Кабели силовые 5 жильные сечение 300 мм с пластмассовой изоляцией

Кабели силовые 5-жильные сечением 300 мм² с пластмассовой изоляцией: конструкция, применение, стандарты

Силовые кабели с пятью жилами сечением 300 мм² и пластмассовой изоляцией представляют собой ключевой элемент современных систем распределения электроэнергии среднего и низкого напряжения. Они предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Их основная сфера применения — питание мощных потребителей в условиях, требующих наличия полноценной пятипроводной системы (три фазы, нейтраль, защитный проводник PE). Сечение 300 мм² относится к крупным и выбирается для работы с токами в сотни ампер, что делает такие кабели востребованными на промышленных предприятиях, в крупных коммерческих и административных зданиях, объектах инфраструктуры, в качестве вводов и магистральных линий в РУ и ГРЩ.

Конструкция кабеля

Конструкция пятижильного кабеля сечением 300 мм² является многослойной и строго регламентированной. Каждый слой выполняет критически важную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жилы сечением 300 мм² изготавливаются, как правило, из медной или алюминиевой проволоки. Для меди это соответствует ГОСТ 22483-2012 (классы 1 или 2 скрутки). Ввиду большого сечения жилы имеют значительную жесткость.

• Материал: Медь (Cu) или Алюминий (Al). 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.
• Класс гибкости: Для стационарной прокладки обычно применяется класс 1 (однопроволочная) или класс 2 (многопроволочная). Для подключения к подвижным механизмам или в условиях сложного монтажа могут использоваться кабели с жилами класса 3, 4, 5 (повышенной гибкости), но это специальное исполнение.
• Форма: В пятижильных кабелях большого сечения жилы часто выполняются секторной (сегментной) формы для уменьшения общего диаметра кабеля и экономии материалов изоляции и оболочки.

2. Изоляция

Изоляция жил выполняется из полимерных (пластмассовых) материалов. Для кабелей на напряжение 0,66/1 кВ и 6/10 кВ используются разные типы изоляции.

• ПВХ (Поливинилхлорид): Наиболее распространен для кабелей на напряжение до 1 кВ. Обозначается как «В» в маркировке по ГОСТ. Имеет хорошие электроизоляционные свойства, не поддерживает горение, но при нагреве выделяет хлористый водород. Рабочая температура обычно до +70°C.
• Сшитый полиэтилен (XLPE): Обозначается как «Пв» или «П». Применяется для кабелей на напряжение 6-35 кВ и все чаще для 1 кВ. Обладает превосходными диэлектрическими характеристиками, высокой термостойкостью (до +90°C в длительном режиме), стойкостью к тепловым ударам. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена могут иметь большие допустимые токи нагрузки.
• Полиэтилен (ПЭ): Обозначается «П». Применяется реже из-за горючести.
• Цветовая маркировка: Изоляция жил имеет стандартную расцветку: жилы фаз A, B, C — обычно коричневый, черный, серый; нулевая рабочая жила (N) — синий или голубой; жила защитного заземления (PE) — желто-зеленый.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для кабелей с секторными жилами скрутка осуществляется с определенным шагом для формирования компактной круглой формы. Пространство между жилами заполняется промежуточным заполнителем из ПВХ- или полиэтиленовой ленты, жгутами или экструдированным заполнением. Это обеспечивает механическую стабильность конструкции, круглую форму и дополнительную термостойкость.

4. Поясная изоляция

Поверх скрученного сердечника может накладываться поясная изоляция в виде обмотки из полимерной ленты или экструдированного слоя. Она служит дополнительным барьером и скрепляет сердечник.

5. Экранирование (для кабелей на 6 кВ и выше)

Для кабелей на напряжение 6/10 кВ является обязательным. Включает в себя:

• Экран по жиле: Полупроводящей слой (экструдированный или в виде ленты), выравнивающий электрическое поле вокруг жилы.
• Экран по изоляции: Полупроводящей слой поверх изоляции.
• Медный экран: Выполняется в виде оплетки из медных проволок или медной ленты. Служит для защиты от внешних электромагнитных помех, замыкания токов утечки и в качестве заземляющего элемента. В пятижильных кабелях сечением 300 мм² экран часто выполняется в виде отдельной медной жилы уменьшенного сечения, уложенной поверх сердечника.

6. Оболочка

Наружная оболочка защищает кабель от механических повреждений, влаги, химических веществ и обеспечивает необходимый уровень пожарной безопасности.

• Материал: Чаще всего ПВХ пластикат (обозначение «В» в конце маркировки). Для особых условий применяются: полиэтилен («П») для стойкости к влаге и солнечному излучению, самозатухающий ПВХ, безгалогеновые материалы с низким дымовыделением (LSZH).
• Цвет: Обычно черный, но может быть и другим (оранжевый для LSZH).

7. Броня и наружные покровы (при наличии)

Для прокладки в земле (траншеях), в условиях риска механических повреждений кабель бронируется. Наиболее распространенный тип для 5-жильных кабелей — броня из двух оцинкованных стальных лент (обозначение «Б»). Поверх брони накладывается защитный покров (подушка) из битума, ПВХ-лент или крепированной бумаги для защиты от коррозии, а затем наружный защитный шланг из ПВХ («В») или полиэтилена («П»).

Маркировка и типы кабелей

Маркировка осуществляется буквами и цифрами согласно ГОСТ или ТУ. Примеры для кабеля сечением 300 мм²:

Таблица 1. Распространенные марки 5-жильных кабелей 300 мм²

Марка кабеля	Расшифровка	Назначение и особенности
ВВГ 5х300	В – изоляция жил ПВХ, В – оболочка ПВХ, Г – голый (без брони).	Для прокладки в сухих и влажных помещениях, каналах, тоннелях, на специальных конструкциях. Не для прокладки в земле.
АВВГ 5х300	А – алюминиевая жила, далее как ВВГ.	Аналогично ВВГ, но с алюминиевыми жилами.
ПвВГ 5х300	Пв – изоляция из сшитого полиэтилена, В – оболочка ПВХ, Г – голый.	Повышенная термостойкость и токовая нагрузка. Для сетей до 1 кВ.
ВБбШв 5х300	В – ПВХ изоляция, Б – броня из стальных лент, б – без подушки, Шв – защитный шланг из ПВХ.	Для прокладки в земле (траншеях) без дополнительной защиты. Основной кабель для подземных вводов.
АВБбШв 5х300	А – алюминиевая жила, далее как ВБбШв.	Аналогично ВБбШв с алюминиевыми жилами.
ПвБбШв 5х300	Пв – изоляция XLPE, далее как ВБбШв.	Бронированный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена для сетей до 1 кВ.
ПвП 5х300	Пв – изоляция XLPE, П – наружная оболочка из полиэтилена.	Для прокладки в земле с высокой агрессивностью грунтовых вод, в условиях повышенной влажности.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): Для кабелей до 1 кВ: 0.66/1 кВ. Для кабелей среднего напряжения: 6/10(12) кВ, 8.7/15(17.5) кВ.
• Допустимый длительный ток нагрузки: Зависит от материала жилы, типа изоляции, способа прокладки и количества кабелей в пучке. Приблизительные значения для одиночной прокладки в воздухе при температуре +30°C:
  • ВВГ 5х300 (Cu): ~520 А
  • АВВГ 5х300 (Al): ~405 А
  • ПвВГ 5х300 (Cu): ~580 А (благодаря термостойкости XLPE)

  Важно: Точные значения необходимо брать из ПУЭ 7 изд. Гл. 1.3 или из справочников производителя с учетом всех поправочных коэффициентов.

• Сопротивление жилы постоянному току при +20°C: Около 0.0601 Ом/км для меди и 0.099 Ом/км для алюминия.
• Испытательное напряжение переменного тока: Для кабелей 1 кВ — 3.5 кВ в течение 5-10 мин. Для кабелей 10 кВ — до 25-30 кВ.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба: Критически важный параметр для монтажа. Для кабелей с однопроволочными жилами — не менее 15 наружных диаметров кабеля. Для многопроволочных — не менее 10-12 диаметров. Для кабеля 300 мм² это может составлять 1-1.5 метра.
• Диапазон рабочих температур: Для ПВХ: от -50°C до +50°C (монтаж не ниже -15°C). Для XLPE: от -60°C до +50°C. Длительная температура нагрева жил: +70°C для ПВХ, +90°C для XLPE.
• Стойкость к распространению горения: Кабели без индекса «нг» могут распространять горение при групповой прокладке. Кабели «нг(A)-LS», «нг(B)-LS» и т.д. имеют пониженное распространение пламени и низкое дымогазовыделение.

Области применения и особенности монтажа

Кабели 5х300 мм² применяются в качестве:

• Вводов электроэнергии в здания и сооружения от КТП или РП.
• Магистральных линий в главных и распределительных щитах (ГРЩ, РЩ) промышленных цехов, торговых центров, административных комплексов.
• Питания мощного оборудования: трансформаторов, крупных электродвигателей, насосных станций, вентиляционных установок.
• Прокладки в кабельных помещениях, тоннелях, эстакадах, по конструкциям.
• Прокладки в земле (траншеях) при использовании бронированных марок (ВБбШв, ПвБбШв).

Особенности монтажа:

• Транспортировка и разгрузка: Кабели поставляются на деревянных барабанах. Разгрузка и перемещение должны производиться с помощью кранов и механизмов во избежание повреждения кабеля и травм. Вес барабана с кабелем ВВГ 5х300 может превышать 3 тонны.
• Раскатка: Производится с помощью кабельных лебедок или механизмов барабана. Запрещено сбрасывать барабан с платформы. При раскатке в траншее необходимо следить за недопустимостью перекручивания и механических повреждений оболочки.
• Укладка в траншею: Бронированный кабель укладывается на подготовленную «подушку» из песка или просеянного грунта. Глубина прокладки — не менее 0.7-1 м. После укладки кабель засыпается слоем песка, затем укладывается сигнальная лента и производится обратная засыпка грунтом.
• Затяжка в лотки и короба: Требует точного расчета усилия тяжения. Используются специальные чулки, ролики и лебедки. Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба.
• Соединение и оконцевание: Требуют профессионального подхода. Для жил 300 мм² используются медные или алюминиевые кабельные наконечники, опрессовываемые гидравлическим прессом с матрицами соответствующего сечения. Места соединений (муфты) и ответвлений должны быть качественно заизолированы.
• Заземление: Броня, экраны (если есть) и защитная жила PE должны быть надежно заземлены с обоих концов кабеля.

Стандарты и нормативная база

• ГОСТ 31996-2012: Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ. Основополагающий стандарт.
• ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332): Требования пожарной безопасности.
• ПУЭ 7 изд.: Правила устройства электроустановок. Главы 1.3, 2.1, 2.3.
• СП 76.13330.2016: Электротехнические устройства. Актуализированная редакция СНиП 3.05.06-85. Правила монтажа.
• ТУ производителей: Для кабелей специального исполнения (нг(A)-LS, с пониженным дымовыделением и т.д.).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ВВГ от ВБбШв, кроме наличия брони?

Основное отличие — именно в наличии брони и защитного шланга, что кардинально меняет область применения. ВБбШв предназначен для прокладки в земле без дополнительных защитных труб или коробов. Конструктивно он также имеет «подушку» под броней для защиты изоляции жил от коррозии и механического воздействия стальных лент.

Почему для сечения 300 мм² так важна форма жилы (секторная/круглая)?

Секторная форма позволяет уменьшить диаметр готового кабеля на 20-25% по сравнению с круглыми жилами. Это приводит к значительной экономии материалов изоляции и оболочки, снижению веса и стоимости. Также такой кабель проще укладывать в лотки и трубы. Однако монтаж секторных жил (особенно однопроволочных) требует большей аккуратности при изгибании, чтобы не повредить изоляцию.

Как правильно выбрать между медным и алюминиевым кабелем 5х300?

Выбор основан на технико-экономическом расчете. Медь: выше проводимость, надежность соединений, долговечность, но цена в 3-4 раза выше. Алюминий: существенно дешевле и легче, но требует специальных мер при соединении (антиоксидантные пасты, регулярная подтяжка), имеет больший диаметр жилы для той же токовой нагрузки. В стационарных прокладках с грамотным монтажом алюминиевые кабели — экономически оправданное решение.

Что означает маркировка «нг(A)-LS» на кабеле?

Это расшифровывается как:

• нг — не распространяющий горение при групповой прокладке.
• (A) — категория по нераспространению горения (наивысшая, по ГОСТ 31565). Определяет объем горючего материала в испытательной установке.
• LS (Low Smoke) — пониженное дымовыделение при пожаре.

Такой кабель обязателен для прокладки в общественных зданиях, метро, аэропортах, многофункциональных комплексах согласно современным нормам пожарной безопасности.

Можно ли использовать кабель ВВГ 5х300 для прокладки в земле?

Нет, категорически не рекомендуется и противоречит ПУЭ. Кабель ВВГ не имеет брони и защитного шланга, устойчивого к грунтовой коррозии и механическим нагрузкам. При прямом контакте с грунтом и давлении камней он будет поврежден, что приведет к выходу из строя и необходимости дорогостоящих земляных и ремонтных работ. Для прокладки в земле необходимо использовать бронированные марки: ВБбШв, ПвБбШв или прокладывать ВВГ в герметичных пластиковых или асбестоцементных трубах, что экономически и технически менее выгодно.

Как определить необходимую длину кабеля с учетом слабины?

При прокладке в траншее необходимо добавлять 1-2% длины на рельеф и неровности. При прокладке в лотках и по конструкциям — до 2-3% для компенсации температурных расширений и провисаний. При установке концевой муфты на вертикальных участках требуется дополнительный запас в виде петли для компенсации термической деформации и удобства повторного монтажа.

Каковы основные причины выхода из строя таких кабелей?

• Механические повреждения при монтаже или последующих земляных работах (основная причина для бронированных кабелей в земле).
• Неправильный выбор сечения и перегруз по току, ведущий к перегреву и старению изоляции.
• Некачественный монтаж соединений (муфт, наконечников), приводящий к локальному перегреву и искрению.
• Повреждение изоляции при превышении минимального радиуса изгиба.
• Коррозия алюминиевых жил в местах соединений при нарушении технологии монтажа.