Кабели силовые сечением 50
Кабели силовые сечением 50 мм²: технические характеристики, классификация и область применения
Силовые кабели с номинальным сечением токопроводящей жилы 50 мм² представляют собой широко распространенный типоразмер в низковольтных (до 1 кВ) и средневольтных (до 35 кВ) распределительных сетях и системах электроснабжения. Данное сечение оптимально балансирует между высокой токовой нагрузкой, механической прочностью, относительно умеренной стоимостью и удобством монтажа. Кабели 50 мм² используются для стационарной прокладки с целью передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках, на промышленных предприятиях, в гражданском строительстве, инфраструктурных объектах и системах автономного энергоснабжения.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция кабеля на 50 мм² определяется его назначением, номинальным напряжением и условиями эксплуатации. Базовые элементы конструкции следующие:
- Токопроводящая жила: Выполняется, как правило, из медной или алюминиевой проволоки. Для сечений 50 мм² жила может быть как однопроволочной (монолитной), так и многопроволочной. Многопроволочные жилы обладают повышенной гибкостью, что облегчает прокладку в условиях сложных трасс. Сечение 50 мм² относится к первому классу гибкости по ГОСТ 22483 для многопроволочных жил.
- Материал изоляции: Определяет ключевые эксплуатационные параметры кабеля.
- Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ): Наиболее распространен для кабелей до 1 кВ (например, ВВГ, АВВГ). Обладает удовлетворительными диэлектрическими и механическими свойствами, не распространяет горение, но при нагреве выделяет хлористый водород.
- Сшитый полиэтилен (СПЭ): Используется в кабелях на напряжение 6, 10, 20, 35 кВ (например, ПвВГ, АПвВГ). Имеет более высокие диэлектрические характеристики, стойкость к тепловым перегрузкам и влаге по сравнению с ПВХ.
- Резина на основе этиленпропиленовой каучуковой смеси (ЭПР): Применяется в гибких и небронекабелях, где важна повышенная гибкость и стойкость к изгибам.
- Поясная изоляция и экран: В кабелях на напряжение 6 кВ и выше поверх изолированных жил накладывается экран из полупроводящего материала (полупроводящая лента или экструдированный слой) для выравнивания электрического поля, а поверх скрученных изолированных жил – поясная изоляция и экран из медных лент или проволок, заземляемый для безопасности.
- Броневой покров: Для защиты от механических повреждений применяется броня из стальных оцинкованных лент (типы Б, Бн) или стальных оцинкованных проволок (тип К). Поверх брони накладывается защитный шланг из ПВХ (в марках ВБШв, АВБШв) или полиэтилена.
- Наружная оболочка: Выполняется из ПВХ-пластиката, полиэтилена или безгалогенных композиций (при требовании низкой дымности и газодымовыделения). Защищает внутренние элементы от влаги, агрессивных сред и механических воздействий.
- Коэффициент на температуру грунта (Kt): При температуре грунта выше +15°C или воздуха выше +25°C допустимый ток снижается.
- Коэффициент на количество кабелей, проложенных в одной траншее (Kn): При прокладке нескольких кабелей вплотную их взаимный нагрев снижает пропускную способность каждого. Например, для 2-х кабелей в одной траншее Kn = 0.9, для 4-х – 0.8.
- Коэффициент на глубину прокладки (Kg): Учитывается при прокладке в земле на глубине, отличной от стандартной (0.7-1.0 м).
- Выбор материала жилы: Медный кабель при равном сечении имеет на 30% меньшие потери напряжения и примерно на 60% большую пропускную способность по току, чем алюминиевый. Однако алюминиевый кабель значительно дешевле и легче. Выбор обосновывается экономическим расчетом (TCO) и условиями эксплуатации.
- Условия прокладки: Для прокладки в земле обязательна броневая защита (марки БбШв, ПвБбШв). В агрессивных грунтах (солевых, щелочных) требуется дополнительная защита (например, полиэтиленовый шланг поверх брони). В помещениях с риском распространения пламени применяются кабели с индексом «нг-LS» или «нг-HF».
- Соединение и оконцевание: Жилы сечением 50 мм² требуют применения специальных методов соединения: опрессовка гильзами (медными или алюмомедными), сварка, пайка или болтовые соединения. Для оконцевания используются кабельные наконежники соответствующего типа (ТМ – для меди, ТА – для алюминия), обжатые специальным инструментом.
- Защита от токов КЗ: Кабель должен быть защищен автоматическими выключателями или предохранителями, время-токовые характеристики которых обеспечивают отключение тока КЗ до достижения предельно допустимой температуры жилы (для меди +250°C, для алюминия +200°C по ПУЭ).
Основные марки кабелей сечением 50 мм² и их применение
В зависимости от условий прокладки и требований проекта выбирается конкретная марка кабеля.
| Марка кабеля | Материал жилы | Напряжение, кВ | Ключевые особенности | Типовая область применения |
|---|---|---|---|---|
| ВВГ (АВВГ) | Медь (Алюминий) | 0.66; 1 | Изоляция и оболочка из ПВХ. Небронированный. Прокладка в сухих и влажных помещениях, каналах, тоннелях. Не рекомендуется для прокладки в земле без защиты. | Ввод в здание, разводка по этажным щитам, питание мощного стационарного оборудования внутри помещений. |
| ВВГнг(А)-LS | Медь | 0.66; 1 | Не распространяет горение при групповой прокладке (нг), пониженное дымогазовыделение (LS). Безгалогенная оболочка (маркировка HF). | Объекты с массовым пребыванием людей, социальные учреждения, метро, аэропорты, многофункциональные комплексы. |
| ПвВГ (АПвВГ) | Медь (Алюминий) | 6; 10; 35 | Изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из ПВХ. Высокая стойкость к тепловым перегрузкам и току КЗ. | Кабельные линии распределительных сетей 6-35 кВ, вводы на подстанции, питание районных трансформаторов. |
| АВБбШв (ВБбШв) | Алюминий (Медь) | 1 | Бронированный стальными лентами, защитный шланг из ПВХ. Буквы «б» и «Шв» обозначают броню и шланг. | Прокладка в земле (траншеях) без дополнительных защитных труб, в местах с риском механических повреждений. |
| КГ | Медь, многопроволочная | 0.66 | Кабель гибкий. Изоляция и оболочка из резины. Устойчив к многократным изгибам. | Подключение передвижных механизмов, сварочных аппаратов, временное энергоснабжение на стройплощадках. |
| NYM | Медь | 0.66 | Импортный аналог ВВГ. Имеет дополнительный промежуточный герметизирующий слой мелонаполненной резины. | Стационарный монтаж в жилых, административных зданиях. Рекомендуется для скрытой проводки. |
Токовые нагрузки и расчетные параметры
Длительно допустимый ток нагрузки для кабеля 50 мм² варьируется в зависимости от материала жилы, количества жил, способа прокладки и температуры окружающей среды. Приведенные ниже данные являются справочными; окончательный расчет должен производиться согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок) с учетом всех поправочных коэффициентов.
| Марка кабеля / Условия прокладки | Количество жил | Допустимый ток, А (при +25°C в земле) | Допустимый ток, А (при +25°C в воздухе) |
|---|---|---|---|
| ВВГ, ПвВГ (на 1 кВ) | Одножильный | 210 | 175 |
| ВВГ, ПвВГ (на 1 кВ) | 3-жильный | 165 | 140 |
| АВВГ, АПвВГ (на 1 кВ, алюминий) | 3-жильный | 125 | 105 |
| ВБбШв (на 1 кВ) | 3-жильный | 155 | 130 |
Важные поправочные коэффициенты:
Расчет потери напряжения
Для кабельной линии 50 мм² важно проверять не только нагрев, но и потерю напряжения (ΔU), особенно при значительной длине линии. Формула для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки активного характера:
Для трехфазной линии: ΔU% = (√3 I L (R0 cosφ + X0 sinφ)) / (Uном 10)
Для однофазной линии: ΔU% = (2 I L (R0 cosφ + X0 sinφ)) / (Uном 10)
Где: I – ток нагрузки (А), L – длина линии (км), R0 и X0 – удельные активное и индуктивное сопротивления жилы кабеля (Ом/км), Uном – номинальное напряжение (В), cosφ – коэффициент мощности.
Для медного кабеля 50 мм² при cosφ=0.8 ориентировочное значение ΔU составляет около 0.5 В/А*км для трехфазной цепи. То есть, при токе 100 А и длине линии 0.1 км потеря напряжения будет примерно 5 В (или 1.3% от 380 В).
Выбор и монтаж: ключевые аспекты
При выборе и монтаже кабеля 50 мм² необходимо руководствоваться следующими принципами:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Что лучше для ввода в частный дом: алюминиевый АВБбШв 4х50 или медный ВВГнг-LS 4х50?
Однозначного ответа нет, зависит от бюджета и требований. Алюминиевый кабель дешевле и легче, но требует большего внимания к соединениям (риск ослабления контакта из-за ползучести алюминия). Медный кабель надежнее, долговечнее, имеет более высокую пропускную способность, но дороже. Для нового ответственного ввода, особенно при большой расчетной нагрузке, предпочтительна медь. При ограниченном бюджете и грамотном монтаже соединений допустим алюминий.
2. Можно ли использовать кабель ВВГ 3х50 для прокладки в земле?
Категорически не рекомендуется. Кабель ВВГ не имеет броневой защиты и влагостойкой внешней оболочки, предназначенной для непосредственной укладки в грунт. При прокладке в земле он подвергнется механическим воздействиям, давлению грунта, коррозии и влаге, что приведет к быстрому выходу из строя и опасности поражения током. Для прокладки в траншее необходимо применять бронированные марки: АВБбШв, ВБбШв, ПвБбШв.
3. Какой максимальный ток можно пропустить через медный кабель 50 мм² на воздухе?
Для трехжильного медного кабеля 50 мм² (например, ВВГнг 3х50), проложенного на лотке или по стене одиночно, при температуре окружающего воздуха +25°C, допустимый длительный ток составляет примерно 140-150 А. При групповой прокладке (несколько кабелей вплотную) этот ток необходимо умножить на понижающий коэффициент (0.85-0.9 для двух кабелей). При температуре воздуха +40°C ток снижается примерно на 10-15%.
4. Чем отличается кабель сечением 50 мм² от 50 кв. мм?
Это одно и то же. «50 мм²» – это стандартное обозначение номинального поперечного сечения токопроводящей жилы в квадратных миллиметрах. Выражение «50 кв. мм» является разговорным и технически менее корректным, но подразумевает ту же величину.
5. Нужно ли заземлять экран на кабеле 10 кВ сечением 50 мм²?
Да, обязательно. Экран (металлическая оплетка или полупроводящий слой с токоотводящими проволоками) в кабелях на напряжение 6 кВ и выше должен быть надежно заземлен с двух сторон. Это обеспечивает симметрию электрического поля вокруг жилы, предотвращает возникновение перенапряжений на краях экрана и обеспечивает безопасность персонала при касании оболочки.
6. Как правильно выбрать наконечник для кабеля 50 мм²?
Наконечник должен соответствовать материалу жилы (ТМ – для меди, ТАМ – для алюмомедных переходных, ТА – для алюминия) и номинальному сечению – 50 мм². Предпочтительна опрессовка с помощью гидравлического пресса и матриц соответствующего размера. Визуально после обжима не должно быть трещин, заусенцев, а контрольное отверстие (если есть) должно быть заполнено материалом жилы.
Заключение
Силовой кабель сечением 50 мм² является универсальным и востребованным решением для организации надежного электроснабжения объектов различного масштаба. Его корректный выбор, основанный на анализе условий прокладки, требований пожарной безопасности, токовой нагрузки и экономической целесообразности, а также профессиональный монтаж с соблюдением всех нормативов (ПУЭ, СНиП, ГОСТ) являются залогом долговечной и безопасной работы кабельной линии на протяжении всего срока службы, который при правильной эксплуатации может превышать 30 лет.