Кабели силовые 1 кВ сечение 150 мм с пластмассовой изоляцией

Кабели силовые на напряжение 1 кВ с пластмассовой изоляцией сечением 150 мм²: конструкция, применение, стандарты

Силовые кабели на напряжение до 1 кВ с пластмассовой изоляцией и сечением токопроводящей жилы 150 мм² представляют собой ключевой элемент в системах распределения электроэнергии низкого напряжения. Они предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках при переменном напряжении частотой 50 Гц. Данное сечение относится к категории крупных и применяется для питания мощных потребителей, в качестве магистральных линий в распределительных сетях, а также для ввода электроэнергии в здания и промышленные объекты.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля 1 кВ сечением 150 мм² является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Типовая конструкция соответствует требованиям ГОСТ 31996-2012 (и его предшественника ГОСТ 16442-80) на кабели с пластмассовой изоляцией.

• Токопроводящая жила: Номинальное сечение 150 мм². Жила может быть выполнена из меди или алюминия.
  • Материал: Медь (обозначение в марках – нет или «М») или Алюминий (обозначение «А»). Медные жилы обладают более высокой проводимостью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость и массу. Алюминиевые – легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же токовой нагрузки и склонны к ползучести и окислению.
  • Класс гибкости: Для сечений 150 мм² жилы, как правило, соответствуют 1-му (однопроволочная) или 2-му (многопроволочная) классу гибкости по ГОСТ 22483. Для стационарной прокладки чаще применяется 1-й класс.
  • Форма: Жилы сечением 150 мм² обычно имеют круглую форму. В многожильных кабелях жилы могут быть секторной или сегментной формы для уменьшения общего диаметра кабеля.
• Изоляция: Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или сшитого полиэтилена (СПЭ).
  • ПВХ-изоляция: (Марки кабелей: ВВГ, АВВГ). Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, нераспространением горения, стойкостью к агрессивным средам. Основной недостаток – потеря эластичности и хрупкость при низких температурах (ниже -15°C).
  • СПЭ-изоляция: (Марки кабелей: ПвВГ, АПвВГ). Обладает более высокой нагревостойкостью (допустимая температура длительной работы +90°C против +70°C у ПВХ), лучшими диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловому старению. Кабели с СПЭ изоляцией могут иметь меньший наружный диаметр.

  Толщина изоляции нормируется стандартами. Для жилы 150 мм² она составляет, например, 2.0 мм для одножильных кабелей и 1.8 мм для многожильных по ГОСТ 31996-2012.

• Скрутка (для многожильных кабелей): Изолированные жилы многожильных кабелей скручиваются вместе. Между жилами могут находиться заполнители из ПВХ или мелонаполненной резины для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Поясная изоляция: Может применяться в виде обмотки из полимерной пленки или экструдированного слоя поверх скрученных жил.
• Экран (опционально): Для кабелей на 1 кВ сечением 150 мм² экран (из медных проволок или ленты) применяется не всегда, но может быть необходим для защиты от электромагнитных помех, симметрирования электрического поля или в сетях с изолированной нейтралью. Обозначается буквой «Э» в марке (например, ВВГЭ).
• Оболочка: Наружный защитный слой, изготавливаемый преимущественно из ПВХ-пластиката.
  • Защищает внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных химических веществ.
  • Определяет группу исполнения кабеля по нераспространению горения: «нг» – не распространяющие горение при групповой прокладке, «нг-LS» – с пониженным дымовыделением и газовыделением (low smoke), «нг-HF» – безгалогенные, с пониженной коррозионной активностью продуктов горения.

  Толщина оболочки также нормирована и зависит от диаметра кабеля под оболочкой.

Основные марки кабелей и их расшифровка

Наиболее распространенные марки кабелей на 1 кВ сечением 150 мм²:

• АВВГ – Алюминиевая жила, Изоляция из ПВХ, Оболочка из ПВХ, Голый (без брони).
• ВВГ – Медная жила, Изоляция из ПВХ, Оболочка из ПВХ, Голый.
• АВВГнг(А)-LS – То же, что АВВГ, но не распространяющий горение при категории А (наиболее жесткие условия по горючей нагрузке), с пониженным дымовыделением.
• ПвВГ – Медная жила, Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв), Оболочка из ПВХ, Голый.
• АПвВГ – Алюминиевая жила, Изоляция из сшитого полиэтилена, Оболочка из ПВХ, Голый.
• ВВБШв – Медная жила, Изоляция ПВХ, Оболочка ПВХ, Броня из двух стальных оцинкованных лент, Защитный шланг из ПВХ. Применяется при необходимости повышенной механической защиты.

Технические характеристики и параметры

Электрические параметры

Для кабелей сечением 150 мм² ключевыми являются следующие электрические параметры:

• Номинальное напряжение: 0.66/1 кВ (между фазой и землей/между фазами).
• Допустимый длительный ток нагрузки: Зависит от материала жилы, способа прокладки и количества рабочих жил.

Таблица 1. Допустимые длительные токи для кабелей с изоляцией из ПВХ и СПЭ, сечением 150 мм² (по ПУЭ 7 изд., ГОСТ 31996-2012)

Материал жилы	Количество токопроводящих жил	Способ прокладки	Допустимый ток, А (для изоляции ПВХ, +70°C)	Допустимый ток, А (для изоляции СПЭ, +90°C)*
Медь	Одножильный	В воздухе	390	~450
	Трехжильный	В воздухе	335	~395
Медь	Одножильный	В земле (в трубе)	435	~500
	Трехжильный	В земле (в трубе)	360	~425
Алюминий	Одножильный	В воздухе	300	~345
	Трехжильный	В воздухе	260	~305

• Точные значения для СПЭ необходимо уточнять по техническим условиям производителя, так как они могут превышать значения для ПВХ на 15-25% благодаря более высокой рабочей температуре.

• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C:
  • Медь: не более 0.124 Ом/км (для 1 класса гибкости).
  • Алюминий: не более 0.206 Ом/км.
• Испытательное напряжение: 3.5 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 10 мин.

Механические и климатические характеристики

• Минимальный радиус изгиба: Для кабелей с однопроволочными жилами – 15 наружных диаметров кабеля. Для кабелей с многопроволочными жилами – 7.5 наружных диаметров.
• Диапазон температур эксплуатации:
  • Для кабелей с ПВХ изоляцией: от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева не ниже -15°C).
  • Для кабелей с СПЭ изоляцией: от -50°C до +50°C.
• Допустимая температура нагрева жил при эксплуатации:
  • ПВХ изоляция: длительно +70°C, кратковременно (до 8 ч) +80°C, при коротком замыкании (до 5 с) +160°C.
  • СПЭ изоляция: длительно +90°C, кратковременно +130°C, при коротком замыкании +250°C.
• Стойкость к распространению горения: Кабели с индексом «нг» проходят испытания на групповую прокладку в пучках с заданной горючей нагрузкой.

Области применения

Кабели 1 кВ сечением 150 мм² применяются в стационарных установках для:

• Питания главных и распределительных щитов (ГРЩ, РЩ) промышленных предприятий, торговых центров, административных зданий.
• Прокладки магистральных линий в кабельных сооружениях (лотках, коробах, эстакадах, галереях).
• Прокладки в земле (в траншеях) при условии защиты бронированными кабелями (типа ВБбШв) или в трубах.
• Подключения мощного электрооборудования: трансформаторов, крупных электродвигателей, насосных станций, вентиляционных установок.
• Создания вводов в здания от воздушных линий электропередачи (ВЛ).
• Прокладки в блоках, туннелях и коллекторах.

Важно: Прокладка небронированных кабелей (ВВГ, АВВГ) непосредственно в земле без дополнительной механической защиты (трубы, кабельные каналы) запрещена.

Выбор и прокладка: ключевые аспекты

При выборе и проектировании линий с кабелем 150 мм² необходимо учитывать:

• Материал жилы: Выбор между медью и алюминием основывается на технико-экономическом расчете, учитывающем токовую нагрузку, стоимость, массу и условия монтажа (алюминий требует специальных клемм и контактных паст).
• Количество жил: 1, 2, 3, 4 (3 фазы + нейтраль) или 5 (3 фазы + нейтраль + земля). Для трехфазных систем наиболее распространены 3-х и 4-х жильные кабели.
• Условия прокладки: Определяют необходимость в броне (ВБбШв), стойкости к горению (нг, нг-LS), устойчивости к УФ-излучению (для открытого солнца).
• Поправочные коэффициенты: Допустимый ток из таблиц ПУЭ должен быть умножен на коэффициенты:
  • K1 – для температуры окружающей среды, отличной от +25°C (в воздухе) или +15°C (в земле).
  • K2 – для количества работающих кабелей, проложенных вплотную в одной траншее или лотке.
  • K3 – для глубины прокладки в земле.

  Итоговый допустимый ток Iдоп = Iтабл K1 K2

• K3.
• Потери напряжения: Для сечения 150 мм² на больших длинах необходимо выполнять проверку по потере напряжения ΔU%. Особенно актуально для алюминиевых жил.
• Условия короткого замыкания: Сечение должно быть проверено на термическую стойкость к току короткого замыкания (I²t).

Стандарты и нормативная база

• ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ. Общие технические условия». Основополагающий стандарт.
• Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), 7-е издание. Главы 1.3, 2.3, 7.3 – определяют выбор кабелей, условия прокладки, защиты.
• СП 76.13330.2016 (СНиП 3.05.06-85) «Электротехнические устройства». Правила монтажа.
• ГОСТ Р 53315-2009 (МЭК 60332) «Испытания на нераспространение горения».

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ВВГ от ВВГнг?

Кабель ВВГнг имеет оболочку из ПВХ-пластиката пониженной горючести, что позволяет ему не распространять горение при групповой прокладке (в пучках, лотках). Обычный ВВГ может распространять горение при таких условиях, что запрещено современными нормами пожарной безопасности для большинства объектов.

Можно ли проложить кабель АВВГ сечением 150 мм² в земле?

Нет, прокладка небронированного кабеля АВВГ или ВВГ непосредственно в грунте запрещена ПУЭ из-за высокой вероятности механических повреждений. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные кабели (например, АВБбШв или ВБбШв) или помещать небронированный кабель в защитные трубы (ПНД, асбестоцементные, металлические) с обеспечением их гидроизоляции.

Как правильно выбрать между медным и алюминиевым кабелем на 150 мм²?

Выбор требует технико-экономического обоснования. Медь предпочтительнее при:

• Ограничениях по габаритам и весу (медный кабель компактнее при той же проводимости).
• Повышенных требованиях к надежности и долговечности соединений.
• Наличии вибраций и подвижек.
• Агрессивной среде.

Алюминий может быть экономически оправдан для стационарных прокладок на большие расстояния при отсутствии жестких ограничений по току и сечению, когда основным критерием является снижение капитальных затрат.

Что означает маркировка «ПвВГ 1х150/25-1 кВ»?

Эта маркировка расшифровывается следующим образом: Кабель силовой с медной жилой (буква «М» опущена), с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв), в оболочке из ПВХ (В), голый (Г). Конструкция: 1 основная жила сечением 150 мм² и 1 вспомогательная жила (обычно заземления) сечением 25 мм². Номинальное напряжение – 1 кВ.

Какой минимальный радиус изгиба для трехжильного кабеля ВВГнг 3х150?

Для трехжильного кабеля ВВГнг 3х150 с многопроволочными жилами (2 класс гибкости) минимальный радиус изгиба при монтаже составляет 7.5 наружных диаметров кабеля. Например, при диаметре кабеля 35 мм, радиус изгиба будет не менее 35 мм

• 7.5 = 262.5 мм. Для кабеля с однопроволочными жилами (1 класс) радиус изгиба составит 15 диаметров.

Требуется ли экран для кабеля 1 кВ сечением 150 мм²?

Для большинства систем распределения электроэнергии 0.4/0.23 кВ экран не является обязательным. Однако экран (обозначение «Э» в марке) необходим при:

• Прокладке в условиях сильных электромагнитных помех.
• Подключении нелинейных мощных потребителей, генерирующих высшие гармоники.
• Прокладке в одном лотке с кабелями управления, связи, IT-сетей для защиты их от наводок.
• Использовании в сетях с изолированной нейтралью, где возможно длительное существование дугового замыкания на землю.

Как правильно выполнить соединение и оконцевание жил 150 мм²?

Для соединения и ответвления применяются:

• Медные жилы: Сварка, пайка, опрессовка в гильзах (медные или луженые), болтовые сжимы (для ответвлений).
• Алюминиевые жилы: Опрессовка в алюминиевых или биметаллических гильзах, сварка. Болтовые соединения требуют применения специальных шайб и контактной пасты для защиты от окисления.

Для оконцевания используются кабельные наконечники (типа ТМ – под опрессовку, ТМЛ – луженые). Запрещается непосредственное подключение многопроволочной жилы под болт без наконечника. Все соединения должны быть механически прочными и иметь переходное сопротивление не выше, чем у целого участка жилы той же длины.