Трехжильные кабели сечением 150 мм²: конструкция, применение и технические аспекты

Трехжильные кабели с номинальным сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляют собой ключевой элемент в силовых распределительных сетях среднего и высокого напряжения, а также в мощных низковольтных установках. Данная продукция относится к категории кабелей большого сечения и предназначена для передачи и распределения электрической энергии в трехфазных системах переменного тока. Основное применение таких кабелей связано с питанием крупных промышленных объектов, жилых и коммерческих зданий, трансформаторных подстанций, а также с прокладкой магистральных линий. Выбор именно этого сечения обусловлен оптимальным балансом между пропускной способностью, механической прочностью, стоимостью и сложностью монтажа.

Конструктивные особенности

Конструкция трехжильного кабеля 150 мм² является многослойной и строго регламентируется национальными (ГОСТ, ТУ) и международными (МЭК, VDE) стандартами. Основные элементы конструкции, от центра к периферии:

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 150 мм² жила, как правило, имеет класс гибкости 1 или 2 (по ГОСТ 22483), что означает скрутку из множества проволок для обеспечения достаточной гибкости. Медная жила обладает более высокой проводимостью и механической прочностью, алюминиевая — меньшим весом и стоимостью.
• Фазная изоляция: Каждая жила индивидуально изолируется материалом с высокими диэлектрическими свойствами. В современных кабелях наиболее распространены сшитый полиэтилен (XLPE) и поливинилхлорид (ПВХ). XLPE обеспечивает более высокую допустимую температуру длительной работы (до 90°C) и стойкость к тепловым перегрузкам.
• Поясная изоляция и заполнение: Изолированные жилы скручиваются вместе. Пространство между ними может заполняться экструдированным или жгутовым заполнением для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Экран (для кабелей на напряжение от 6 кВ): Обязательный элемент для выравнивания электрического поля и защиты от внешних электромагнитных помех. Выполняется в виде проводящего слоя (полупроводящая бумага или полимер) и медной ленты или проволочной оплетки.
• Внешняя оболочка: Защищает все внутренние элементы от механических повреждений, влаги, химических веществ и солнечного излучения. Материалы: ПВХ (поливинилхлорид), PE (полиэтилен), LS (Low Smoke), HF (Halogen Free) или полимерные композиции, не распространяющие горение.

Ключевые параметры и характеристики

Технические параметры кабеля 3х150 мм² определяют область его безопасной и долговременной эксплуатации.

Таблица 1: Сравнительные характеристики кабелей 3х150 мм² с разными материалами жил и изоляцией

Параметр	Кабель с алюминиевой жилой, изоляцией ПВХ (АВВГ 3х150)	Кабель с медной жилой, изоляцией ПВХ (ВВГ 3х150)	Кабель с медной жилой, изоляцией XLPE (ВВГнг(А)-ХЛ 3х150)
Номинальное напряжение, U0/U	0.66/1 кВ	0.66/1 кВ	0.66/1 кВ
Допустимый длительный ток нагрузки (в воздухе)*	~260 А	~340 А	~365 А
Максимальная рабочая температура жилы	+70°C	+70°C	+90°C
Сопротивление жилы постоянному току при 20°C (не более)	0.206 Ом/км	0.124 Ом/км	0.124 Ом/км
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 x D	10 x D	10 x D
Приблизительная масса 1 км	~4500 кг	~6100 кг	~5900 кг

Точные значения зависят от условий прокладки (группа, температура окружающей среды) и должны определяться по ПУЭ 7 изд. Глава 1.3.


• D — наружный диаметр кабеля.

Области применения и выбор типа кабеля

Выбор конкретной марки кабеля 3х150 мм² зависит от условий эксплуатации и требований проекта.

• ВВГ, АВВГ: Для стационарной прокладки в сухих и влажных помещениях, кабельных каналах, туннелях, на специальных конструкциях при отсутствии механических воздействий. Применяются в сетях 0.66/1 кВ.
• ВВГнг(А), АВВГнг(А), ВВГнг-LS: Кабели с пониженной горючестью и/или низким дымовыделением. Обязательны для групповой прокладки в зданиях, общественных сооружениях, метро, аэропортах, детских учреждениях.
• ПвВГ, ПвПГ: Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) на напряжение 6, 10, 20 кВ и выше. Используются для создания магистральных линий, вводов в трансформаторные подстанции, распределительных сетей.
• КГ, КГ-ХЛ: Гибкие кабели в резиновой изоляции для нестационарного подключения мощного подвижного оборудования (краны, экскаваторы, сварочные посты).

Особенности монтажа и эксплуатации

Работа с кабелями большого сечения требует строгого соблюдения правил.

• Транспортировка и разгрузка: Барабаны с кабелем 3х150 мм² имеют значительную массу. Необходимо использовать грузоподъемную технику, исключая падение барабана. Перекатывать барабан можно только в направлении, указанном стрелкой на щеке.
• Прокладка: Допустимый радиус изгиба строго нормируется (от 10 до 20 наружных диаметров в зависимости от марки). Запрещается подвергать кабель резким перегибам и механическим ударам. При прокладке в лотках или по конструкциям необходимо использовать роликовые направляющие.
• Соединение и оконцевание: Требуют применения специальной кабельной арматуры: медных или алюминиевых наконечников, обжимаемых гидравлическим прессом с матрицами соответствующего сечения. Для силовых кабелей на напряжение выше 1 кВ необходимы муфты (соединительные, концевые) с качественной герметизацией и восстановлением экрана.
• Заземление экрана: В кабелях на 6 кВ и выше экран должен быть заземлен с двух сторон для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты. Существуют схемы с перекрестным соединением экранов для уменьшения потерь в оболочке.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Что означает маркировка «3х150» и «3х150+1х70»?

Маркировка «3х150» указывает на наличие трех основных фазных жил сечением 150 мм² каждая. Маркировка «3х150+1х70» обозначает, что в кабеле присутствует четвертая, нулевая жила (нейтраль) сечением 70 мм², которая используется в системах с глухозаземленной нейтралью (TN-C-S, TN-S). Сечение нулевой жилы, как правило, меньше фазного, что регламентируется стандартами.

2. Как правильно выбрать между медным и алюминиевым кабелем 3х150?

Выбор основан на технико-экономическом расчете. Медь имеет более высокую проводимость, долговечность, стойкость к окислению и удобство в монтаже (лучшая гибкость). Алюминий легче и значительно дешевле. В стационарных прокладках с ограниченным бюджетом часто выбирают алюминий. Однако, согласно актуальным редакциям ПУЭ, в зданиях следует применять кабели с медными жилами. Для замены алюминия на медь в существующих сетях необходимо пересчитывать сечение по эквивалентной проводимости.

3. Какой допустимый длительный ток для кабеля ВВГ 3х150, проложенного в земле?

Для кабеля ВВГ 3х150, проложенного в траншее (одиночная прокладка в земле с удельным тепловым сопротивлением 1.2 К·м/Вт, температура грунта +15°C), допустимый длительный ток составит приблизительно 390-400 А. Точное значение зависит от глубины прокладки, теплопроводности грунта и близости других кабелей. Необходимо пользоваться таблицами ПУЭ Глава 1.3 или каталогами производителей.

4. Можно ли использовать кабель 3х150 для подключения объекта с расчетным током 320А?

Да, можно. Для меди с изоляцией XLPE (допустимый ток ~365А в воздухе) это значение близко к пределу. Необходимо проверить условия прокладки: если кабель проложен в земле или в воздухе при температуре выше +25°C, требуется введение понижающих коэффициентов. Для гарантированной работы с запасом иногда рассматривают сечение 185 мм². Также обязателен расчет по потере напряжения, особенно при большой длине линии.

5. Как правильно обжать наконечник на жилу 150 мм²?

Требуется гидравлический пресс с набором матриц под конкретное сечение и тип наконечника (медный, алюмомедный). Жила должна быть зачищена на длину гильзы наконечника. Внутренняя поверхность гильзы и жила (для алюминия) очищаются от окислов и покрываются кварцево-вазелиновой пастой. Обжим выполняется, как правило, в двух точках (для сечений от 120 мм²) специальным инструментом до срабатывания ограничителя. После обжима необходимо проверить надежность соединения и заизолировать место контакта.

6. В чем принципиальное отличие кабеля с изоляцией XLPE от ПВХ для сечения 150 мм²?

Основные отличия: 1) Термостойкость: XLPE сохраняет свойства до +90°C (длительно) и до +250°C при КЗ, ПВХ — до +70°C. 2) Токовая нагрузка: для одного и того же сечения кабель с XLPE может пропускать на 15-25% больший ток. 3) Потери: диэлектрические потери в XLPE значительно ниже, что критично для кабелей на среднее напряжение. 4) Стойкость к повреждениям: XLPE более стоек к растрескиванию и воздействию окружающей среды. Однако кабели с ПВХ-изоляцией дешевле и проще в оконцевании для напряжений до 1 кВ.

Заключение

Трехжильный кабель сечением 150 мм² является стандартизированным и широко востребованным решением для организации энергоснабжения объектов с высокой потребляемой мощностью. Его корректный выбор, основанный на анализе материала жилы, типа изоляции, условий прокладки и требований пожарной безопасности, определяет надежность и долговечность всей кабельной линии. Монтаж и обслуживание таких кабелей требуют квалифицированного персонала, специализированного инструмента и неукоснительного следования правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и инструкциям производителей. Постоянное развитие материалов (безгалогенные составы, улучшенные полимеры) и технологий монтажа позволяет повышать эффективность и безопасность эксплуатации силовых кабельных сетей на базе данного типоразмера.