Кабели 4 жилы сечением 150

Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-35 кВ 4х150 мм²: конструкция, применение и технические характеристики

Кабель силовой с четырьмя жилами сечением 150 мм² является ключевым элементом в системах распределения электроэнергии среднего напряжения. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ с частотой 50 Гц. Конструкция данного кабеля оптимизирована для трехфазных сетей с изолированной или эффективно заземленной нейтралью, где четвертая жила выполняет функцию нулевого или защитного проводника (PEN или PE).

Конструктивные элементы кабеля 4х150 мм²

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Стандартное исполнение соответствует ГОСТ 31996-2012 или международным стандартам IEC 60502-2.

    • Токопроводящая жила: Жила сечением 150 мм² изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Медная обладает более высокой проводимостью и стойкостью к окислению, алюминиевая – меньшим весом и стоимостью. Форма жилы может быть секторной (сегментной) для компактности или круглой. В кабелях на 6-10 кВ жилы, как правило, однопроволочные, на 35 кВ – многопроволочные.
    • Экран на жиле (фазный экран): Поверх изоляции каждой жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой. Его функция – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных перенапряжений на границе жила/изоляция, что критически важно для среднего напряжения.
    • Изоляция: Основной изоляционный материал – сшитый полиэтилен (XLPE). Он обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C в длительном режиме), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу. Толщина изоляции нормирована и зависит от номинального напряжения (например, для 10 кВ – 3,4 мм).
    • Экран на изоляции (заземляемый экран): Поверх изоляции каждой фазы накладывается второй полупроводящий слой, а затем – экран в виде медной ленты или оплетки из медных проволок. Этот экран заземляется и служит для защиты от внешних электромагнитных влияний, а также для обеспечения симметрии электрического поля, концентрируя его внутри изоляции.
    • Поясная изоляция и заполнение: Экранированные жилы скручиваются вместе. Межфазное пространство заполняется полиэтиленовыми или ПВХ-жгутами для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
    • Оболочка: Внешняя защитная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (PVC), полиэтилена (PE) или самозатухающего полиэтилена (LSH). Она защищает от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и обеспечивает необходимую пожарную безопасность (например, индекс «нг(А)-LS» – нераспространение горения, пониженное дымовыделение и газовыделение).

    Основные технические параметры и характеристики

    Технические характеристики регламентируются стандартами и должны быть указаны в паспорте изделия. Ниже приведены усредненные данные для кабеля на напряжение 10 кВ.

    Таблица 1. Сравнительные параметры кабелей 4х150 мм²

    ПараметрАлюминиевый кабель (АВВГ-10)Медный кабель (ВВГ-10)Примечание
    Материал жилыАлюминий (Al)Медь (Cu)
    Сопротивление жилы постоянному току при 20°C, Ом/км, не более0.2060.124ГОСТ 22483
    Допустимый длительный ток нагрузки (в земле), А~275~355Зависит от условий прокладки
    Внешний диаметр, мм (приблизительно)70-7570-75Зависит от производителя
    Масса 1 км кабеля, кг~6000~8000Зависит от конструкции
    Минимальный радиус изгиба15-20 x D кабеля15-20 x D кабеляD — внешний диаметр
    Рабочая температура жилы, °CДлительно: +90, Кратковременно: +130, При КЗ: +250Для изоляции XLPE

    Таблица 2. Выбор кабеля по номинальному напряжению

    Номинальное напряжение U0/U, кВТолщина изоляции из XLPE, ммТипичная область применения
    6/103.0Распределительные сети городов, питание крупных зданий и промпредприятий
    8.7/153.4Сети 10 кВ с изолированной нейтралью
    12/204.0Сети 20 кВ (распространены в Европе)
    26/359.0Магистральные линии питания подстанций, крупные промышленные объекты

    Области применения и особенности монтажа

    Кабель 4х150 мм² применяется для прокладки в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, блоках, шахтах, помещениях, а также на открытом воздухе при условии защиты от прямых солнечных лучей. Он используется для:

    • Создания питающих вводов на трансформаторных подстанциях 10/0.4 кВ.
    • Прокладки магистральных линий в распределительных сетях 6-35 кВ.
    • Питания мощного промышленного оборудования (насосные станции, вентиляционные установки, компрессоры).
    • Соединения ячеек распределительных устройств (КРУ) с силовыми трансформаторами.

Особенности монтажа: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту кирпичом или сигнальной лентой. Запрещена прокладка в одной траншее с кабелями низкого напряжения и кабелями связи без дополнительного экранирования. При протяжке в кабельных сооружениях необходимо использовать ролики и механизмы, исключающие превышение допустимого тягового усилия и радиуса изгиба. Обязательным этапом является заземление экранов с обеих сторон кабеля для обеспечения безопасной работы и снятия зарядов.

Расчет и выбор: токи нагрузки, потери, стоимость

Выбор кабеля 4х150 мм² должен основываться на расчете допустимой токовой нагрузки с учетом способа прокладки и условий окружающей среды. Для точного расчета используются таблицы ПУЭ (Глава 1.3) или данные производителя. Ключевые поправочные коэффициенты: K1 – для температуры земли или воздуха, K2 – для количества работающих кабелей в одной траншее, K3 – для глубины прокладки.

Пример расчета: Для кабеля АПвВГ 4х150 мм² на 10 кВ, проложенного в земле (температура +15°C, расстояние между кабелями 250 мм), допустимый ток составляет около 275 А. Мощность, передаваемая по трехфазной линии: P = √3 U I cosφ = 1.73 10000 275 0.95 ≈ 4.5 МВт.

Стоимость кабеля определяется материалом жилы, номинальным напряжением, типом оболочки и брендом. Медный кабель дороже алюминиевого в 2-3 раза, однако при равном сечении позволяет передавать на 30% больше мощности, имеет меньшие потери напряжения, что часто делает его более экономичным в долгосрочной перспективе при высоких нагрузках.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями АПвВГ и АПвПуГ?

АПвВГ – кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, с медным экраном поверх изоляции жил, в ПВХ оболочке. АПвПуГ имеет усиленную гидрозащиту: поверх скрученных экранированных жил накладывается герметизирующий слой (чаще всего алюмополимерная лента), а затем уже внешняя оболочка из полиэтилена (Пу). Кабель АПвПуГ рекомендован для прокладки в земле с высокой влажностью, в заболоченной местности, в условиях возможного подтопления.

Можно ли использовать кабель 4х150 мм² для сети 0.4 кВ?

Технически – да, но экономически нецелесообразно. Для низкого напряжения используются кабели с изоляцией из ПВХ (ВВГ) или полиэтилена без фазных экранов, что значительно дешевле. Кабель на 10 кВ, используемый на 0.4 кВ, не раскроет своих диэлектрических преимуществ, а его стоимость будет неоправданно высокой.

Как правильно выполнить разделку и монтаж концевых муфт на такой кабель?

Монтаж муфт (концевых или соединительных) – критически важная операция. Необходимо строго следовать инструкции производителя муфт. Общие этапы: снятие оболочки и поясной изоляции, разводка жил, ступенчатая зачистка изоляции с сохранением фазного экрана, установка термоусаживаемых элементов (изоляционных трубок, перчаток), монтаж наконечников, заземление экранов. Работы должны выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального инструмента.

Что означает маркировка «ож» в обозначении кабеля, например, АПвВГ 4х150 ож?

Аббревиатура «ож» означает «одна жила». То есть, в данном кабеле каждая из четырех жил сечением 150 мм² является однопроволочной (монолитной). Это характерно для кабелей на класс напряжения 6-10 кВ. Для более высоких напряжений (35 кВ) и для повышенной гибкости применяются многопроволочные жилы (многопроволочные обозначаются «мк» – многопроволочная круглая или «мс» – многопроволочная секторная).

Как рассчитать потери напряжения в кабеле 4х150 мм² длиной 1 км при нагрузке 250 А?

Для медного кабеля 10 кВ: Сопротивление жилы R = 0.124 Ом/км (при 20°C). Индуктивное сопротивление X для кабеля 150 мм² составляет примерно 0.13 Ом/км. При cosφ=0.95, sinφ≈0.31. Падение напряжения ΔU = √3 I (Rcosφ + Xsinφ) L = 1.73 250 (0.1240.95 + 0.130.31) 1 ≈ 1.73 250 (0.1178 + 0.0403) ≈ 1.73 250 0.1581 ≈ 68.4 В. В процентном отношении к 10000 В это 0.68%, что является допустимым значением.

Заключение

Кабель силовой 4х150 мм² на среднее напряжение представляет собой сложное инженерное изделие, выбор и эксплуатация которого требуют профессионального подхода. Правильный учет номинального напряжения, материала жилы, условий прокладки и характера нагрузки обеспечивает надежную и долговременную работу энергетической системы. Ключевыми преимуществами кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена являются высокая пропускная способность, термическая стойкость и относительная простота монтажа. Соблюдение правил монтажа, особенно качественная установка муфт и заземление экранов, является обязательным условием для безопасной и безаварийной эксплуатации на протяжении всего заявленного срока службы, который может превышать 30 лет.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.