Кабели силовые 4-х жильные сечение 4 мм² с пластмассовой изоляцией: технические характеристики, области применения и стандарты
Силовые кабели с четырьмя жилами сечением 4 мм² и пластмассовой изоляцией представляют собой широко распространенный класс кабельной продукции, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Их конструкция, регламентированная национальными и международными стандартами, обеспечивает надежную работу в сетях переменного напряжения до 0.66/1 кВ частотой 50 Гц. Ключевыми элементами являются токопроводящие жилы из меди или алюминия, изоляция и оболочка из поливинилхлоридных (ПВХ) композиций или сшитого полиэтилена (СПЭ), а также наличие нейтрали и заземляющего проводника.
Конструктивное исполнение и материалы
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Рассмотрим типовое строение на примере кабеля ВВГнг(А)-LS 4х4.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Для сечения 4 мм² жила, как правило, однопроволочная (класс 1 по ГОСТ 22483), что обеспечивает жесткость и удобство монтажа в зажимных клеммах. Медь предпочтительна из-за более высокой проводимости, механической прочности и стойкости к коррозии.
- Изоляция жил: Каждая из четырех жил покрыта индивидуальным слоем изоляции из ПВХ-пластиката. Цветовая маркировка стандартизирована: для трехфазных сетей используются желтый, зеленый и красный (или коричневый, черный, серый) цвета для фазных проводников, синий (голубой) — для нулевого рабочего (N), а также желто-зеленый — для нулевого защитного (PE) проводника.
- Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Для кабелей малых сечений часто применяется параллельная, а не скрученная укладка.
- Поясная изоляция: Может присутствовать в виде обмотки из ПВХ-ленты или экрана.
- Оболочка: Наружный защитный слой из ПВХ-компаунда, накладываемый поверх скрученных жил. Оболочка обеспечивает механическую и химическую защиту, а также служит барьером от распространения пламени. В марках «нг» применяются негорючие составы.
- Номинальное напряжение U0/U: 0.66/1 кВ. U0 — напряжение между жилой и землей, U — между фазными жилами.
- Допустимый длительный ток нагрузки (Iдоп): Зависит от условий прокладки. При прокладке в воздухе (кабель-канал) — около 41 А. При прокладке в земле (траншее) — около 53 А. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., табл. 1.3.4-1.3.11, с учетом поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды и количество кабелей в пучке.
- Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Не более 4.61 Ом/км для медной жилы.
- Испытательное напряжение промышленной частоты: 3 кВ в течение 10 минут для кабелей на напряжение 1 кВ.
- Диапазон рабочих температур: От -50°C до +50°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
- Допустимый радиус изгиба: Для кабелей с однопроволочными жилами — не менее 10 наружных диаметров кабеля.
- Минимальный срок службы: 30 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа.
- Вводно-распределительные устройства (ВРУ): Для подключения вводного автомата к главной распределительной шине.
- Питание силовых распределительных щитов: Этажные щиты, щиты управления.
- Питание трехфазных электроприемников: Станки, вентиляционные установки, насосы, лифтовое оборудование, мощные кондиционеры. В данном случае кабель обеспечивает три фазы (L1, L2, L3), нейтраль (N) и защитное заземление (PE).
- Прокладка в кабельных лотках, коробах, по конструкциям: Благодаря негорючей изоляции (нг-LS) допускается плотная групповая прокладка.
- Скрытая и открытая электропроводка: В производственных и административных зданиях.
- ГОСТ 31996-2012: Основной стандарт на кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 0.66/1 кВ.
- Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ, изд. 7): Определяют правила выбора сечений, условий прокладки, защиты.
- Своды правил (СП): Например, СП 256.1325800.2016 по проектированию электроустановок жилых и общественных зданий.
- Федеральные законы: № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», устанавливающий классы пожарной опасности кабельной продукции (нг, LS, FRLS).
Основные типы и марки кабелей
В зависимости от свойств материалов изоляции и оболочки, различают несколько ключевых марок. Сечение 4 мм² является востребованным для каждой из них.
| Марка кабеля | Материал изоляции/оболочки | Ключевые особенности и свойства | Типовые области применения |
|---|---|---|---|
| ВВГ | ПВХ / ПВХ | Базовый кабель для общего применения. Не распространяет горение при одиночной прокладке. | Промышленные сети, распределительные щиты, электромонтаж в сухих и влажных помещениях. |
| ВВГнг | ПВХ пониженной горючести / ПВХ пониженной горючести | Не распространяет горение при групповой прокладке. Повышенная пожарная безопасность. | Прокладка в пучках, кабельных лотках, шахтах, коллекторах. |
| ВВГнг-LS | ПВХ пониженной горючести с низким дымовыделением / ПВХ пониженной горючести с низким дымовыделением | При горении выделяет сниженное количество дыма и газообразных галогенов. Критично важно для людных мест. | Социальные объекты (школы, больницы, ТРЦ), метро, вокзалы, офисные здания. |
| ВВГнг-FRLS | ПВХ огнестойкое / ПВХ пониженной горючести с низким дымовыделением | Обладает огнестойкостью (сохранением работоспособности в условиях пожара в течение заданного времени, например, 180 мин). | Системы аварийного питания, противопожарной защиты, эвакуационного освещения. |
| АВВГ | ПВХ / ПВХ | Алюминиевые токопроводящие жилы. Обладает большим весом и радиусом изгиба при меньшей стоимости. | Вводы в здания, магистральные линии при ограниченном бюджете, где не предъявляются высокие требования к гибкости. |
| ПвВГ | СПЭ / ПВХ | Изоляция из сшитого полиэтилена. Повышенная термостойкость (длительно до +90°C), стойкость к токам короткого замыкания. | Нагруженные линии, сети с повышенными тепловыми нагрузками, современные кабельные системы. |
Технические и электрические параметры
Эксплуатационные характеристики кабеля 4х4 мм² определяются его конструкцией и материалами. Все параметры нормируются ГОСТ 31996-2012 (и его предшественниками) или ТУ производителя.
Электрические характеристики (для медного ВВГ 4х4):
Механические и климатические характеристики:
Области применения и схемы подключения
Кабель 4х4 мм² применяется в трехфазных сетях 380/660В с системой заземления TN-S или TN-C-S, где требуется раздельный нулевой рабочий (N) и защитный (PE) проводник. Это стандарт для современного строительства.
Нормативная база и маркировка
Производство и применение силовых кабелей регламентируется рядом документов:
Маркировка на оболочке кабеля включает: торговую марку производителя, марку кабеля (например, ВВГнг(А)-LS), количество и сечение жил (4х4), номинальное напряжение (1 кВ), дату изготовления, знак соответствия или сертификации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ВВГ 4х4 от ВВГнг 4х4?
Кабель ВВГ не распространяет горение только при одиночной прокладке. Кабель ВВГнг (не распространяющий горение) сохраняет это свойство и при групповой прокладке в пучках, что критически важно для пожарной безопасности современных зданий. Использование ВВГ в групповых прокладках нарушает требования ПУЭ и противопожарных норм.
Какой максимальный ток можно пропускать через кабель ВВГнг-LS 4х4?
Допустимый длительный ток зависит не от марки, а от условий прокладки. Для меди 4 мм²: примерно 41 А в воздухе и 53 А в земле. Однако точный расчет должен учитывать поправочные коэффициенты на температуру окружающей среды (при +40°C коэффициент 0.91), количество рядом проложенных кабелей (при 5-6 кабелях в пучке коэффициент около 0.68) и другие факторы согласно ПУЭ. Фактический рабочий ток должен быть меньше Iдоп с учетом этих коэффициентов.
Можно ли использовать кабель 4х4 мм² для однофазной сети?
Технически — да, но экономически нецелесообразно. В однофазной сети (220В) используются кабели с тремя жилами: фаза (L), ноль (N) и земля (PE). Применение четырехжильного кабеля приведет к неиспользованию одной жилы и неоправданному удорожанию. Для однофазных нагрузок следует выбирать кабель 3х4.
Что означает буква (А) в маркировке ВВГнг(А)-LS?
Буква (А) указывает на категорию по нераспространению горения по ГОСТ 53315-2009 (МЭК 60332-3). Категория «А» — наивысшая, означает, что при групповой прокладке горение не распространяется даже при самом жестком испытании (пучок кабелей высотой 3.5 м с мощным источником пламени). Существуют также категории B, C, D с менее строгими требованиями.
Как правильно выбрать между медным и алюминиевым кабелем сечением 4 мм²?
Медный кабель (ВВГ) имеет меньший диаметр, более гибок, обладает лучшей проводимостью и долговечностью соединений. Алюминиевый (АВВГ) — значительно дешевле и легче, но требует большего внимания к качеству контактных соединений (склонность к окислению, ползучести), имеет больший радиус изгиба. Согласно актуальной редакции ПУЭ (п. 7.1.34), внутри зданий следует применять кабели с медными жилами. Алюминий допустим для вводов в здания и распределительных сетей, но с ограничениями.
Какой минимальный радиус изгиба у кабеля ВВГ 4х4?
Для кабелей с однопроволочными жилами (как у стандартного ВВГ 4х4) минимально допустимый радиус изгиба при монтаже составляет 10 наружных диаметров кабеля. Для четырехжильного кабеля сечением 4 мм² наружный диаметр примерно 12-14 мм, следовательно, радиус изгиба — 120-140 мм.
Заключение
Силовой кабель 4х4 мм² с пластмассовой изоляцией является универсальным и технически отработанным решением для построения трехфазных распределительных сетей низкого напряжения. Правильный выбор его марки (ВВГ, ВВГнг, ВВГнг-LS, ПвВГ) в зависимости от условий прокладки и требований пожарной безопасности является фундаментальной задачей проектировщика и монтажника. Строгое соблюдение требований ПУЭ по выбору сечения, токам нагрузки, условиям монтажа и соединения гарантирует долговечную, безопасную и надежную работу электроустановки на протяжении всего срока службы кабеля.