Напряжение 380 Вольт соответствует стандартному трехфазному сетевому напряжению в России и многих других странах, где линейное напряжение составляет 400 В ±5%. Кабели для данного напряжения являются основой распределительных сетей, систем электроснабжения промышленного оборудования, коммерческой недвижимости и многоквартирных жилых домов. Их правильный выбор и монтаж критически важны для безопасности, надежности и энергоэффективности электроустановки.
Основным нормативным документом, определяющим требования к кабельной продукции в РФ, является ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Для напряжения 380 В (0.38 кВ) применяются кабели на номинальное напряжение 0.66/1 кВ. Это означает, что кабель рассчитан на длительную работу при напряжении до 1000 В между фазными проводниками и до 660 В между фазой и землей.
Ключевые параметры выбора:
Конструкция кабеля определяется его назначением. Рассмотрим основные элементы.
Межжильное пространство в многожильных кабелях заполняется ПВХ- или полиэтиленовой массой для придания кабелю круглой формы и механической стабильности. Поверх скрученных изолированных жил может накладываться поясная изоляция (обмотка или экструдированный слой).
Применяется в кабелях для сетей с повышенными требованиями к электромагнитной совместимости (ИТП, медицинские учреждения, частотные приводы). Выполняется в виде медной оплетки, алюмополимерной ленты или их комбинации. Обязателен для кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжение 6 кВ и выше, для 1 кВ – по необходимости.
Защищает кабель от механических повреждений при прокладке в земле (траншеях), в условиях возможных внешних воздействий.
Защищает все внутренние элементы от влаги, химических веществ, солнечного излучения и механических воздействий. Материал – ПВХ, полиэтилен. Для бронированных кабелей поверх брони накладывается подушка (слой битума, крепированной бумаги или ПЭТ ленты) для защиты оболочки от коррозии брони.
В таблице приведены наиболее распространенные марки кабелей, их конструктивные особенности и типовые сферы применения.
| Марка кабеля | Расшифровка | Конструктивные особенности | Основная область применения |
|---|---|---|---|
| ВВГ | Винил-Винил-Голый | Медные жилы, изоляция и оболочка из ПВХ. Без брони. | Стационарная прокладка внутри сухих, влажных и производственных помещений, в кабельных каналах, по стенам. Не для прокладки в земле. |
| ВВГнг(А)-LS | ВВГ негорючий (кат. А) с пониж. газо-дымовыд. | Используются специальные ПВХ-компаунды, не распространяющие горение при групповой прокладке (кат. А) и с низким дымовыделением. | Прокладка в коллекторах, тоннелях, многофункциональных зданиях, общественных местах с массовым пребыванием людей. |
| АВВГ | Алюминий-Винил-Винил-Голый | Алюминиевые жилы, изоляция и оболочка из ПВХ. Без брони. | Аналогично ВВГ, но для стационарных линий с ограничением по бюджету. Требует большего сечения при той же мощности. |
| ПвВГ (или XLPE-кабель) | Полиэтилен сшитый-Винил-Голый | Изоляция жил из сшитого полиэтилена (XLPE), оболочка из ПВХ. | Линии с повышенными требованиями к токовой нагрузке и термостойкости. Подстанции, вводы в здания. |
| ВБбШв | Винил-Броня-Бронированный-Шланг виниловый | Медные жилы, ПВХ изоляция, броня из двух стальных лент, ПВХ шланг (оболочка) поверх брони. | Прокладка в земле (траншеях), в местах с риском механических повреждений. Защита от грызунов. |
| АВБбШв | Алюминий-Винил-Броня-Бронированный-Шланг виниловый | Алюминиевые жилы, ПВХ изоляция, броня из стальных лент, ПВШ оболочка. | Прокладка в земле для магистральных линий 0.4 кВ, вводы в здания от воздушных линий. |
| КГ | Кабель Гибкий | Медные многопроволочные жилы (класс 5), изоляция и оболочка из резины. | Подключение передвижных механизмов, сварочного оборудования, временное энергоснабжение. Устойчив к изгибам и УФ-излучению. |
| NYM | Немецкий стандарт (не отечественная марка) | Медные жилы, ПВХ изоляция, негорючий резиноподобный заполнитель, ПВХ оболочка. Круглая форма. | Внутренняя проводка в жилых и административных зданиях. Высокие требования к качеству монтажа. Не для прокладки в земле. |
Выбор сечения является критически важным этапом проектирования. Он производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току и по потере напряжения.
Токовая нагрузка определяется мощностью потребителя: Iр = P / (√3 U cosφ
Примерная таблица допустимых токов для медных кабелей с ПВХ изоляцией при прокладке в воздухе (20°C):
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток, А (3-жильный кабель) | Примерная мощность нагрузки при cosφ=0.8, кВт |
|---|---|---|
| 1.5 | 19 | ~8 |
| 2.5 | 27 | ~12 |
| 4 | 38 | ~17 |
| 6 | 50 | ~22 |
| 10 | 70 | ~31 |
| 16 | 90 | ~40 |
| 25 | 115 | ~51 |
| 35 | 140 | ~62 |
| 50 | 170 | ~75 |
Потеря напряжения ΔU на участке кабеля не должна превышать нормированных значений (обычно 5% от номинального для силовых нагрузок). Расчет ведется по формуле: ΔU = √3 Iр L (Rcosφ + X*sinφ) / U, где L – длина линии, R и X – активное и индуктивное сопротивление жилы на 1 км. При больших длинах линий сечение, выбранное по току, может быть увеличено для соблюдения норм по ΔU.
Сопротивление петли «фаза-ноль» кабеля должно быть достаточно низким для гарантированного срабатывания автоматического выключателя или предохранителя при коротком замыкании в конце защищаемой линии (ПУЭ гл. 1.7, 3.1).
Кабель на напряжение 0.66/1 кВ рассчитан на работу в трехфазной сети с линейным напряжением до 1000 В и фазным до 660 В. Сеть 380/220 В (линейное/фазное) полностью укладывается в эти параметры с запасом. Использование кабеля с правильным номинальным напряжением гарантирует его долговременную и безопасную работу.
Медь предпочтительнее по большинству параметров: меньшее удельное сопротивление (при одинаковом сечении медь выдерживает большую нагрузку), высокая стойкость к многократным изгибам, меньшее окисление в местах контакта. Алюминий применяется из соображений экономии на магистральных линиях большого сечения, где его недостатки (ползучесть, окисление) нивелируются правильным монтажом и обслуживанием. Согласно ПУЭ (п. 7.1.34), внутри жилых и общественных зданий следует применять кабели с медными жилами.
Экран необходим: 1) При питании нелинейных нагрузок, создающих высшие гармоники (частотные приводы, ИБП, мощные БП ЭВМ); 2) В условиях сильных внешних электромагнитных помех; 3) Для питания чувствительного электронного оборудования; 4) При параллельной прокладке с кабелями управления, слаботочными системами. Экран заземляется для отвода наведенных токов и помех.
Категорически не рекомендуется. ПВХ оболочка не защищена от механических повреждений (лопата, камни, грызуны), влаги и агрессивной среды грунта. Это приведет к быстрому выходу кабеля из строя и создаст угрозу безопасности. Для прокладки в земле предназначены только бронированные кабели (ВБбШв, АВБбШв) или кабели в специальных защитных трубах (гофротрубах, ПНД трубах), что часто экономически менее выгодно.
1. Определить номинальный ток двигателя Iн по шильдику или расчету: Iн = P / (√3 U cosφ
Основное отличие – материал изоляции жил. У ВВГ – поливинилхлорид (ПВХ), рабочая температура до +70°C. У ПвВГ – сшитый полиэтилен (XLPE), рабочая температура до +90°C. Это позволяет кабелю ПвВГ пропускать на 20-30% больший ток при одинаковом сечении или иметь больший срок службы при той же нагрузке. ПвВГ также более стойкий к токам короткого замыкания. Однако он, как правило, дороже.