Кабели силовые «6 жил»

Кабели силовые с шестью жилами: конструкция, назначение, применение и стандарты

Силовой кабель с шестью токопроводящими жилами представляет собой специализированный кабельный продукт, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока, где требуется организация двух независимых трехфазных систем, резервирование или питание многоскоростных электродвигателей. Конструктивно он объединяет в одной общей оболочке шесть изолированных проводников, что обеспечивает компактность прокладки, снижение трудозатрат на монтаж и удобство обслуживания по сравнению с прокладкой двух отдельных трехжильных кабелей.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция шестижильного силового кабеля является многослойной и регламентируется национальными и международными стандартами (ГОСТ, МЭК). Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из меди или алюминия. Медные жилы обладают более высокой электропроводностью, механической прочностью и стойкостью к окислению, но имеют большую стоимость. Алюминиевые — легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же токовой нагрузки и склонны к ползучести и окислению. Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) для стационарной прокладки или многопроволочными (классы 2, 3, 4, 5) для применения в условиях вибрации и подвижных присоединений.
• Изоляция жил: Каждая из шести жил имеет индивидуальную изоляцию. Материал изоляции определяет ключевые характеристики кабеля:
  • ПВХ (Поливинилхлорид): Наиболее распространен для кабелей общего назначения (например, ВВГ). Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, не поддерживает горение, но при нагреве выделяет хлористый водород и имеет ограниченный температурный диапазон (-50°C до +70°C).
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Используется в кабелях марок АПвВГ, ПвВГ и др. Позволяет увеличить длительно допустимую температуру жилы до +90°C, обладает высокой стойкостью к тепловому старению и токам короткого замыкания. Кабели с XLPE имеют больший срок службы и допускают большую нагрузку при том же сечении.
  • Резина (каучук): Применяется в гибких кабелях (КГ) и кабелях для особо тяжелых условий эксплуатации. Обеспечивает исключительную гибкость, стойкость к многократным изгибам и широкий температурный диапазон.
• Поясная изоляция: В некоторых конструкциях, особенно с бумажной пропитанной изоляцией, поверх скрученных изолированных жил может накладываться общий поясной изоляционный слой.
• Экран (при наличии): В кабелях на напряжение 6 кВ и выше, а также в кабелях для сетей с повышенными требованиями к ЭМС, каждая жила и/или весь пучок жил экранируются проводящим материалом (полупроводящая бумага, полимер или медная лента/проволока). Экран выравнивает распределение электрического поля, защищает от внешних помех и обеспечивает безопасность при повреждении.
• Заполнитель: Пространство между скрученными жилами часто заполняется полимерным материалом или жгутом для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Оболочка: Наружный защитный слой, предохраняющий внутренние элементы от механических повреждений, влаги, химических веществ и других внешних воздействий. Материалы: ПВХ (ВВГ), полиэтилен (ПвВГ), шланговая резина (КГ), безгалогенные композиции с низким дымовыделением (нг-LS, нг-HF).
• Броня (при наличии): Для прокладки в земле (траншеях), в условиях риска механических повреждений применяются бронированные кабели. Броня выполняется из стальных оцинкованных лент (тип Б) или проволок (тип К). Поверх брони накладывается защитный покров (например, битум и стеклопряжа) для защиты от коррозии. Пример: кабель ВБШвнг(А)-LS 6х…

Основные области применения

Шестижильные кабели используются в специфических инженерных решениях, где необходимо компактно разместить две трехфазные цепи.

• Питание двухскоростных и многоскоростных асинхронных электродвигателей: Наиболее характерное применение. Разные группы из трех жил подключаются к разным обмоткам двигателя, что позволяет изменять скорость вращения путем переключения питания между обмотками (схемы Даландера и др.). Это критически важно для механизмов с регулируемой производительностью: вентиляторы, насосы, подъемные краны, станки.
• Резервирование питания ответственных потребителей: Шесть жил могут быть использованы для организации системы A и B, где одна трехфазная группа является основной, а вторая — резервной. В случае аварии на одной линии питание автоматически переключается на вторую.
• Питание двух независимых трехфазных нагрузок от одного пункта: Позволяет сократить количество трасс и затраты на прокладку при необходимости запитать два относительно маломощных, но территориально близких потребителя (например, два соседних станка).
• Создание трехфазных систем с разделенными нулем и заземлением (системы TN-S, TN-C-S): В пятижильном кабеле нулевой (N) и защитный (PE) проводники часто объединены в один (PEN). Для их разделения может потребоваться шестая жила, хотя стандартно для этого используется пятижильный кабель с отдельными N и PE.

Маркировка и обозначение

Маркировка шестижильного кабеля следует общим правилам и содержит информацию о материале, конструкции и характеристиках.

• Материал жилы: «А» — алюминий (отсутствие буквы — медь).
• Материал изоляции: «В» — ПВХ, «Пв» — сшитый полиэтилен, «П» — полиэтилен, «Р» — резина.
• Материал оболочки: «В» — ПВХ, «Шв» — поливинилхлоридный шланг, «Шп» — полиэтиленовый шланг, «Н» — негорючая резина.
• Броня: «Б» — броня из стальных лент, «К» — броня из круглых стальных озицкованных проволок.
• Защитный покров: «Г» — голый (без покрова), «Шв» — шланг защитный из ПВХ.
• Особые свойства: «нг» — не распространяющий горение, «LS» — с пониженным дымовыделением, «HF» — безгалогенный, «FR» — огнестойкий.

Пример: Кабель АПвВГнг(А)-LS 6х120/70 расшифровывается как: Алюминиевая жила, изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из ПВХ, не распространяющий горение по категории А, с низким дымовыделением, шестижильный, с сечением основных жил 120 мм² и сечением жил заземления/нуля 70 мм² (если применяется такая конструкция).

Выбор сечения и длительно допустимый ток

Выбор сечения шестижильного кабеля осуществляется на основе расчета предполагаемой токовой нагрузки с учетом коэффициента снижения тока (коэффициента прокладки) из-за взаимного нагрева жил в общем пучке. Для шести нагруженных жил, проложенных в одной трубе, лотке или непосредственно в земле, этот коэффициент существенно ниже, чем для одиночного кабеля. Данные приведены в ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и стандартах.

Пример длительно допустимых токов для шестижильных кабелей с медными жилами с изоляцией из XLPE/PVC, проложенных в воздухе (при температуре воздуха +25°C)

Номинальное сечение жилы, мм²	Длительно допустимый ток для одного кабеля, А (для 6 жил)*	Примерный коэффициент снижения для 6 нагруженных жил в пучке (в воздухе)	Результирующий допустимый ток на жилу, А
1.5	24	0.75	18
2.5	33	0.75	24.75
4	44	0.75	33
6	56	0.75	42
10	76	0.75	57
16	101	0.75	75.75
25	134	0.75	100.5
35	166	0.75	124.5
50	208	0.75	156

• Значения условные, для предварительной оценки. Точный расчет должен проводиться по методике ПУЭ с учетом всех поправочных коэффициентов (на температуру окружающей среды, группу прокладки и т.д.).

Прокладка и монтаж

При монтаже шестижильных кабелей необходимо соблюдать общие правила ПУЭ и СП, а также учитывать специфику:

• Радиус изгиба: Минимально допустимый радиус изгиба регламентируется ГОСТ и зависит от конструкции кабеля (наличия экрана, брони, многопроволочности жил). Для бронированных кабелей он обычно равен 15-20 наружным диаметрам, для небронированных многожильных — 7.5-10 диаметрам.
• Распределение жил: При подключении к аппаратам (двигателям, распределительным щитам) необходимо четко маркировать жилы согласно проектной документации (например, U1, V1, W1 для первой скорости и U2, V2, W2 для второй). Использование бирок, термоусаживаемых трубок или цветовой маркировки обязательно.
• Цветовая маркировка: Стандартная цветовая маркировка для трехфазных систем: фазы — коричневый, черный, серый; нулевой проводник — синий; защитный проводник — желто-зеленый. В шестижильном кабеле для двух систем цвета могут повторяться, либо для второй группы используются белый, синий (если не используется как N) и др., что требует особого внимания и дополнительной маркировки.
• Заземление брони и экранов: Броня и экраны кабелей подлежат обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и обеспечения нормального режима работы.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие шестижильного кабеля от двух трехжильных, проложенных вместе?

Шестижильный кабель обеспечивает более компактную прокладку, часто имеет общий экран и броню, что повышает надежность и удобство монтажа. Однако его тепловой режим хуже из-за плотного расположения всех шести нагруженных жил, что требует применения понижающих коэффициентов при выборе сечения. Два отдельных трехжильных кабеля могут быть разнесены для лучшего охлаждения.

Можно ли использовать шестижильный кабель в трехфазной сети 380В с системой заземления TN-S (3 фазы, N, PE)?

Да, можно. При этом используются три жилы для фаз (L1, L2, L3), одна — для нулевого рабочего проводника (N) и одна — для защитного проводника (PE). Шестая жила остается резервной или может быть использована, например, для цепи управления или как дополнительный PE. Важно соблюсти цветовую маркировку и сечение жил (сечение N и PE может быть равным или меньшим фазного, согласно ПУЭ).

Как правильно выбрать между кабелем с ПВХ (ВВГ) и сшитым полиэтиленом (ПвВГ)?

Выбор зависит от условий эксплуатации и бюджета. Кабели с XLPE (ПвВГ) имеют более высокую длительно допустимую температуру (+90°C против +70°C у ПВХ), большую стойкость к токам КЗ и старению, что позволяет при прочих равных использовать меньшее сечение или увеличить срок службы. Они предпочтительны для ответственных объектов, сетей с высокой нагрузкой и проектов с расчетом на длительную перспективу. ПВХ-кабели (ВВГ) экономичнее и полностью удовлетворяют требованиям большинства стандартных проектов.

Существуют ли гибкие шестижильные кабели?

Да, существуют. Например, кабель КГ 6х… — кабель гибкий с резиновой изоляцией и оболочкой, предназначенный для подключения передвижных механизмов, сварочного оборудования, временного освещения. Также есть огнестойкие гибкие кабели, такие как КГНГ-FRLS или ППГнг-HF, которые используются для систем аварийного питания, пожарной сигнализации и эвакуации.

Как учитывается количество жил при расчете потерь напряжения?

При расчете потерь напряжения в шестижильном кабеле учитывается активное и реактивное сопротивление одной жилы выбранного сечения и материала. Количество жил напрямую не влияет на формулу падения напряжения на одной линии (между фазой и нулем, или между двумя фазами). Однако, если нагрузка распределена между двумя трехфазными системами в одном кабеле, расчет ведется отдельно для каждой цепи, исходя из ее тока, длины и cos φ.

Заключение

Силовой кабель с шестью токопроводящими жилами является технически и экономически обоснованным решением для специфических задач электроснабжения, в первую очередь для управления многоскоростными электроприводами и компактной организации двух трехфазных цепей. Его правильный выбор, основанный на расчете токовой нагрузки с учетом групповых коэффициентов, знании маркировки и условий прокладки, определяет надежность и безопасность работы всего электрооборудования. Соблюдение требований ПУЭ, ГОСТ и рекомендаций производителей при монтаже и эксплуатации таких кабелей является обязательным условием для безаварийной работы энергетических систем.