Кабели силовые сечение 50 мм с пластмассовой изоляцией

Кабели силовые с пластмассовой изоляцией сечением 50 мм²: конструкция, стандарты, применение и монтаж

Силовые кабели с пластмассовой изоляцией сечением 50 мм² представляют собой ключевой элемент в системах распределения электроэнергии на промышленных объектах, в гражданском строительстве и инфраструктурных проектах. Данное сечение относится к категории средних номиналов, оптимальных для питания мощных потребителей, распределительных щитов и в качестве магистральных линий. Пластмассовая изоляция, под которой подразумеваются преимущественно сшитый полиэтилен (СПЭ) и поливинилхлорид (ПВХ), обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, технологичность монтажа и долговечность.

Конструкция кабеля 50 мм²

Конструкция силового кабеля на 50 мм² является многослойной и строго регламентированной. Основными элементами являются:

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной или алюминиевой проволоки. Для 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной (гибкой класс 2 по ГОСТ 22483). Медная жила обеспечивает меньшую потерю напряжения и лучшую проводимость, алюминиевая — меньшую стоимость и вес.
• Изоляция жил: Каждая жила изолируется индивидуально. Применяются два основных материала:
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Обладает высокой термостойкостью (допустимая температура длительной работы до +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к тепловым ударам.
  • Поливинилхлорид (ПВХ): Имеет более низкую допустимую температуру (+70°C), но отличается высокой гибкостью, нераспространением горения и лучшей стойкостью к химическим воздействиям.
• Поясная изоляция: В многожильных кабелях поверх изолированных жил может накладываться общий изоляционный слой.
• Экран (для кабелей на напряжение от 6 кВ): Обязательный элемент, выравнивающий электрическое поле вокруг жилы. Выполняется из полупроводящего сшитого полиэтилена или токопроводящей ленты в сочетании с медными проволоками или лентами.
• Заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется полимерным материалом или жгутом для придания кабелю круглой формы.
• Оболочка: Наружный защитный слой из ПВХ-пластиката, полиэтилена или безгалогенных композиций. Защищает от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Может иметь исполнения «нг(А)» – нераспространяющие горение, «LS» – с пониженным дымовыделением, «П» – плоская форма.

Ключевые технические характеристики и стандарты

Кабели сечением 50 мм² производятся согласно национальным (ГОСТ, ТУ) и международным стандартам (IEC, VDE). Основные параметры:

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 0,66/1 кВ; 6/10 кВ; 20/35 кВ. Наиболее распространены кабели на 1 кВ и 10 кВ.

Количество жил: 1, 2, 3, 4 (3+1, 4 равных), 5 (3+1+1).

• Допустимый длительный ток нагрузки (I_доп): Зависит от материала жилы, типа изоляции, условий прокладки. Для ориентировочного сравнения:

Тип кабеля (пример)	Условия прокладки	Допустимый ток, А (приблизительно)
АВВГ-50 (3х50 алюм., ПВХ)	В воздухе	115
ВВГ-50 (3х50 медь, ПВХ)	В воздухе	155
ПвВГ-50 (3х50 медь, XLPE, 10 кВ)	В земле (траншее)	205

Важно: Точные значения I_доп необходимо брать из ПУЭ 7 изд. (Глава 1.3) или каталогов производителя с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, групповую прокладку и т.д.).

• Сопротивление жилы: Для медной жилы 50 мм² постоянное сопротивление постоянному току при +20°C не более 0.387 Ом/км (для класса 2). Для алюминиевой — не более 0.641 Ом/км.
• Минимальный радиус изгиба: Для одножильных кабелей с изоляцией XLPE на напряжение 6-10 кВ — не менее 15-20 наружных диаметров. Для многожильных кабелей на 1 кВ — не менее 7.5-10 диаметров.
• Стойкость к короткому замыканию: Рассчитываемая величина. Для медной жилы 50 мм² при длительности КЗ 1 сек, допустимая температура +250°C (ПВХ) / +230°C (XLPE), ток КЗ составляет примерно 5-7 кА.

Области применения

Кабели 50 мм² применяются для стационарного монтажа в сетях переменного напряжения частотой 50 Гц.

• Промышленные предприятия: Питание силовых распределительных щитов (РП, РУ), двигателей мощностью 30-75 кВт, станков, технологических линий.
• Жилые и коммерческие комплексы: Вводные линии от трансформаторных подстанций в здание, вертикальные стояки в многоэтажных зданиях, питание центральных систем кондиционирования и вентиляции.
• Инфраструктурные объекты: Прокладка в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах для электроснабжения объектов транспортной, социальной инфраструктуры.
• Временное электроснабжение: Гибкие кабели с резиновой изоляцией (КГ) сечением 50 мм² используются для подключения мощных передвижных установок, сварочных постов.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка кабелей 50 мм² требует соблюдения строгих правил, изложенных в ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и инструкциях производителей.

• Прокладка в земле (траншее): Требуется песчаная подушка (не менее 100 мм), защита кирпичом или сигнальной лентой, глубина заложения не менее 0.7-1 м. Кабель должен быть бронированным (например, ВБШв) или помещен в защитные трубы/лотки.
• Прокладка в воздухе: Допускается для кабелей без брони, но с защитой от прямых солнечных лучей (если оболочка не светостабилизирована) и механических повреждений. Крепление осуществляется с помощью кабельных хомутов, клиц с шагом, исключающим провисание.
• Прокладка в кабельных сооружениях: В лотках, коробах, на полках. При групповой прокладке необходимо применять коэффициенты снижения нагрузки. Обязательно использование кабелей с индексом «нг(А)» или «LS».
• Монтаж концевых заделок: Для кабелей на 6 кВ и выше — обязательна установка концевых муфт (КВК) с обязательной ступенчатой разделкой изоляции и восстановлением экрана. Для кабелей 1 кВ используются термоусаживаемые трубки или пластиковые концевые заделки.
• Соединение и ответвление: Выполняются с помощью кабельных муфт (соединительных, ответвительных) соответствующего номинала. Для медных жил предпочтительна пайка, опрессовка или болтовое соединение с применением биметаллических гильз для алюминиевых жил.

Сравнительный анализ: ПВХ (ВВГ) vs XLPE (ПвВГ, ВВГнг(А)-П)

Параметр	ПВХ изоляция (ВВГ, АВВГ)	Сшитый полиэтилен (XLPE) (ПвВГ, ВВГнг(А)-П)
Макс. рабочая температура жилы	+70°C	+90°C
Допустимая температура при КЗ	+160°C	+250°C
Стойкость к влаге	Хорошая	Отличная
Диэлектрические потери	Выше	Значительно ниже
Гибкость	Высокая	Ниже, особенно после сшивания
Поведение при горении	Самозатухающее, но с выделением густого дыма и HCl	Не распространяет горение (в исполнении «нг»), дымовыделение ниже
Сфера применения (для 50 мм²)	Внутренние сети до 1 кВ, где не требуется высокая токовая нагрузка	Магистральные линии, сети 6-35 кВ, объекты с высокими нагрузками и требованиями к пожарной безопасности

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какой кабель выбрать для прокладки в земле: с алюминиевой или медной жилой 50 мм²?

Выбор зависит от бюджета и условий проекта. Медный кабель (например, ВБШв) имеет меньшее сопротивление, большую долговечность и надежность контактных соединений, но стоимость значительно выше. Алюминиевый (АВБбШв) дешевле и легче, но требует специальных мер против окисления и ползучести в контактных соединениях (использование биметаллических наконечников, специальной пасты). При равном сечении медный кабель допускает на 25-30% большую токовую нагрузку.

Можно ли использовать кабель ВВГ 3х50 для прокладки в земле без дополнительной защиты?

Нет, категорически не рекомендуется. Кабель ВВГ не имеет броневой защиты (стальных лент или проволок). Его оболочка не рассчитана на постоянное давление грунта, риск повреждения грунтовыми водами, грызунами или техникой при земляных работах. Для прокладки в земле необходимо применять бронированные марки кабелей (Б, Бн, БбШв, ПвБбШв) или помещать небронированный кабель в герметичные защитные трубы (ПНД, ПВХ, асбестоцементные).

В чем разница между кабелями ВВГнг(А) и ПвВГ при сечении 50 мм²?

Ключевое отличие — материал изоляции жил. ВВГнг(А) имеет изоляцию и оболочку из ПВХ-пластиката пониженной горючести. ПвВГ — изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE), оболочка из ПВХ. Следовательно, ПвВГ имеет более высокую допустимую температуру работы (+90°C против +70°C), большую стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям, меньшие диэлектрические потери. Оба кабеля не распространяют горение при групповой прокладке.

Как правильно рассчитать потерю напряжения в линии с кабелем 50 мм²?

Потеря напряжения ΔU (%) рассчитывается по формуле: ΔU = (√3 I L (Rcosφ + Xsinφ)) / (U_ном) 100%, где I — расчетный ток нагрузки (А), L — длина линии (км), R и X — удельные активное и индуктивное сопротивления жилы кабеля (Ом/км), cosφ — коэффициент мощности, U_ном — линейное напряжение (В). Для кабеля 50 мм² удельное сопротивление R известно (например, 0.387 Ом/км для меди), а X зависит от конструкции и обычно составляет 0.07-0.08 Ом/км для кабелей на 1 кВ. Для точности данные лучше брать из сертификата на конкретную партию кабеля.

Требуется ли заземление экрана у кабеля 50 мм² на 10 кВ?

Да, обязательно. Экран (металлическая оболочка) кабеля на напряжение 6 кВ и выше должен быть заземлен с двух сторон для обеспечения безопасности персонала, выравнивания потенциалов и обеспечения нормальной работы релейной защиты. При этом, если длина линии велика, для предотвращения циркулирующих токов может применяться заземление с одной стороны и установка оконечных ограничителей напряжения (ОПН) с другой, но такая схема требует специального обоснования в проекте.

Какой минимальный радиус изгиба у кабеля ПвБбШп 1х50-10 кВ?

Для одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-10 кВ минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет не менее 20 наружных диаметров кабеля. Для кабеля сечением 50 мм² на 10 кВ наружный диаметр примерно 40-45 мм. Следовательно, радиус изгиба составит R ≥ 20

• 45 мм = 900 мм. Нарушение этого требования ведет к необратимой деформации изоляции и экрана, что может вызвать пробой в процессе эксплуатации.