Кабель силовой АВВГ-ХЛ 4х120: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АВВГ-ХЛ 4х120 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, предназначенный для эксплуатации в холодном климате (ХЛ). Расшифровка маркировки: А – алюминиевая токопроводящая жила; В – изоляция из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ); В – оболочка из ПВХ пластиката; Г – отсутствие защитных покровов («голый»); ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (до -60°С); 4х120 – четыре жилы сечением 120 мм² каждая.

Конструкция кабеля АВВГ-ХЛ 4х120

Конструкция кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию, обеспечивая надежность и долговечность изделия в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила: Жила выполнена из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). В кабеле сечением 120 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы для компактности. Класс жилы – 1 или 2 по ГОСТ 22483 (однопроволочная или многопроволочная). Для сечения 120 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция, обеспечивающая достаточную гибкость.
• Изоляция: Каждая жила изолирована индивидуально слоем ПВХ пластиката пониженной горючести. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандарту: для четырехжильных кабелей это, как правило, три жилы с изоляцией одного цвета (чаще черного, коричневого или серого) и одна жила с изоляцией синего или голубого цвета – нулевая. Возможно нанесение цифровой маркировки или цветной полосы на изоляцию.
• Скрутка: Изолированные жилы скручены вместе. В кабелях с сечением жил от 50 мм² и выше скрутка, как правило, имеет форму сектора для уменьшения общего диаметра кабеля.
• Поясная изоляция: Может присутствовать в виде обмотки из ПВХ ленты или пленки для фиксации скрученных жил.
• Оболочка: Поверх скрученных жил методом экструзии наносится оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести. Оболочка марки АВВГ-ХЛ обладает повышенной стойкостью к низким температурам, не растрескивается при изгибах в холодную погоду. Цвет оболочки обычно черный, реже серый.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель АВВГ-ХЛ 4х120 изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 16442-80 (с изменениями) и ТУ 16.К71-335-2004. Его ключевые параметры систематизированы в таблицах ниже.

Таблица 1. Электрические и механические характеристики

Параметр	Значение / Описание	Примечание
Номинальное напряжение, U0/U	0.66 / 1 кВ	U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами
Количество и сечение жил	4 x 120 мм²	Три фазные жилы и одна нулевая
Строение жилы	Многопроволочная (класс 2)	Для гибкости, реже однопроволочная (класс 1)
Максимально допустимая температура жилы при эксплуатации	+70°C	Длительно допустимая
Температура монтажа без предварительного подогрева	Не ниже -15°C	Для ХЛ исполнения
Минимальный радиус изгиба при прокладке	7.5 x Наружный диаметр кабеля	Для многопроволочных жил
Диапазон рабочих температур окружающей среды	От -60°C до +50°C	Климатическое исполнение ХЛ
Срок службы	Не менее 30 лет	При соблюдении условий эксплуатации и монтажа

Таблица 2. Токовые нагрузки (длительно допустимый ток)

Приведены значения для кабеля, проложенного в земле (в траншее) и на воздухе (в лотке, на эстакаде). Важно: значения могут корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки (группировки, температуры грунта и т.д.).

Условия прокладки	Длительно допустимый ток нагрузки, А	Примечания (условия)
Проложенный в земле (траншее)	270 А	Температура грунта +25°C, глубина прокладки 0.7-1.0 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт
Проложенный на воздухе (в помещении, туннеле)	245 А	Температура воздуха +25°C, одножильная прокладка
Проложенный на воздухе (наружная установка)	250 А	Температура воздуха +25°C, солнечная радиация учтена

Таблица 3. Габаритные, весовые и электрические расчетные параметры

Параметр	Примерное значение
Наружный диаметр кабеля	39-43 мм
Масса 1 км кабеля	4100-4500 кг
Активное сопротивление жилы при +20°C (не более)	0.253 Ом/км
Индуктивное сопротивление (при частоте 50 Гц)	~0.078 Ом/км
Допустимый ток короткого замыкания (длительность до 4 сек)	~8.5 кА

Область применения и особенности эксплуатации

Кабель АВВГ-ХЛ 4х120 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0.66/1 кВ частотой 50 Гц.

• Климатические условия: Основное преимущество кабеля – возможность эксплуатации в регионах с холодным климатом (Урал, Сибирь, Крайний Север). Оболочка и изоляция из специального морозостойкого пластиката сохраняют эластичность при температурах до -60°С, что исключает растрескивание при динамических нагрузках на морозе.
• Способы прокладки: Кабель предназначен для прокладки:
  • В сухих и влажных производственных помещениях, туннелях, каналах.
  • В специальных кабельных сооружениях (эстакадах, галереях).
  • На открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения (под навесами, в трубах).
  • В земле (траншеях) при условии отсутствия растягивающих усилий и механических повреждений. Не рекомендуется для прокладки в земле с высокой коррозионной активностью и в условиях блуждающих токов без дополнительной защиты.
• Объекты применения: Промышленные предприятия, распределительные устройства (РУ), трансформаторные подстанции (ТП), объекты горнодобывающей промышленности в северных регионах, системы энергоснабжения в условиях Крайнего Севера.
• Ограничения: Кабель не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» не требуется, но может быть опционально). Не рекомендуется для прокладки в взрывоопасных зонах, в местах с постоянным присутствием механических нагрузок (вибрация, истирание), а также для подвижного подключения.

Отличия от других марок кабелей

• АВВГ 4х120 (обычный): Отличается только климатическим исполнением. Обычный АВВГ рассчитан на температуру до -50°С, а АВВГ-ХЛ – до -60°С. Пластикат оболочки ХЛ имеет лучшие низкотемпературные характеристики.
• АВБбШв 4х120: Имеет броню из двух стальных оцинкованных лент и защитный шланг из ПВХ. Предназначен для прокладки в земле с высоким риском механических повреждений. АВВГ-ХЛ такой защиты не имеет.
• ВВГ-ХЛ 4х120: Полный аналог по конструкции, но с медными жилами. Имеет лучшие токопроводящие характеристики (меньшее сопротивление, большая допустимая нагрузка), но значительно дороже и тяжелее.
• АПвВГ-ХЛ 4х120: Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Рабочая температура жилы до +90°С,更高的 стойкость к току короткого замыкания, но и более высокая цена.

Особенности монтажа и требования безопасности

Монтаж кабеля АВВГ-ХЛ 4х120 должен производиться в соответствии с ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), глава 2.3 и 2.1.

• Подготовка к монтажу: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки и изоляции, измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В. Норма – не менее 10 МОм.
• Температура монтажа: Прокладка без подогрева допускается при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогреть трансформатором или током.
• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке составляет 7.5 наружных диаметров для кабеля с многопроволочными жилами. Для кабеля диаметром ~40 мм это примерно 300 мм.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0.7 м. На дне – песчаная подушка толщиной 100 мм. После укладки кабель засыпают слоем мягкого грунта или песка без камней толщиной 100 мм, затем укладывают сигнальную ленту и производят полную засыпку.
• Соединение и оконцевание: Соединение жил производится с помощью обжимных гильз (медно-алюминиевых для перехода на медные шины) или сваркой. Места соединений и ответвлений должны быть заизолированы с помощью термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт. При подключении к аппаратам необходимо использовать кабельные наконечники типа ТА или ПА.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Можно ли прокладывать кабель АВВГ-ХЛ 4х120 открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с учетом следующих условий: кабель должен быть защищен от прямого воздействия солнечного излучения (УФ-лучей), так как ПВХ пластикат без специальных добавок подвержен деградации под солнцем. Рекомендуется прокладка в гофротрубе, коробе или под специальным защитным экраном. Также необходимо обеспечить надежное крепление с соблюдением радиуса изгиба.

Вопрос 2: Какое сечение нулевой жилы в кабеле 4х120? Она равна фазной?

В стандартном исполнении силового кабеля на напряжение до 1 кВ с четырьмя жилами все жилы имеют одинаковое номинальное сечение. Таким образом, в кабеле АВВГ-ХЛ 4х120 нулевая рабочая (N) жила имеет сечение 120 мм², равное сечению фазных жил.

Вопрос 3: Какой кабель лучше для прокладки в земле: АВВГ-ХЛ или АВБбШв?

Для прокладки непосредственно в земле (траншее) однозначно лучше и правильнее (согласно ПУЭ) применять бронированный кабель АВБбШв. Его броня из стальных оцинкованных лент защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, грызунов. АВВГ-ХЛ можно прокладывать в земле только в трубах (ПНД, асбестоцементных), что обеспечивает механическую защиту и возможность замены без вскрытия грунта.

Вопрос 4: Как перевести допустимый ток кабеля (например, 270А) в мощность для трехфазной сети?

Мощность рассчитывается по формуле: P = √3 × U × I × cosφ, где U – линейное напряжение (0.4 кВ), I – допустимый ток (270 А), cosφ – коэффициент мощности (обычно принимается 0.85-0.95). При cosφ=0.9: P = 1.732 × 0.4 кВ × 270 А × 0.9 ≈ 168.5 кВт. Это ориентировочная активная мощность, которую может передавать кабель длительно без перегрева.

Вопрос 5: Требуется ли для кабеля АВВГ-ХЛ 4х120 несущий трос при воздушной прокладке между зданиями?

Да, требуется. Кабель АВВГ не предназначен для натяжной прокладки по воздуху. При переходе между зданиями или опорами кабель должен быть либо проложен по предварительно натянутому стальному тросу (канату) с помощью специальных подвесов, либо использован самонесущий кабель (например, СИП), либо применен кабель с встроенным несущим тросом (типа АВТ). Прокладка АВВГ-ХЛ без поддержки приведет к недопустимым механическим напряжениям в жилах и оболочке.

Вопрос 6: В чем главный недостаток алюминия в кабеле по сравнению с медью?

Главные недостатки алюминиевых жил: более высокое удельное электрическое сопротивление (примерно в 1.62 раза выше, чем у меди), что приводит к большим потерям мощности на нагрев при той же нагрузке; склонность к образованию оксидной пленки на поверхности, которая имеет плохую проводимость и требует применения специальной контактной пасты или покрытия при соединениях; меньшая механическая прочность и ползучесть (алюминий «течет» под постоянным давлением), что требует регулярной подтяжки болтовых соединений в контактных группах.

Заключение

Кабель АВВГ-ХЛ 4х120 является надежным и экономичным решением для стационарных силовых линий распределения электроэнергии напряжением до 1000 В в условиях холодного климата. Его ключевые преимущества – морозостойкость, простота конструкции и монтажа, а также сравнительно низкая стоимость благодаря алюминиевым жилам. Правильный выбор данного кабеля для проектов, соответствующих его характеристикам, соблюдение норм прокладки и монтажа, а также регулярный контроль состояния обеспечат бесперебойную и долговечную работу электрической сети на протяжении всего срока службы, который превышает 30 лет.