Кабели силовые 4-х жильные с пластмассовой изоляцией без брони

Кабели силовые 4-х жильные с пластмассовой изоляцией без брони: конструкция, применение и технические аспекты

Силовые кабели на напряжение 0,66/1 кВ и 6/10 кВ с пластмассовой изоляцией, четырехжильной конструкцией и без бронепокрова являются одним из наиболее распространенных видов кабельной продукции для стационарного монтажа в электрических сетях. Их широкое применение обусловлено оптимальным сочетанием электрических и механических характеристик, удобством монтажа и относительно низкой стоимостью. Данная статья представляет собой детальный технический обзор конструкции, областей применения, стандартов и ключевых параметров этих кабелей.

Конструктивные элементы четырехжильного кабеля без брони

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Основные элементы, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки по ГОСТ 22483. Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 или 2 для сечений до 16-25 мм²) или многопроволочными (классы 2, 3, 4, 5). Для кабелей на напряжение до 1 кВ сечение четвертой (нулевой) жилы может быть редуцированным (уменьшенным) в соответствии с нормами ПУЭ, например, 150 мм² для фазных и 70 мм² для нулевой. Для кабелей на 6/10 кВ все четыре жилы обычно имеют одинаковое сечение.
• Изоляция жилы. Выполняется из термопластичного поливинилхлорида (ПВХ) различных марок (ПвВ, ПвВнг) или сшитого полиэтилена (СПЭ, XLPE). Изоляция наносится экструзионным способом, обеспечивая равномерную толщину по всей длине. Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам: для трех фазных жил – белый, желтый, красный (или коричневый, черный, серый по МЭК), для нулевой – синий или голубой, для жилы защитного заземления (если присутствует как отдельная) – желто-зеленый.
• Скрутка. Изолированные жилы скручиваются в сердечник. В четырехжильных кабелях скрутка, как правило, симметричная. Для обеспечения компактности и круглой формы кабеля промежутки между жилами могут заполняться полимерным заполнителем на основе ПВХ или резиновой смеси.
• Поясная изоляция. В кабелях на напряжение 6/10 кВ поверх скрученных изолированных жил обязательно накладывается поясная изоляция в виде экструдированной оболочки из того же материала или ленты. Это обеспечивает дополнительную электрическую прочность и механическую связку сердечника.
• Экран (для кабелей 6/10 кВ). Является обязательным элементом. Состоит из полупроводящего слоя (электропроводящая бумага или полимер) и медных проволок или ленты. Предназначен для выравнивания электрического поля вокруг жил, защиты от внешних электромагнитных помех и обеспечения безопасности при повреждении.
• Оболочка. Наружный защитный слой, изготавливаемый из ПВХ-пластиката, полиэтилена или их безгалогенных версий (нг-LS, нг-HF). Оболочка обеспечивает защиту от механических воздействий, влаги, агрессивных сред и ультрафиолета. Цвет оболочки чаще всего черный, но может быть и другим (оранжевый для нг-LS).

Ключевые области применения и условия прокладки

Четырехжильные силовые кабели без брони предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:

• Прокладка в кабельных каналах, лотках, коробах и по конструкциям внутри зданий и сооружений.
• Монтаж в сухих и влажных производственных помещениях.
• Прокладка в блоках, трубах и тоннелях при условии отсутствия значительных растягивающих усилий.
• Укладка в земле (в траншеях) только при условии отсутствия механических нагрузок (раскапывания, смещения грунта, вибраций) и при обязательной защите посредством гладких или гофрированных ПНД/ПВХ труб, кабельных каналов или кирпичной присыпки. Прямая прокладка в земле без защиты не рекомендуется из-за риска повреждения грызунами или острыми предметами.

Важное ограничение: Кабели без брони запрещено прокладывать в земле (траншеях) на территориях с высокой внешней нагрузкой (дороги, стройплощадки), в условиях возможных смещений грунта, а также по воздуху (подвесным способом) без несущего троса.

Расшифровка маркировки и основные типы кабелей

Маркировка кабелей осуществляется буквенно-цифровым кодом по ГОСТ 31996-2012 и аналогичным стандартам. Рассмотрим на примере кабеля ВВГ-0,66 кВ 4х50:

• А (отсутствует) – материал жилы. Если буквы нет – жила медная. «А» – алюминиевая.
• В – изоляция жилы из ПВХ (винил).
• В – оболочка из ПВХ.
• Г – «голый», отсутствие бронепокрова.
• 0,66 кВ – номинальное напряжение (между фазой и землей / между фазами).
• 4 – количество жил.
• 50 – номинальное сечение основной жилы в мм².

Другие распространенные обозначения в маркировке:

• П – изоляция или оболочка из полиэтилена (ПвВ, ПвП).
• Пв – изоляция из сшитого полиэтилена.
• нг – нераспространяющий горение (по категории А F/R при групповой прокладке).
• -LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение.
• -HF – Halogen Free, безгалогенный состав, не выделяющий коррозионно-активных газов при горении.
• F – наличие экрана (медные проволоки и/или лента).

Основные типы кабелей: АВВГ, ВВГ, ВВГнг(А)-LS, ПвВГ, ПвВГнг(А)-HF, АПвВГ, ПвПГ.

Технические характеристики и выбор сечения

Выбор кабеля осуществляется на основе расчета предполагаемой нагрузки с учетом условий прокладки. Ключевые параметры:

• Номинальное напряжение, U₀/U (U_m): 0.66/1 кВ или 6/10 кВ.
• Диапазон сечений: От 1.5 мм² до 1000 мм² для меди и до 1200 мм² для алюминия (зависит от типа).
• Климатическое исполнение: УХЛ, Т, категории размещения 1-5 по ГОСТ 15150.
• Диапазон рабочих температур: От -50°С до +50°С (для ПВХ). Температура монтажа без предварительного прогрева: не ниже -15°С.
• Допустимая температура жилы при длительной эксплуатации: +70°С для ПВХ, +90°С для СПЭ.
• Минимальный радиус изгиба: 7.5-10 наружных диаметров кабеля для одножильных и 10-15 для многожильных.

Таблица 1. Допустимые длительные токовые нагрузки для четырехжильных кабелей с ПВХ изоляцией на напряжение 0,66/1 кВ, проложенных в воздухе (кабель-канал) при температуре воздуха +25°С.

Примечание: При прокладке в земле, групповой прокладке или иной температуре окружающей среды применяются поправочные коэффициенты согласно ПУЭ гл. 1.3.

Сравнение материалов изоляции: ПВХ vs СПЭ

Выбор между кабелями с изоляцией из ПВХ (ВВГ) и сшитого полиэтилена (ПвВГ) определяется требованиями проекта.

Требования пожарной безопасности (нг-LS, нг-HF)

При групповой прокладке в зданиях и сооружениях согласно ФЗ-123 (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности) и ПУЭ обязательно применение кабелей, не распространяющих горение. Кабели марки ВВГнг(А)-LS являются стандартом для большинства объектов. В детских, лечебных учреждениях, на объектах с массовым пребыванием людей, в метро, на атомных станциях требуются кабели с индексом «нг-HF» – безгалогенные, с пониженной коррозионной активностью и дымовыделением.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабелей ВВГ от ВВГнг?

Кабель ВВГ изготавливается из стандартного ПВХ-пластиката, который поддерживает горение при групповой прокладке. Кабель ВВГнг (не распространяющий горение) имеет в составе изоляции и оболочки специальные огнестойкие добавки, которые препятствуют распространению пламени при испытании по категории «А». Использование ВВГ в пучках запрещено современными нормами пожарной безопасности.

Можно ли прокладывать кабель ВВГнг-LS в земле без защиты?

Не рекомендуется. Индексы «нг-LS» и «нг-HF» относятся исключительно к пожарной безопасности (распространение пламени, дым, газы). Они не повышают механическую прочность оболочки. Для защиты от грунтовых воздействий, грызунов и механических повреждений необходима прокладка в трубах, блоках или защитных коробах.

Когда необходимо использовать кабель с экраном (типа ПвВГЭ)?

Экран необходим для кабелей на напряжение 6 кВ и выше. В сетях 0,4 кВ экранированные кабели применяются для питания чувствительного электрооборудования (медицинское, лабораторное, IT), в зданиях с системой «умный дом», а также при прокладке в условиях сильных электромагнитных помех или вблизи силовых линий высокого напряжения.

Как правильно выбрать сечение нулевой жилы в кабеле 0,4 кВ?

Согласно ПУЭ (п. 1.3.183), в четырехжильных кабелях с ПВХ изоляцией на напряжение до 1 кВ сечение нулевой жилы (N) может быть редуцированным, но не менее:
— 50% сечения фазных жил для линий с равномерной нагрузкой и незначительным содержанием высших гармоник.
— 100% сечения фазных жил для линий, питающих нелинейные нагрузки (например, мощные ИБП, частотные преобразователи, LED-освещение), где возможны значительные токи третьей гармоники. Жила защитного заземления (PE), если она отдельная, выбирается по тем же правилам, что и нулевая.

Что означает категория «А» в маркировке ВВГнг(А)-LS?

Это высшая категория испытаний кабеля на нераспространение горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3. Категория «А» означает, что кабель испытывается в самом жестком режиме: горение вертикального пучка проводов высотой 3,5 м при мощности пламени 20,5 кВт. Соответствие этой категории позволяет прокладывать кабель в пучках любого сечения и конфигурации. Существуют также менее строгие категории B, C, D.

Какой срок службы у таких кабелей?

Номинальный срок службы кабелей с ПВХ изоляцией составляет 30 лет, с изоляцией из сшитого полиэтилена – 40-50 лет. Фактический срок эксплуатации зависит от условий прокладки, режима нагрузки (температурного старения) и отсутствия механических повреждений.

Заключение

Четырехжильные силовые кабели с пластмассовой изоляцией без брони представляют собой универсальное и технически отработанное решение для построения распределительных сетей низкого и среднего напряжения. Правильный выбор конкретного типа (ВВГнг-LS, ПвВГнг-HF и т.д.), сечения и условий прокладки напрямую влияет на надежность, безопасность и долговечность энергосистемы. При проектировании и монтаже необходимо строго руководствоваться актуальными редакциями ПУЭ, ГОСТ и технических регламентов, уделяя особое внимание требованиям пожарной безопасности при групповой прокладке.