Четырехжильные силовые кабели с пластмассовой изоляцией представляют собой основную группу кабельной продукции для распределения и передачи электрической энергии в стационарных установках на напряжение до 35 кВ включительно. Их ключевое отличие – наличие четырех токопроводящих жил: трех для питания трехфазной системы и одной для нейтрального проводника (рабочего нуля). Изоляция и оболочка из полимерных материалов обеспечивают оптимальный баланс электротехнических характеристик, механической прочности, стойкости к внешним воздействиям и экономической эффективности.
Конструкция четырехжильного кабеля является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Медь обладает более высокой электропроводностью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеет большую стоимость. Алюминий легче и дешевле, но требует большего сечения для той же токовой нагрузки и склонен к ползучести и образованию оксидной пленки.
Основная электрическая изоляция жил выполняется из полимерных материалов:
Четвертая жила может быть равного или уменьшенного сечения (обозначается, например, 3×120+1×70). Ее сечение нормируется стандартами (ПУЭ, ГОСТ) и зависит от сечения основных фазных жил. В кабелях на напряжение выше 1 кВ нулевая жила часто имеет изоляцию, равную по толщине изоляции фазных жил.
В многожильных кабелях поверх скрученных изолированных жил может накладываться слой поясной изоляции (обычно из ПВХ или полиэтилена) для придания кабелю круглой формы и дополнительной электрической защиты.
Кабели на среднее напряжение обязательно имеют экран по каждой жиле и/или общий экран поверх изолированных жил. Экран выполняется из электропроводящего материала (полупроводящий сшитый полиэтилен, медная или алюминиевая лента, проводящая бумага) и служит для выравнивания электрического поля, предотвращения поверхностных разрядов и защиты от внешних электромагнитных помех.
Наружный защитный слой, предохраняющий изоляцию от механических повреждений, влаги, химических веществ и солнечного излучения.
Для прокладки в земле (траншеях), в условиях риска механических повреждений кабель может бронироваться:
Маркировка кабелей в России осуществляется по ГОСТ 31996-2012 и более ранним стандартам. Она включает буквы, обозначающие материал жилы, изоляции, оболочки, тип защиты, и цифры – количество и сечение жил, номинальное напряжение.
| Буква | Позиция | Значение | Пример |
|---|---|---|---|
| А | Первая | Материал жилы (А – алюминий). Отсутствие «А» означает медь. | ВВГ – медная, АВВГ – алюминиевая |
| В | Вторая | Материал изоляции жил (В – ПВХ) | ВВГ |
| В | Третья | Материал оболочки (В – ПВХ) | ВВГ |
| П | Вторая | Материал изоляции жил (П – полиэтилен) | ПвВГ |
| Пв | Вторая | Материал изоляции жил (Пв – сшитый полиэтилен) | ПвВГ, АПвВГ |
| нг | Дополнит. | Не распространяющий горение | ВВГнг(А) |
| LS | Дополнит. | Пониженное дымовыделение (Low Smoke) | ВВГнг-LS |
| HF | Дополнит. | Безгалогенный (Halogen Free) | ПвПнг-HF |
| Б | Дополнит. | Броня из стальных лент | ВБбШв |
| К | Дополнит. | Броня из круглых стальных оцинкованных проволок | ПвКШв |
| Шв | Дополнит. | Защитный шланг из ПВХ | ВБбШв |
| Шп | Дополнит. | Защитный шланг из полиэтилена | ПвБбШп |
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Оболочка / Защита | Основная область применения |
|---|---|---|---|---|
| ВВГ, ВВГнг(А) | Медь/Алюминий | ПВХ | ПВХ | Прокладка в сухих и влажных помещениях, кабельных каналах, на специальных лотках. Не для прокладки в земле. |
| ПвВГ, ПвВГнг(А) | Медь/Алюминий | СПЭ | ПВХ | Аналогично ВВГ, но с более высокой допустимой температурой и токовой нагрузкой. Предпочтителен для новых проектов. |
| ВБбШв, ВБбШвнг(А) | Медь/Алюминий | ПВХ | Броня из стальных лент + ПВХ шланг | Прокладка в земле (траншеях), в условиях риска механических повреждений, включая агрессивные грунты. |
| ПвБбШв, ПвБбШвнг(А) | Медь/Алюминий | СПЭ | Броня из стальных лент + ПВХ шланг | То же, что ВБбШв, но с улучшенными электротехническими параметрами изоляции. |
| ПвП, ПвПнг(А)-HF | Медь | СПЭ | Полиэтилен или безгалогенная композиция | Для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности (метро, тоннели, ТЦ, больницы). Часто с медным экраном. |
Указывается в кВ и обозначает линейное (междуфазное) напряжение, на которое рассчитан кабель. Стандартные ряды: 0,66/1 кВ; 6/10 кВ; 20/35 кВ. Первое значение – напряжение между жилой и землей/экраном, второе – междуфазное.
Определяется по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (температура окружающей среды, количество кабелей в пучке, наличие теплоизоляции) и по потере напряжения. Выбор сечения регламентируется ПУЭ (Глава 1.3).
| Сечение жилы, мм² | Допустимый ток, А (для кабелей с изоляцией ПВХ, 70°C) | Допустимый ток, А (для кабелей с изоляцией СПЭ, 90°C) |
|---|---|---|
| 4 | 41 | 50 |
| 6 | 53 | 65 |
| 10 | 73 | 90 |
| 16 | 101 | 125 |
| 25 | 138 | 170 |
| 35 | 170 | 210 |
| 50 | 215 | 265 |
| 70 | 270 | 330 |
| 95 | 330 | 400 |
| 120 | 385 | 465 |
Примечание: Данные носят справочный характер. Для точного расчета необходимо использовать актуальные таблицы ПУЭ, ГОСТ или данные производителя с учетом всех поправочных коэффициентов.
Ключевое отличие – материал изоляции токопроводящих жил. ВВГ использует ПВХ пластикат с максимальной допустимой температурой жилы +70°C. ПвВГ использует сшитый полиэтилен (СПЭ) с допустимой температурой +90°C. Это позволяет для одного и того же сечения жилы пропускать больший ток (примерно на 20-30%), а также повышает стойкость к коротким замыканиям. Кабели с изоляцией из СПЭ считаются более современными и надежными.
Бронированный кабель обязателен при прокладке непосредственно в земле (траншее) без дополнительных защитных труб или коробов. Также он применяется при прокладке открыто в условиях высокого риска механических повреждений (цеха, строительные площадки), в местах, где возможны случайные удары, падение тяжелых предметов, воздействие грызунов.
Это категория по нераспространению горения по ГОСТ 33259 (МЭК 60332-3-22). Она определяет объем горючей массы в испытательной установке (лотке) при котором кабель не распространяет горение. Категория (А) – наивысшая, допускает наибольшее содержание горючего материала (более 7 л/м). Далее по убыванию – (В), (С), (D). Для групповой прокладки в зданиях обычно требуется категория не ниже (В) или (А).
Сечение нулевой рабочей жилы (N) в четырехжильных кабелях на напряжение до 1 кВ с изоляцией из ПВХ или СПЭ должно выбираться в соответствии с ПУЭ п.1.3.19. Для кабелей с фазными жилами сечением до 16 мм² включительно, сечение нулевой жилы должно быть равным. Для сечений фазных жил от 25 мм² и выше допускается применение нулевой жилы уменьшенного сечения, но не менее 50% сечения фазной жилы. Точные значения указаны в ГОСТ 31996-2012. Для цепей с преобладанием нелинейных нагрузок (например, с большим количеством IT-оборудования) рекомендуется применять кабели с полным сечением нулевой жилы.
Кабель ВВГ в обычном исполнении не предназначен для прокладки на открытом воздухе под воздействием прямых солнечных лучей, так как ультрафиолетовое излучение приводит к постепенному разрушению ПВХ оболочки. Для открытой наружной прокладки следует применять кабели с оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (например, ПвП) или прокладывать ВВГ в защитных трубах/коробах.
Экран (обычно из медной ленты или проволоки) служит для защиты от электромагнитных помех. Экранированные кабели (маркировка «Э», например, ПвВГЭ) необходимы:
Выбор четырехжильного силового кабеля с пластмассовой изоляцией является комплексной инженерной задачей. Он должен основываться на анализе условий прокладки (воздух, земля, помещение), требований к пожарной безопасности, величины и характера нагрузки, а также экономической целесообразности. Приоритет следует отдавать кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) как более современному и надежному решению. Строгое соблюдение правил выбора сечения, условий монтажа и эксплуатации, предписанных ПУЭ, ГОСТ и технической документацией производителя, является залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии.