Для медных жил применяется опрессовка или сварка, для алюминиевых — опрессовка с использованием кварцево-вазелиновой пасты.
• Затяжка кабеля: Производится с контролем усилия натяжения и радиуса изгиба во избежание повреждения изоляции и жил.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие 5-жильного кабеля от 4-жильного?

В 5-жильном кабеле функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников разделены. Это соответствует современным требованиям безопасности (системы заземления TN-S). В 4-жильном кабеле эти функции объединены в одном проводнике (PEN), что характерно для устаревшей системы TN-C и не обеспечивает такого же уровня электробезопасности.

2. Какое сечение нулевой (N) и заземляющей (PE) жил в кабеле 5х240?

Существуют два основных исполнения по ГОСТ:
1. Все пять жил имеют полное сечение 240 мм² (например, 5х240).
2. Три фазные жилы — 240 мм², нулевая (N) — 240 мм² или 120 мм², заземляющая (PE) — 120 мм² (например, 3х240+1х120+1х120). Выбор зависит от проектного расчета, предполагаемой несимметрии нагрузки и требований к защитному заземлению.

3. Что лучше для прокладки в земле: кабель с ПВХ или XLPE изоляцией?

Для прокладки в земле предпочтительнее кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE, марки Пв…). Он обладает более высокой стойкостью к влагопоглощению, лучшей стойкостью к тепловому старению и более высокой допустимой температурой, что критично при возможных перегрузках или в теплых грунтах. Броня в обоих случаях обязательна.

4. Как правильно выбрать между медным и алюминиевым кабелем 5х240?

Выбор основан на технико-экономическом расчете:
— Медь: Выше проводимость (меньшие потери, меньший нагрев), лучшее сопротивление на излом, выше стойкость к коррозии, долговечность. Больший вес и существенно более высокая стоимость.
— Алюминий: Значительно дешевле и легче. Требует большего сечения для той же токовой нагрузки, но при фиксированном сечении 240 мм² его I_доп будет ниже, чем у меди. Склонен к окислению и ползучести в контактных соединениях, что требует применения специальной арматуры и паст.
Для ответственных, нагруженных линий с длительным сроком службы предпочтение отдается меди.

5. Какой минимальный радиус изгиба у кабеля ВБбШв 5х240?

Для бронированных кабелей с многопроволочными жилами минимальный радиус изгиба при монтаже составляет не менее 20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля сечением 240 мм² наружный диаметр может составлять 55-65 мм в зависимости от производителя. Следовательно, радиус изгиба R ≥ 20

• 60 мм = 1200 мм (или диаметр изгиба не менее 2.4 метра).

6. Нужно ли заземлять броню кабеля?

Да, броня кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон для обеспечения электробезопасности и отвода токов, наведенных при коротком замыкании. Заземление выполняется через специальные концевые муфты или с помощью защитных проводников, присоединенных к бронепакетам.

7. Каков срок службы такого кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы составляет 30 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: соблюдения токовых нагрузок, отсутствия перегрузок, стабильности напряжения, агрессивности среды (для прокладки в земле — химический состав грунта, блуждающие токи), качества монтажа (особенно соединений и концевых заделок).