Силовые кабели для систем освещения представляют собой специализированную категорию кабельной продукции, предназначенную для передачи электроэнергии от распределительных устройств к светильникам различного типа и назначения. Их выбор определяется не только базовыми электрическими параметрами, но и условиями эксплуатации, требованиями пожарной безопасности, механическими нагрузками и экономической эффективностью. Правильный подбор кабеля является критически важным для обеспечения надежности, долговечности и безопасности осветительной сети.
Выбор силового кабеля для освещения начинается с анализа его основных параметров, которые должны соответствовать проекту и нормативной документации (ПУЭ, ГОСТ, СП).
Определяет уровень изоляции кабеля. Для внутренних и большинства наружных осветительных сетей применяются кабели на напряжение 0.66/1 кВ. Для питания мощных прожекторных установок или уличного освещения на больших расстояниях могут использоваться линии на 6, 10 кВ и выше.
Основные материалы – медь и алюминий. Медные кабели обладают более высокой проводимостью, механической прочностью, стойкостью к окислению и надежностью в контактных соединениях. Алюминиевые кабели легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же токовой нагрузки и склонны к ползучести и окислению.
Сечение жилы выбирается по допустимому длительному току нагрузки с учетом поправочных коэффициентов на условия прокладки. Для осветительных сетей наиболее распространены сечения от 1.5 мм² (для ответвлений к отдельным светильникам) до 16-35 мм² (для магистральных линий групповых сетей).
Зависит от схемы питания и типа светильников:
Определяет стойкость к внешним воздействиям, пожаробезопасность и срок службы.
| Марка кабеля | Описание | Типичное применение в системах освещения |
|---|---|---|
| ВВГ | Кабель с медными жилами, ПВХ изоляцией, ПВХ оболочкой. Небронированный. | Внутренняя стационарная прокладка по стенам, в кабель-каналах, лотках, трубах. Основная марка для групповых осветительных сетей внутри зданий. |
| ВВГнг(А)-LS | То же, что ВВГ, но с пониженным дымовыделением и газовыделением (нг-LS), нераспространяющий горение по категории А. | Прокладка в общественных зданиях, торговых центрах, офисах, на путях эвакуации. Обязателен при групповой прокладке. |
| NYM | Аналог ВВГ с дополнительным заполнением мелонаполненной резиной между жилами. Имеет круглую форму. | Внутренний монтаж. Часто используется для окончательного подключения светильников, прокладки в жилых помещениях. Не рекомендуется для прокладки в земле и на открытом воздухе. |
| ПВС | Провод соединительный, гибкий, с ПВХ изоляцией и оболочкой. | Подключение переносных светильников, бытовых люстр, торшеров. Не для стационарной прокладки по конструкциям. |
| КГ | Кабель гибкий с резиновой изоляцией и оболочкой. | Подключение переносных прожекторов на строительных площадках, временное освещение мероприятий, питание светильников в условиях низких температур. |
| АВБШв | Кабель с алюминиевыми жилами, броней из стальных лент, ПВХ шлангом. | Прокладка в земле для магистральных линий уличного и ландшафтного освещения. Экономичное решение для больших протяженностей. |
| ВБШв | Аналог АВБШв, но с медными жилами. | То же, что и АВБШв, но для случаев, где требуется высокая надежность, стойкость к коррозии или меньший диаметр при том же сечении. |
| SiHF | Кабель с кремнийорганической (силиконовой) резиновой изоляцией. | Освещение в условиях высоких температур (котельные, сушильные камеры, около печей), а также для сложных условий с высокой гибкостью. |
Выбор сечения является фундаментальным этапом проектирования. Он производится по двум основным критериям с последующим выбором большего результата.
Ток нагрузки не должен превышать допустимый ток для выбранного кабеля при конкретных условиях прокладки. Ток нагрузки для группы светильников рассчитывается по формуле: I = P / (U
Далее необходимо применить поправочные коэффициенты:
Итоговый допустимый ток: Iдоп.скор. = Iдоп.табл. K1 K2
Особенно критично для длинных линий уличного освещения и линий питания светодиодных светильников, чувствительных к снижению напряжения. Потеря напряжения не должна превышать значений, указанных в ПУЭ (например, для внутренних осветительных сетей – 3%, для наружных – 5-6% от номинального). Расчет производится по формуле: ΔU = (2 I L (Rcosφ + X*sinφ)) / U, где I – ток нагрузки, L – длина линии, R, X – активное и индуктивное сопротивление кабеля на 1 км, U – номинальное напряжение. Для медных кабелей с сечением до 16 мм² на переменном токе 50 Гц индуктивным сопротивлением часто пренебрегают.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Суммарная мощность светильников (P) | 3500 Вт | Группа из 35 LED светильников по 100Вт |
| Коэффициент мощности (cosφ) | 0.95 | Для современных LED драйверов |
| Расчетный ток (I = P / (220В
|
≈ 16.7 А | |
| Способ прокладки | В лотке, 5 кабелей в одном пучке | |
| Температура среды | +35°C | |
| Длина линии (L) | 50 м | |
| Допустимая потеря напряжения (ΔUдоп) | 3% (6.6 В) | Для внутренних сетей |
| Выбор по току: Iдоп.табл. для ВВГ 3×1.5 | 19 А | Прокладка в воздухе |
| Коэффициент K1 (для +35°C) | 0.96 | |
| Коэффициент K2 (для 5 кабелей) | 0.68 | |
| Iдоп.скор. = 19А 0.96 0.68 | ≈ 12.4 А | Меньше расчетного тока 16.7А – не подходит |
| Проверка ВВГ 3×2.5: Iдоп.табл.= 27А | ||
| Iдоп.скор. = 27А 0.96 0.68 | ≈ 17.6 А | Больше 16.7А – по току подходит |
| Проверка по потере напряжения для 3×2.5: | R ≈ 7.98 Ом/км (для меди 2.5 мм²) | |
| ΔU = (2 16.7А 0.05км 7.98 Ом/км 0.95) / 220В
|
≈ 0.58% | Значительно меньше 3% – условие выполняется |
| Итоговое сечение | 3×2.5 мм² | Определено по критерию нагрева |
Обязательно применение кабелей с индексом «нг-LS» или «нг-HF» при групповой прокладке. Для подключения светильников типа «Армстронг» или встраиваемых спотов часто используются гибкие провода (например, ПуГВ) в гофротрубе. В цехах с высокой температурой применяются термостойкие кабели (РКГМ, SiHF).
Для воздушных линий используются самонесущие изолированные провода (СИП). Для подземной прокладки – бронированные кабели (АВБШв, ВБШв) или кабели в HDPE трубах. Важен расчет по потере напряжения. Для питания опор освещения часто применяют кабель ВВГ или АВВГ, проложенный в земле, но в этом случае обязательна защита трубой или коробом на выходе из земли и до ввода в опору.
Питание должно осуществляться по независимым линиям, проложенным кабелями с повышенной огнестойкостью, сохраняющими работоспособность в условиях пожара (кабели с индексом «FR» – огнестойкие). Прокладка должна обеспечивать максимальную защиту от повреждения.
Несмотря на низкую потребляемую мощность, требует внимания к качеству кабеля и монтажа. Из-за низкого коэффициента пусковых токов защита от КЗ становится более чувствительной. Крайне важна правильная фазировка и целостность нулевого и защитного проводников. На длинных линиях питания мощных LED систем необходим расчет по потере напряжения, так как ее превышение может привести к нестабильной работе драйверов.
При выборе кабеля для групповых сетей освещения внутри зданий необходимо руководствоваться следующими принципами:
Нет, это недопустимо. ПВС и ШВВП являются соединительными проводами и предназначены для подключения электроприборов, но не для стационарной прокладки по строительным конструкциям (стенам, потолкам) согласно ПУЭ. Их изоляция и оболочка не рассчитаны на длительное воздействие агрессивной строительной среды и могут не соответствовать требованиям по нераспространению горения при групповой прокладке. Для стационарного монтажа применяются кабели марок ВВГ, NYM и их модификации.
Для внутренних осветительных сетей, ответвлений к светильникам и щиткам безусловно предпочтительна медь. Медные кабели (ВВГ, NYM) обеспечивают более надежные и долговечные контактные соединения, менее подвержены коррозии, имеют меньшее сопротивление при том же сечении. Алюминиевые кабели (АВВГ) могут рассматриваться для магистральных линий уличного освещения большой протяженности, где основным критерием является стоимость, а соединения выполняются с применением специальной пасты и технологий.
Для таких линий критерий потери напряжения становится определяющим, часто отодвигая критерий нагрева на второй план. Необходимо:
Часто экономически целесообразно повышать напряжение питания (например, использовать 380В трехфазную схему) для уменьшения тока и, соответственно, сечения кабеля.
Да, это обязательное требование ПУЭ (Глава 1.7). Все светильники с металлическими корпусами, доступными для прикосновения, должны быть заземлены. Для этого необходимо использовать кабель с отдельным защитным проводником PE (заземляющим). Для однофазной сети это 3-жильный кабель (L, N, PE), например, ВВГнг-LS 3×1.5. Сечение PE проводника должно быть не менее фазного, а для сечений более 16 мм² – не менее половины фазного. Не допускается использовать в качестве PE проводника посторонние проводящие части (трубы, арматуру).
ВВГнг – кабель не распространяющий горение при групповой прокладке. ВВГнг-LS (Low Smoke) – кабель, который дополнительно обладает пониженным дымовыделением и газовыделением при горении и тлении. Кабели «нг-LS» обязательны к применению в общественных зданиях, на путях эвакуации, так как они обеспечивают лучшую видимость и меньшую токсичность при пожаре. Кабель «нг» без индекса LS при горении выделяет плотный черный дым и коррозионно-активные газы.
Не рекомендуется и часто прямо запрещено нормами. ПУЭ (п. 7.1.37) указывает, что линии освещения, как правило, должны быть разделены с линиями розеточных групп и силовых цепей. Совместная прокладка в одной трубе, гофре или канале может привести к электромагнитным помехам, усложняет поиск и устранение неисправностей, а также требует применения кабелей с более высоким индексом нераспространения горения из-за увеличения числа токонесущих жил в общем пучке.
Для прокладки в пространстве за подвесным потолком, которое считается зоной повышенной пожарной опасности из-за возможного скопления пыли и наличия горючих конструкций, применяются:
Прокладка должна выполняться в металлических лотках, коробах или трубах, либо кабелем в металлической оболочке. Использование пластиковой гофры в таких пространствах часто недопустимо по нормам пожарной безопасности.