Кабели питания уличные

Классификация и конструкция уличных кабелей питания

Уличные (наружные) кабели питания предназначены для передачи электроэнергии в условиях открытой среды, что предъявляет к их конструкции ряд специфических требований. Основное отличие от кабелей для внутренней прокладки — наличие усиленной защиты от внешних воздействий: ультрафиолетового излучения, перепадов температур, атмосферных осадков, механических нагрузок и агрессивных сред. Ключевым критерием классификации является способ прокладки, который напрямую определяет конструктивное исполнение кабеля.

1. Кабели для воздушной прокладки

Прокладка осуществляется по воздуху между опорами или зданиями. Кабели в данной группе должны выдерживать значительные механические нагрузки (ветровые, гололедные, собственный вес) и ультрафиолетовое излучение.

• Самонесущие изолированные провода (СИП). Являются наиболее распространенным решением для воздушных линий электропередачи 0,4/1 кВ. Фазные жилы из алюминиевого сплава, изолированные светостабилизированным сшитым полиэтиленом (ПЭ). Нулевая несущая жила может быть изолированной или голой. Ключевые преимущества: не требуют дополнительного несущего троса, минимальное обслуживание, высокая стойкость к атмосферным воздействиям.
• Кабели с несущим тросом. Используются для прокладки ответвлений или при больших пролетах. Это стандартные силовые кабели (например, ВВГ, АВВГ), которые подвешиваются на стальном оцинкованном тросе с помощью специальных подвесок. Сам кабель не рассчитан на длительные растягивающие усилия.
• Кабели встроенным несущим элементом. Конструктивно совмещают силовые изолированные жилы и стальной несущий элемент (чаще — оцинкованную проволоку) в общей оболочке. Пример: кабели марок АВТ, ВВТ.

2. Кабели для подземной прокладки

Прокладка осуществляется в траншеях, блоках, трубах или тоннелях. Основные угрозы — механическое давление грунта, коррозия, влага, повреждение грызунами, блуждающие токи.

• Кабели с броневой защитой. Имеют дополнительный защитный покров, обычно из стальных оцинкованных лент (тип Б) или проволок (тип К). Броня защищает от механических повреждений и грызунов. Поверх брони накладывается защитный покров из битума, полимерных материалов или стеклопряжи для защиты от коррозии. Классические представители: АВБбШв (алюминиевые жилы, ПВХ изоляция, броня из двух стальных лент, ПВХ шланг) и ВБбШв (медные жилы).
• Кабели для прокладки в трубах. Могут не иметь классической брони, но обладают усиленной влагостойкостью и стойкостью к истиранию. Часто имеют гладкую плотную наружную оболочку из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлорида (ПВХ).

3. Универсальные кабели для наружной прокладки

Предназначены для прокладки как в земле (без дополнительной защиты трубами), так и на воздухе. Объединяют в себе свойства предыдущих групп: имеют броневой покров и наружную оболочку, стойкую к ультрафиолету. Пример: кабель ПвБбШв — с изоляцией из сшитого полиэтилена, броней из стальных лент и защитным шлангом из светостабилизированного полиэтилена.

Материалы изоляции и оболочек

Выбор материалов определяет температурный диапазон эксплуатации, стойкость к внешним факторам и долговечность.

Изоляция жил

• Сшитый полиэтилен (XLPE). Наиболее современный и предпочтительный материал для изоляции уличных кабелей на напряжение от 1 кВ и выше. Обладает высокой термостойкостью (допустимая температура жилы до +90°C в длительном режиме), отличными диэлектрическими свойствами, стойкостью к тепловым ударам и влаге. Кабели с изоляцией XLPE (маркировка — Пв) могут работать при более высоких нагрузках по току по сравнению с ПВХ.
• Поливинилхлорид (ПВХ). Широко используется для кабелей на напряжение до 1 кВ. Основные преимущества: гибкость, нераспространение горения, низкая стоимость. Недостатки: ограниченный температурный диапазон (обычно от -50°C до +70°C для специальных составов), при нагреве и старении возможна миграция пластификаторов, снижающая гибкость и изоляционные свойства. Чувствителен к ультрафиолету (требует защиты, если используется в качестве наружной оболочки для воздушной прокладки).
• Этиленпропиленовая резина (EPR). Применяется в гибких кабелях и в условиях, где важна повышенная стойкость к изгибам и вибрациям. Обладает хорошей термостойкостью и влагостойкостью.

Материалы наружных оболочек и защитных покровов

• Светостабилизированный полиэтилен (ПЭ). Обладает выдающейся стойкостью к ультрафиолетовому излучению, влагонепроницаем, имеет хорошие механические свойства. Используется как наружная оболочка для кабелей СИП и кабелей, предназначенных для открытой уличной прокладки.
• Поливинилхлорид (ПВХ). Применяется в оболочках кабелей для подземной прокладки или прокладки в защитных конструкциях. Для уличного использования требуются составы с повышенной морозостойкостью (до -40°C) и стойкостью к УФ, если кабель подвергается прямому солнечному воздействию.
• Броня из стальных лент или оцинкованных проволок. Обеспечивает механическую защиту. Ленточная броня (Б) защищает от повреждений при продавливании, но не предназначена для восприятия значительных растягивающих усилий. Проволочная броня (К) защищает и от растяжения, что актуально для крутонаклонных трасс.
• Защитные покровы поверх брони. Предотвращают коррозию стальной брони. Это может быть покров типа «Шв» (ПВХ шланг) или «Шп» (полиэтиленовый шланг), а также битумный состав и обмотка из крепированной бумаги или стеклопряжи в старых конструкциях кабелей.

Нормативная база и маркировка

Производство и применение уличных кабелей в РФ регламентируется рядом стандартов и технических условий.

• ГОСТ 31996-2012 — Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Основной стандарт для широкого спектра кабелей.
• ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004) — Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение до 1 кВ включительно.
• ГОСТ Р 52373-2005 — Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи.
• Технические условия (ТУ) — Для специализированных кабелей (например, с пониженной пожарной опасностью, для особо жестких условий).

Маркировка кабелей осуществляется буквенно-цифровым кодом. Пример расшифровки кабеля АВБбШв-1 3х120-1:

• А — материал жилы: алюминий (отсутствие буквы означает медь).
• В — материал изоляции жил: ПВХ.
• Б — тип брони: броня из двух стальных лент.
• б — отсутствие подушки под броней (есть дополнительная защитная оболочка).
• Шв — материал защитного шланга поверх брони: ПВХ шланг.
• -1 — класс исполнения по негорючести изоляции (опционально).
• 3х120 — число и сечение основных жил (3 жилы сечением 120 мм² каждая).

Критерии выбора уличного кабеля

Выбор конкретной марки и сечения кабеля осуществляется на основе комплексного технико-экономического расчета.

Таблица 1. Рекомендации по выбору типа кабеля в зависимости от способа прокладки

Способ прокладки	Условия эксплуатации	Рекомендуемые типы кабелей	Ключевые требования
Воздушная (по опорам)	Воздействие УФ, ветра, гололеда, температурные циклы	СИП-1, СИП-2, СИП-3, АВТ, ВВТ	Стойкость к УФ, наличие несущего элемента, температурный диапазон от -60°C до +50°C
Подземная (в траншее)	Давление грунта, влага, коррозия, грызуны	АВБбШв, ВБбШв, ПвБбШв, АПвБбШв	Наличие брони, коррозионностойкой внешней оболочки, влагозащищенность
В кабельных каналах, лотках, по фасадам	Умеренное механическое воздействие, возможен УФ, конденсат	ВВГ-ХЛ, ВВГ-НГ(LS), ПвПуг, АВВГ	Стойкость к УФ (оболочка), нераспространение горения (НГ), низкое дымо- и газовыделение (LS)
Ввод в здание (переход воздух-земля)	Комбинированные воздействия	Кабели с броней и УФ-стойкой оболочкой (ПвБбШв) или комбинация СИП + подземный бронированный кабель через герметичный переход	Герметичность концевых заделок, защита от электрохимической коррозии

Расчет сечения

Сечение токопроводящих жил выбирается по следующим критериям (ПУЭ 7 изд., гл. 1.3):

• По длительно допустимому току нагрузки. Основной критерий. Ток не должен превышать значений, указанных в ПУЭ для конкретного способа прокладки, материала жилы и изоляции.
• По потере напряжения. Особенно критично для протяженных линий (например, уличного освещения). Суммарные потери напряжения от источника до конечного потребителя не должны превышать установленных норм (обычно 5% для силовых нагрузок).
• По термической стойкости к токам короткого замыкания (КЗ). Проверяется для сетей, где возможны значительные токи КЗ.
• По механической прочности. Для воздушных линий 0.4 кВ минимальное сечение алюминиевых жил — 16 мм², сталеалюминиевых — 10 мм².

Особенности монтажа и эксплуатации

Воздушная прокладка

• Для СИП применяется специальная арматура: анкерные и поддерживающие зажимы, прокалывающие ответвительные зажимы, которые обеспечивают герметичность и не требуют зачистки изоляции.
• Соблюдение допустимых тяжений и стрел провеса согласно климатическим условиям района.
• Обеспечение безопасных расстояний до земли, зданий, других коммуникаций.
• Правильное выполнение вводов в здания с использованием герметичных проходных гильз и учет разности температурных расширений.

Подземная прокладка

• Глубина заложения: не менее 0.7 м до верха кабеля в обычных условиях и 1.0 м при пересечении дорог.
• Устройство песчаной подушки и засыпки (слой песка 10 см сверху и снизу) для защиты от острых камней.
• Укладка сигнальной ленты на 25 см выше кабеля.
• При прокладке в трубах (ПНД, асбестоцементных) — обеспечение возможности замены кабеля и его дополнительной защиты в местах пересечений.
• Для бронированных кабелей обязательное заземление брони с двух сторон для снятия наведенного потенциала и безопасности.

Общие требования

• Соблюдение минимальных радиусов изгиба (указывается в ТУ, для бронированных кабелей обычно не менее 10-15 наружных диаметров).
• Защита кабелей на вводах в здания от проникновения грызунов и воды.
• Маркировка концов кабелей и установка предупреждающих знаков.
• Проведение приемо-сдаточных испытаний: измерение сопротивления изоляции мегаомметром, проверка целостности жил и фазировки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между СИП и ВВГ для уличной воздушной прокладки?

СИП — это специализированный провод для воздушных ЛЭП, имеющий несущий элемент (нулевую жилу или трос) и изоляцию, рассчитанную на длительное воздействие УФ-излучения и атмосферных осадков. Он предназначен для работы в натянутом состоянии. ВВГ — это кабель для стационарной прокладки, его изоляция и оболочка не имеют достаточной стойкости к УФ и механическим растягивающим нагрузкам. Для воздушной прокладки ВВГ должен быть подвешен на отдельном несущем тросе и, желательно, защищен от прямого солнца в гофре или трубе.

Можно ли бронированный кабель АВБбШв прокладывать открыто по фасаду здания?

Технически возможно, но не рекомендуется для длительной эксплуатации. Наружная оболочка АВБбШв из ПВХ не имеет высокой стойкости к ультрафиолету. Под его воздействием она со временем теряет эластичность, трескается, что приводит к коррозии брони и выходу кабеля из строя. Для открытой прокладки по фасадам следует выбирать кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, ПвБбШв) или защищать кабель в УФ-стойких лотках/гофротрубах.

Какой кабель лучше для подземного ввода в частный дом: АВБбШв или СИП + переход на кабель?

Оба варианта распространены. Вариант с АВБбШв предполагает прокладку одного бронированного кабеля от опоры до щита дома под землей. Он надежно защищен, но требует правильного устройства траншеи. Вариант «СИП по воздуху до трубостойки + переход на АВБбШв или ВБбШв для подземного участка до дома» часто удобнее для монтажа и обслуживания. Ключевой момент — обеспечение герметичного перехода между кабелями с помощью прокалывающих зажимов или специальных концевых муфт. Выбор зависит от конкретных условий участка и экономических соображений.

Нужно ли заземлять броню кабеля при подземной прокладке, и если да, то как?

Да, заземление брони обязательно согласно ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.71). Броня должна быть заземлена с обоих концов кабельной линии. Это делается для безопасности (снятие опасного потенциала при повреждении изоляции), защиты от электрокоррозии и для нормальной работы устройств релейной защиты. Заземление осуществляется путем соединения бронированных лент/проволок с заземляющими проводниками через специальные концевые заделки или соединительные муфты. Заземляющий проводник присоединяется к броне с помощью бандажа или штатного зажима муфты.

Что означает маркировка «-40°C» на кабеле и почему это важно?

Эта маркировка указывает на минимальную температуру, при которой кабель можно монтировать без предварительного подогрева. При температурах ниже указанной ПВХ-пластикат изоляции и оболочки теряют эластичность и могут потрескаться при изгибе или ударе. Для районов Крайнего Севера и зон с суровыми зимами необходимо выбирать кабели в исполнении «ХЛ» (холодостойкие) с расширенным нижним температурным пределом (до -60°C) или кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, который сохраняет гибкость при более низких температурах.

Как правильно выбрать сечение кабеля для уличного освещения?

Выбор сечения для линий уличного освещения проводится в два этапа. Сначала по допустимому току нагрузки (суммарный ток всех светильников на фидере). Затем обязательная проверка по потере напряжения. Допустимая потеря напряжения в линии питания светильников наружного освещения, как правило, не должна превышать 3-5%. Из-за значительной протяженности таких линий именно потери напряжения часто становятся определяющим фактором, требующим увеличения сечения жил, особенно алюминиевых.