Силовые одножильные кабели представляют собой кабельную продукцию, токопроводящая жила которой выполнена в виде единого проводника. В отличие от многожильных кабелей, где несколько изолированных жил объединены общей оболочкой, одножильные кабели поставляются и применяются по отдельности для каждой фазы, нейтрали и защитного проводника. Данный тип кабелей является основой для построения электрических сетей различного напряжения и назначения.
Конструкция современного одножильного силового кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию. Базовая структура включает в себя следующие элементы:
Классификация осуществляется по нескольким ключевым признакам: материалу жилы, типу изоляции, наличию экрана, брони, оболочки и номинальному напряжению.
| Марка кабеля | Материал жилы | Изоляция | Напряжение, кВ | Особенности конструкции | Основная сфера применения |
|---|---|---|---|---|---|
| ВВГ | Медь | ПВХ | 0.66; 1 | Без брони, оболочка из ПВХ | Стационарная прокладка внутри помещений, в кабельных каналах, по стенам. |
| АВВГ | Алюминий | ПВХ | 0.66; 1 | Аналог ВВГ с алюминиевой жилой | Вводы в здания, распределительные сети при ограниченном бюджете. |
| ПвВГ | Медь | Сшитый полиэтилен (XLPE) | 1; 6; 10; 20; 35 | Оболочка из ПВХ, может иметь экран. | Магистральные и распределительные сети, сети наружного освещения. Позволяет передавать большие мощности при меньшем сечении по сравнению с ПВХ. |
| АПвВГ | Алюминий | Сшитый полиэтилен (XLPE) | 1; 6; 10; 20; 35 | Аналог ПвВГ с алюминиевой жилой. | Воздушные линии, подземные кабельные линии, вводы в ТП. |
| ПвП | Медь | Сшитый полиэтилен (XLPE) | 1; 6; 10; 20; 35 | Наружная оболочка из полиэтилена, экран. | Прокладка в земле (траншеях), в воде, в агрессивных грунтах. Высокая стойкость к влаге. |
| ВБбШв | Медь | ПВХ | 0.66; 1 | Броня из стальных лент, защитный шланг из ПВХ. | Прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты, в помещениях с риском механических повреждений. |
| АВБбШв | Алюминий | ПВХ | 0.66; 1 | Аналог ВБбШв с алюминиевой жилой. | Подземные распределительные линии, вводы в здания от воздушных линий. |
| КГ | Медь, многопроволочная | Резина | 0.66; 1 | Высокая гибкость, оболочка из резины. | Подключение передвижных механизмов, сварочного оборудования, временное энергоснабжение. |
Применение одножильных кабелей имеет ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать на этапе проектирования и монтажа.
Для прокладки в земле используются кабели с броней (ВБбШв, АВБбШв) или с устойчивой к влаге оболочкой (ПвП). Обязательно использование песчаной подушки и засыпки, а также защитной сигнальной ленты. При параллельной прокладке нескольких одножильных кабелей на одну фазу необходимо учитывать взаимное влияние и нагрев. Рекомендуется укладка в треугольник или с промежутками, указанными в ПУЭ. Для кабелей на напряжение 6 кВ и выше обязательна прокладка с экранами, заземленными с двух сторон.
Для открытой прокладки внутри помещений применяются кабели без брони (ВВГ, ПвВГ). При прокладке на улице необходима защита от прямых солнечных лучей (кабели с УФ-стабилизированной оболочкой или прокладка в трубах). При групповой прокладке в лотках необходимо применять поправочные коэффициенты на токовую нагрузку в зависимости от количества рядом проложенных кабелей. Одножильные кабели, особенно больших сечений, требуют надежного крепления с определенным шагом.
Прокладка в ПНД, ПВХ или стальных трубах обеспечивает дополнительную механическую защиту и позволяет в будущем заменять кабель без вскрытия грунта или конструкций. Внутренний диаметр трубы должен быть не менее 1.5 внешних диаметров кабеля. Для силовых кабелей на напряжение выше 1 кВ запрещена совместная прокладка в одной трубе с кабелями других цепей (управления, связи).
Монтаж одножильных кабелей требует особого внимания к соединениям и оконцеваниям. Для алюминиевых жил необходимо использовать специальные наконечники с ингибитором окисления или переходные медно-алюминиевые наконечники. Экран кабеля должен быть надежно заземлен с обоих концов для снятия потенциала и обеспечения защиты от перенапряжений. В случае большой длины кабеля (более 1-2 км для средних напряжений) может потребоваться перекрестное соединение экранов для снижения циркулирующих токов.
Выбор сечения жилы является критически важным этапом и производится на основе следующих критериев:
| Сечение жилы, мм² | Ток, А (напряжение 1 кВ) | Ток, А (напряжение 10 кВ) |
|---|---|---|
| 16 | 115 | 110 |
| 25 | 150 | 145 |
| 50 | 190 | 180 |
| 95 | 265 | 250 |
| 150 | 325 | 305 |
| 240 | 410 | 385 |
Преимущества:
Недостатки:
Ключевое отличие – материал изоляции. ВВГ имеет изоляцию из ПВХ, что ограничивает его длительную рабочую температурой +70°C. ПвВГ с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) может работать при +90°C. Это позволяет для одного и того же сечения пропускать больший ток (на 20-30%), либо использовать меньшее сечение для той же мощности, что часто экономически оправдано, несмотря на более высокую начальную стоимость кабеля ПвВГ.
Да, согласно требованиям ПУЭ и для обеспечения безопасности, экран (металлическая оплетка) кабеля на напряжение 6 кВ и выше должен быть заземлен с обоих концов. Это обеспечивает нулевой потенциал на экране, защищает персонал от поражения током при повреждении изоляции, и создает путь для тока короткого замыкания, обеспечивая быстрое срабатывание защит.
Нет, кабели марок ВВГ и АВВГ не имеют броневой защиты и влагостойкой наружной оболочки, предназначенной для непосредственной укладки в грунт. Для прокладки в земле необходимо применять кабели в броне из стальных лент (ВБбШв, АВБбШв) или с герметичной оболочкой из полиэтилена (ПвП).
Выбор осуществляется в следующем порядке: 1) По номинальному току двигателя (с учетом коэффициента мощности и КПД) выбирается сечение из таблиц ПУЭ по длительному току. 2) Проверяется соответствие пусковому току (обычно в 5-7 раз выше номинального) – защита (автомат, предохранитель) должна отсекать КЗ, но допускать пуск. 3) Для длинных линий выполняется проверка по потере напряжения, чтобы на зажимах двигателя при пуске напряжение не падало ниже допустимого уровня (обычно 85% от номинального).
«Ож» означает «одна жила». В данном случае это указание на то, что кабель одножильный. Далее указывается сечение основной жилы (240 мм²) и сечение экрана (35 мм²) – это площадь поперечного сечения медных проволок или лент, используемых в экране. Экраны такого типа используются в кабелях на среднее и высокое напряжение.
При параллельной прокладке важно обеспечить одинаковую длину и одинаковые условия охлаждения для всех кабелей. Разная длина приводит к неравномерному распределению тока (больший ток пойдет по более короткому кабелю), что может вызвать его перегрев. Разное расположение (например, один кабель в центре пучка, другой с краю) также приводит к разному тепловому режиму. Неравномерное распределение тока снижает общую пропускную способность линии.
Одножильные силовые кабели являются универсальным и широко применяемым решением для построения электрических сетей от 0.4 до 35 кВ и выше. Правильный выбор марки, сечения и способа прокладки, основанный на понимании конструкции, характеристик материалов изоляции и требований нормативных документов (ПУЭ, ГОСТ, СНиП), является залогом надежной, безопасной и долговечной работы энергоустановки. Приоритет в современных проектах следует отдавать кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) благодаря их превосходным электрическим и термическим характеристикам. Особое внимание при монтаже должно уделяться правильному заземлению экранов и обеспечению равномерного распределения тока и тепла при групповой прокладке.