Кабель СПл 120 мм
Кабель СПл 120 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель СПл 120 мм² представляет собой силовой провод с пластмассовой изоляцией и алюминиевыми жилами, предназначенный для стационарной прокладки в электрических сетях переменного напряжения 0.66 кВ и 1 кВ частотой 50 Гц. Маркировка расшифровывается следующим образом: «С» – силовой, «П» – изоляция из полиэтилена (сшитого или термопластичного), «л» – обозначение алюминиевой жилы (буква «А» в начале отсутствует, так как это принято для кабелей с алюминиевой жилой по ГОСТ). Цифра 120 указывает на номинальное сечение токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах. Данный тип кабеля является одним из наиболее востребованных для организации магистральных линий и ответвлений в распределительных сетях 0.4/1 кВ благодаря оптимальному соотношению пропускной способности, механических характеристик и стоимости.
Конструкция кабеля СПл 120 мм²
Конструкция кабеля СПл 120 мм² регламентируется ГОСТ 16442-80 (для изоляции из термопластичного полиэтилена) или ГОСТ 31996-2012 (для изоляции из сшитого полиэтилена, СИП). Стандартная конструкция включает в себя следующие элементы:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 120 мм² жила, как правило, многопроволочная (класс 2 по ГОСТ 22483), что обеспечивает необходимую гибкость для транспортировки и монтажа. Конструкция жилы – круглая или секторная (сегментная). Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более эффективно использовать пространство в кабельных линиях.
- Изоляция. Выполняется из полиэтилена. В зависимости от модификации применяется:
- Полиэтилен термопластичный (ПЭ): Обозначается в маркировке просто «П». Рабочая температура до +70°C.
- Сшитый полиэтилен (СПЭ): Обозначается «Пв» (вулканизированный). Получается путем сшивания молекул полиэтилена, что существенно повышает термостойкость (до +90°C в продолжительном режиме и до +250°C при КЗ) и стойкость к растрескиванию.
Толщина изоляции нормируется стандартами. Для кабеля на 1 кВ она составляет, как правило, 1.4-1.7 мм.
- Поясная изоляция. В двух-, трех- и четырехжильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция из того же материала или крепированной бумаги, полимерной пленки.
- Экран (для кабелей на 1 кВ и выше). Кабели СПл на напряжение 1 кВ, особенно с изоляцией из сшитого полиэтилена, часто имеют экран из электропроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты поверх изолированной жилы, а также общий экран из медных проволок или ленты. Это выравнивает электрическое поле и повышает безопасность.
- Оболочка. Защитная оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката накладывается поверх скрученных жил или экрана. Она обеспечивает защиту от механических повреждений, влаги, агрессивных сред. Цвет оболочки, как правило, черный, но может быть и другим.
- Номинальное напряжение: 0.66 кВ и 1 кВ (между фазой и землей/экраном). Для сетей 0.4/0.23 кВ используется с запасом.
- Максимально допустимая рабочая температура жилы:
- Для изоляции из термопластичного ПЭ: +70°C
- Для изоляции из сшитого ПЭ (СИП): +90°C
- Допустимая температура при коротком замыкании: (кратковременно, не более 5 сек):
- Для изоляции из термопластичного ПЭ: +160°C
- Для изоляции из сшитого ПЭ: +250°C
- Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева: -15°C (для ПВХ оболочки).
- Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 0.253 Ом/км (для многопроволочной жилы).
- Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 3.5 кВ (для кабелей на 1 кВ) в течение 10 минут.
- Точные значения для СИП изоляции необходимо брать из технических условий производителя, здесь приведены оценочные данные, показывающие преимущество.
- Радиус изгиба: Не менее 10 наружных диаметров кабеля при прокладке (для многопроволочных жил).
- Срок службы: Не менее 30 лет для кабелей с изоляцией из термопластичного ПЭ и не менее 40-50 лет для кабелей с изоляцией из сшитого ПЭ.
- Стойкость к агрессивным средам: ПВХ оболочка обеспечивает стойкость к воздействию масел, бензина, кислот, щелочей в умеренных концентрациях.
- Пожароопасность: Стандартное исполнение не распространяет горение при одиночной прокладке (исполнение «нг» требует отдельного указания в маркировке – СПлнг).
- Прокладка магистральных и распределительных линий в сетях 0.4/1 кВ.
- Питание мощных потребителей: трансформаторных подстанций, промышленных цехов, насосных станций, вентиляционных установок.
- Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах, по стенам и конструкциям внутри и снаружи зданий.
- Прокладка в земле (в траншеях) при условии защиты от механических повреждений (бронированное исполнение – АВБбШв, для агрессивных грунтов или при высоких рисках повреждения).
- Прокладка в земле требует подготовки траншеи с песчаной подушкой, отсутствия в грунте острых камней, мусора. Глубина прокладки – не менее 0.7 м. При пересечении с дорогами или высокими нагрузками кабель должен быть защищен трубами или плитами.
- При прокладке в воздухе (по фасадам, между опорами) необходимо учитывать ветровые и гололедные нагрузки, использовать дистанционные распорки или несущий трос.
- Соединение и ответвление жил сечением 120 мм² производится с помощью специальных кабельных наконечников (гильз) опрессовкой или болтовым соединением в силовых шкафах, муфтах. Обязательна защита от окисления (использование кварцевазелиновой пасты).
- При монтаже при отрицательных температурах (ниже -15°C) кабель необходимо предварительно прогреть в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов прогрева.
Основные технические характеристики и параметры
Ключевые параметры кабеля СПл 120 мм² определяются его конструкцией и материалами. Приведенные данные являются типовыми и должны уточняться по техническим условиям производителя.
Электрические параметры
Таблица 1. Длительно допустимые токовые нагрузки для кабеля СПл 120 мм²
Приведены значения для различных условий прокладки согласно ПУЭ 7 изд. (таблицы 1.3.4, 1.3.5, 1.3.7). Условия: температура земли +25°C, температура воздуха +25°C.
| Условие прокладки | Количество токонесущих жил | Длительно допустимый ток, А (для изоляции до +70°C) | Длительно допустимый ток, А (для изоляции СИП до +90°C)* |
|---|---|---|---|
| В земле (в траншее), теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт | Одножильный | 265 | ~320 |
| В земле (в траншее), теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт | 2 | 230 | ~280 |
| В земле (в траншее), теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт | 3 | 205 | ~250 |
| В воздухе (в кабельном канале, туннеле, по стене) | Одножильный | 270 | ~330 |
| В воздухе (в кабельном канале, туннеле, по стене) | 2 | 235 | ~285 |
| В воздухе (в кабельном канале, туннеле, по стене) | 3 | 215 | ~260 |
Механические и эксплуатационные характеристики
Область применения и особенности монтажа
Кабель СПл 120 мм² применяется для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Особенности монтажа:
Сравнение с аналогами и выбор
Выбор между СПл 120 мм² и другими типами кабелей определяется технико-экономическим расчетом.
Таблица 2. Сравнение кабеля СПл 120 мм² с основными аналогами
| Тип кабеля | Материал жилы/изоляции | Ключевые преимущества | Недостатки/ограничения | Типовая область применения |
|---|---|---|---|---|
| СПл 120 | Алюминий / Полиэтилен | Наиболее низкая стоимость, меньший вес, стойкость к влаге, простота монтажа. | Меньшая механическая прочность по сравнению с бронированными, меньшая стойкость к УФ (для базового исполнения). | Распределительные сети внутри и снаружи зданий, в кабельных сооружениях. |
| АВВГ 120 | Алюминий / ПВХ / ПВХ | Более высокая гибкость и стойкость к УФ излучению оболочки, распространенный аналог. | Меньшая термостойкость изоляции (+70°C), больший дымовыделение при горении. | Универсальное применение, особенно где важна стойкость оболочки к солнцу. |
| АПвБбШп 120 | Алюминий / СИП / Броня | Высокая термостойкость, механическая защита (броня), стойкость к грызунам, долгий срок службы. | Высокая стоимость, большой вес и радиус изгиба, сложность монтажа. | Прокладка в земле (траншеях) с высокими требованиями к надежности и механической защите. |
| СИП-3 120 | Алюминий / СИП (светостаб.) | Самонесущий, не требует несущего троса, высокая стойкость к атмосферным воздействиям. | Специализирован для ВЛ, требует специальной арматуры. | Воздушные линии электропередачи 0.4-35 кВ. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между СПл и АПл?
Фактически, это обозначение одного и того же кабеля по разным редакциям стандартов. Буква «А» (алюминий) в начале маркировки по новым ГОСТ подразумевается, но часто опускается для кабелей с алюминиевой жилой. Таким образом, СПл и АПл – синонимы. Более корректным для алюминиевого кабеля является все же «АПл», но на практике прижилось «СПл».
Можно ли прокладывать кабель СПл 120 мм² в земле без защиты?
Да, можно, но с оговорками. Стандартное исполнение СПл с ПВХ оболочкой допускает прокладку в траншеях, однако при условии, что грунт не является химически агрессивным, а риск механических повреждений (от камней, лопат, грызунов) минимален. Для ответственных линий, под дорогами или в местах с высокой нагрузкой обязательно применение бронированных кабелей (АВБбШв) или защита кабеля СПл в трубах (ПНД, асбоцементных) или бетонных лотках.
Как правильно выбрать между СПл 120 и АВВГ 120?
Выбор часто сводится к свойствам изоляции и оболочки. Полиэтиленовая изоляция (СПл) имеет несколько лучшие диэлектрические характеристики и меньшее водопоглощение. ПВХ изоляция и оболочка (АВВГ) более гибкая, устойчивая к ультрафиолету и распространению пламени. Если кабель будет прокладываться на открытом солнце, предпочтительнее АВВГ. Для сырых помещений или при прокладке в земле может быть предпочтительнее СПл. Также важно учитывать требования проекта.
Какое сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) должно быть в четырехжильном кабеле СПл 4х120?
Согласно ПУЭ (п. 1.7.126, табл. 1.7.5), если фазная жила имеет сечение S > 35 мм², то сечение нулевой рабочей (N) и нулевой защитной (PE) жилы должно быть не менее 50% от сечения фазной жилы, но не менее 35 мм². Таким образом, для кабеля 4х120 (3 фазные + 1 нулевая), нулевая жила будет, как правило, 70 мм². В пятижильном кабеле (3 фазные + N + PE) сечения и N, и PE обычно равны 70 мм². Точное сечение указывается в маркировке, например: СПл 4х120(ож)+1х70.
Какой ток короткого замыкания может выдержать кабель СПл 120 мм²?
Допустимый ток короткого замыкания рассчитывается по формуле, учитывающей сечение, материал жилы, длительность КЗ и начальную/конечную температуры. Для ориентировки: при длительности КЗ 1 секунда и начальной температуре +90°C (для СИП) алюминиевая жила 120 мм² выдерживает ток порядка 8-9 кА. При тех же условиях, но для изоляции ПЭ (+70°C) – около 6-7 кА. Точный расчет должен проводиться для конкретных условий проектируемой сети.
Требуется ли экран для кабеля СПл 120 на напряжение 0.4/0.23 кВ?
Для сетей напряжением до 1 кВ включительно экранирование силовых кабелей с изоляцией из термопластичного полиэтилена или ПВХ не является обязательным по ПУЭ. Однако, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СИП) на 0.6/1 кВ, как правило, выполняются экранированными. Экран повышает электробезопасность, снижает влияние на соседние цепи и является требованием для кабелей, питающих нелинейные нагрузки (например, частотные преобразователи), где есть высшие гармоники.
Заключение
Кабель СПл 120 мм² является универсальным и экономически эффективным решением для построения силовых линий распределения электроэнергии в сетях до 1000 В. Его ключевые преимущества – сочетание умеренной стоимости, долговечности, простоты монтажа и хороших электрических характеристик. Правильный выбор между модификациями (с термопластичным или сшитым полиэтиленом), учет условий прокладки (воздух, земля, помещение) и корректный монтаж с применением соответствующей кабельной арматуры обеспечивают надежную и долговременную работу линии на протяжении всего срока службы, который может превышать 30 лет. При проектировании необходимо строго руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ и технической документацией производителя кабеля.