Кабели силовые 3-х жильные с пластмассовой изоляцией без брони

Кабели силовые 3-х жильные с пластмассовой изоляцией без брони: конструкция, применение, стандарты

Силовые кабели с тремя жилами, пластмассовой изоляцией и без бронепокрова представляют собой обширный класс кабельной продукции, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Их доминирующее положение на рынке обусловлено оптимальным сочетанием электрических, эксплуатационных характеристик и стоимости. Данная статья детально рассматривает конструктивные элементы, материалы, области применения, ключевые стандарты и правила монтажа для данного типа кабелей.

Конструкция и материалы

Конструкция трехжильного силового кабеля без брони является многослойной. Каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая безопасность и долговечность изделия.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Медь обладает более высокой электропроводностью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеет большую стоимость и вес. Алюминий легче и дешевле, но требует большего сечения для той же токовой нагрузки и склонен к ползучести и окислению. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для небольших сечений или многопроволочными (гибкими) для средних и больших сечений.
• Изоляция жилы: Основной диэлектрический барьер. Применяются два типа полимерных материалов:
  • Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ): Наиболее распространенный материал (кабели ВВГ и др.). Обладает хорошими изоляционными свойствами, не поддерживает горение, устойчив к агрессивным средам. Недостатки: выделение хлористого водорода при горении, потеря гибкости при низких температурах.
  • Сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE): Современный материал (кабели АВВГз, ПвВГ и др.). Отличается повышенной термостойкостью (допустимая температура жилы +90°C против +70°C для ПВХ), высокой диэлектрической прочностью, стойкостью к тепловым перегрузкам и малыми диэлектрическими потерями. Процесс «сшивки» создает трехмерную молекулярную сетку, улучшающую механические и термические свойства.
• Поясная изоляция: Общий слой, накладываемый поверх скрученных изолированных жил. Выравнивает электрическое поле, предохраняет фазную изоляцию от механических повреждений при скрутке и служит барьером от внешних воздействий. Может выполняться из ПВХ, полиэтилена или специальных материалов.
• Экран (для кабелей на напряжение 6 кВ и выше): Обязательный элемент. Выполняется из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен, медные или алюминиевые ленты, проволоки) и заземляется. Предназначен для выравнивания электрического поля у изоляции, снижения поверхностных разрядов и защиты от внешних электромагнитных помех.
• Заполнитель: Чаще всего используется в кабелях круглой формы. Изготавливается из ПВХ-пластиката или других полимеров. Заполняет пространство между скрученными жилами для придания кабелю правильной геометрической формы и механической стабильности.
• Оболочка: Наружный защитный слой. Изготавливается преимущественно из ПВХ-компаундов. Защищает внутренние элементы от механических воздействий, влаги, агрессивных химических веществ, солнечной радиации (при использовании светостабилизированных составов). Для специальных применений используются оболочки из полиэтилена, полиамида и других материалов.

Маркировка и обозначения

Маркировка кабелей в России и странах СНГ регламентирована ГОСТ 31996-2012 и другими стандартами. Она строится по буквенно-цифровой системе.

• Материал жилы: «А» – алюминий (отсутствие буквы означает медь).
• Материал изоляции: «В» – ПВХ (винил). «Пв» – сшитый полиэтилен.
• Материал оболочки: «В» – ПВХ.
• Особенности конструкции: «Г» – отсутствие брони («голый»). «з» – заполнение пространства между жилами. «нг(A, B, C, D)» – нераспространяющий горение по категориям пожарной безопасности. «LS» – Low Smoke, пониженное дымовоспламенение. «HF» – Halogen Free, безгалогенный.

Пример: Кабель АВВГз-нг(А)-LS 3х120-1: Алюминиевая жила, изоляция и оболочка из ПВХ, без брони, с заполнением, нераспространяющий горение по категории А, с пониженным дымовыделением, 3 жилы сечением 120 мм², на напряжение 1 кВ.

Основные типы кабелей и их характеристики

Сравнительная таблица распространенных марок кабелей

Марка кабеля	Материал жилы	Изоляция	Напряжение, кВ	Ключевые особенности и применение
ВВГ	Медь	ПВХ	0.66; 1	Базовый кабель для сухих и влажных помещений, кабельных каналов, туннелей. Не рекомендуется для прокладки в земле без защиты.
АВВГ	Алюминий	ПВХ	0.66; 1	Аналог ВВГ с алюминиевыми жилами. Для стационарной прокладки с учетом меньшей гибкости и механической прочности жил.
ПвВГ	Медь	СПЭ (XLPE)	от 1 до 35	Кабель с улучшенными термическими характеристиками. Для сетей с высокими нагрузками, в условиях повышенных температур окружающей среды.
ВВГнг(А)-LS	Медь	ПВХ	0.66; 1	Огнестойкая модификация. При групповой прокладке не распространяет горение, выделяет мало дыма и газа. Для общественных зданий, метро, электростанций.
ПвПнг(А)-HF	Медь	СПЭ (XLPE)	от 1 до 35	Кабель высшей категории пожарной безопасности. Безгалогенный, с низким дымовыделением, нераспространяющий горение. Для критически важных объектов (АЭС, ЦОДы, больницы).

Области применения и ограничения

Применение: Данные кабели предназначены для передачи электроэнергии в стационарных установках на переменное напряжение до 35 кВ включительно, частотой 50 Гц. Основные сферы использования:

• Распределительные сети внутри промышленных зданий и гражданских сооружений.
• Прокладка в кабельных лотках, коробах, на полках, по стенам и конструкциям.
• Прокладка в сухих, влажных и сырых производственных помещениях.
• Использование в блоках, туннелях и каналах при условии отсутствия механических воздействий.
• Для кабелей с изоляцией из СПЭ – питание мощных потребителей, магистральные линии, сети с высокими требованиями к надежности.

Ограничения: Отсутствие бронепокрова накладывает существенные ограничения:

• Запрещена прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты (прямая прокладка не допускается). Для этого необходимы бронированные кабели (ВБШв, АВБбШв) или использование защитных труб (ПНД, металлических), кабельных каналов.
• Не рекомендуется применение в местах с высоким риском механических повреждений (например, на территории строительных площадок без защиты).
• Ограниченная стойкость к грызунам.

Выбор сечения и условия прокладки

Выбор сечения жил является критически важным этапом проектирования. Он осуществляется по двум основным критериям:

1. По допустимому длительному току (ПУЭ, гл. 1.3): Сечение выбирается так, чтобы протекающий рабочий ток не вызывал перегрева изоляции сверх допустимой температуры. Зависит от способа прокладки (одиночная, в пучке, в земле, в воздухе), материала жилы и изоляции.
2. По потере напряжения: Для удаленных потребителей необходимо проверить, что падение напряжения в кабеле не превышает нормированных значений (обычно ±5% от номинального).

Прокладка кабелей без брони требует соблюдения правил:

• Минимальный радиус изгиба: не менее 10 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил и 7.5 – для однопроволочных при ПВХ изоляции. Для кабелей с изоляцией из СПЭ требования могут быть строже.
• При групповой прокладке в лотках необходимо применять кабели с индексом «нг» и учитывать коэффициенты снижения токовой нагрузки.
• Крепление кабелей должно исключать механические напряжения и повреждение оболочки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями ВВГ и ВВГнг?

Кабель ВВГ изготавливается из стандартного ПВХ-пластиката, который может распространять горение при групповой прокладке. Кабель ВВГнг (не распространяющий горение) производится из специальных ПВХ-компаундов с огнегасящими добавками. При испытании пучком из нескольких кабелей, подвешенных вертикально, горение после удаления горелки прекращается. Это обязательное требование для современных инсталляций.

Можно ли проложить кабель ВВГ в земле?

Прямая прокладка кабеля ВВГ в земле (траншее) запрещена правилами ПУЭ из-за отсутствия защиты от механических повреждений (лопата, камни, грызуны). Допускается прокладка в земле только в защитных трубах (ПНД, асбестоцементных, металлических) или блоках, с обязательной засыпкой песком и укладкой сигнальной ленты. Однако для постоянных линий предпочтительнее использовать бронированные кабели (например, ВБбШв).

Что означает категория «А», «B», «C», «D» в маркировке «нг»?

Это категории по нераспространению горения согласно ГОСТ Р МЭК 60332-3. Категория определяется объемом горючей массы (общим сечением жил) на 1 метр длины при испытании. Категория «А» – наивысшая, предъявляет самые строгие требования (испытывается пучок кабелей с суммарным сечением жил более 7 литров на метр). Далее по убыванию строгости: B, C, D. Для большинства объектов общественного и жилого назначения требуется кабель категории не ниже «В» или «С».

Почему кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) дороже, но часто предпочтительнее?

Более высокая стоимость кабелей с изоляцией из СПЭ (XLPE) компенсируется их существенными техническими преимуществами: более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C для ПВХ), что позволяет пропускать больший ток при том же сечении или использовать меньшее сечение при той же нагрузке; высокая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям; меньшие диэлектрические потери, что критично для сетей среднего и высокого напряжения; лучшие механические свойства при низких температурах.

Как правильно выбрать между медным и алюминиевым кабелем?

Выбор основан на технико-экономическом расчете. Медный кабель надежнее: имеет меньшее электрическое сопротивление (меньшие потери на нагрев), более пластичен, устойчив к многократным изгибам, не ломается в местах перегибов, обладает лучшей стойкостью к коррозии и окислению в местах контактов. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но требует большего сечения для той же мощности, алюминий хрупок и склонен к «ползучести» (ослаблению контакта со временем), что требует специальных мер при монтаже (использование шайб, переходных медно-алюминиевых гильз, регулярная подтяжка контактов). В современном строительстве, особенно внутри зданий, предпочтение отдается меди.

Заключение

Трехжильные силовые кабели с пластмассовой изоляцией без брони являются основой для построения внутренних и наружных распределительных сетей. Понимание их конструкции, различий в материалах изоляции (ПВХ и СПЭ), правильное чтение маркировки и строгое соблюдение условий применения и монтажа – обязательные знания для проектировщиков, монтажников и эксплуатационного персонала. Выбор конкретной марки должен основываться на анализе условий окружающей среды, требований пожарной безопасности, электрических нагрузок и экономической целесообразности. Использование кабелей, не соответствующих условиям прокладки (например, неогнестойких при групповом монтаже или попытка прямой прокладки в земле), создает серьезные риски для безопасности и надежности энергоснабжения.