Что такое силовой кабель и из чего он состоит? Силовой кабель. Силовые кабели. Подробный обзор

Определение

Силовой кабель – в широком смысле, это кабель для передачи электрической энергии, подключения потребителей к питанию от распределительных щитов промышленных и коммунальных объектов. Традиционно принято считать, что провод для подключения осветительных приборов, имеющий сечение менее 1,5 кв.мм является осветительным, а кабель для подключения более мощных приборов – силовым (к таким также не относят, акустический провод для усилителя, сетевой для компьютера, телевизионный).

Понятие жилы в электропроводке

Устройство силовых кабелей включает пластичные жилы из металлических сплавов. Сердечник может быть однопроволочным либо многопроволочным. Различается конфигурация сечения элемента (плоская, секторная). Важной характеристикой является площадь сечения жилы.

Конструкция силового кабеля

Наличие брони, экрана и его материал, тип изоляции, степень гибкости, число жил и сечение силового кабеля определяют его условия прокладки. Но вне зависимости от эти факторов кабель включает как минимум 3 конструктивных элемента:

• токопроводящую жилу, по которой передается ток;
• изоляцию токопроводящей жилы, которая предотвращает междуфазное короткое замыкание;
• наружную оболочку, которая служит для защиты от механических повреждений и попадания влаги;

Для придания кабелю той или иной степени защиты и улучшения характеристик в конструкции могут быть использованы:

• внутренняя экструдированная оболочка для придания кабелю правильной круглой формы и одновременно выполняющая роль поясной изоляции;
• броня из двух стальных оцинкованных лент наложенных с перекрытием не менее 50%, обеспечивающих защиту от механических повреждений.

Токопроводящая жила

Алюминий или медь – это два основных материала, которые используют для изготовления токопроводящих жил. Выбор этих материалов обусловлен их высокими токопроводящими свойствами (низким сопротивлением).

В электрическом проводе может быть различное количество жил различной формы. Они могут состоять из одиночных проволок или с многопроволочными медными жилами.

Защитная оболочка

По характеру и составу защитной оболочки выделяют несколько основных видов исполнения:

• резиновая;
• полиэтиленовая;
• маслопропитанная бумажная;
• поливинилхлоридная.

С резиновой изоляцией используют при монтаже систем при максимальном напряжении на 10 кВ. Достоинствами данной изоляции является низкое впитывание влаги и хорошая гибкость, упрощающая монтаж сложных трасс. Главный недостаток – невозможность использовать в открытых сетях, в связи с неустойчивостью этого вида изоляции к ультрафиолетовым лучам и озону.

Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена используется в сетях с любым напряжением и разделяется на группы по величине максимального напряжения. Первая группа используется при напряжении от 6 до 32 кВ, вторая – от 45 до 150 кВ и третья от 220 до 330 кВ. Такое покрытие выдерживает очень высокую температуру и влагу, а также имеет небольшой вес в сравнении с другими типами.

С маслопропитанной бумажной изоляцией электрический силовой кабель применяется для передачи электрической энергии в сетях с напряжением до 35 кВ. Для дополнительной защиты от влаги, механических и химических воздействий на бумажную изоляцию, в таком проводе имеется свинцовая оболочка. Алюминиевая оболочка не применяется в агрессивных химических средах, так как легко разрушается.

ПВХ — это один из самых распространенных на данный момент видов изоляционных материалов для электрического силового кабеля в бытовых и коммунальных сетях с напряжением до 660 Вольт, а также промышленных сетях низкого напряжения (1–6 кВ). Наибольшее распространение получила ввиду своей технологичности и низкой цены, а также высокой эластичности и негорючести.

Кабель помимо изоляции жил обычно имеет общую защитную оболочку, которая служит для объединения всех жил и защиты их от агрессивных сред, механических и других воздействий. Она так же выполняется из различных полимерных материалов, не проводящих электрический ток, может иметь различную толщину, гибкость и другие необходимые свойства.

Классификация силовых кабелей

Материал жилы

Как известно, в домашней проводке алюминий запрещен согласно ПУЭ:

2.1.49. Для стационарных электропроводок должны применяться преимущественно провода и кабели с алюминиевыми жилами. Исключения см. в 2.1.70, 3.4.3, 3.4.12, 5.5.6, 6.5.12-6.5.14, 7.2.53 и 7.3.93.

Исключений больше, чем правил: алюминиевые провода нельзя применять, если коротко,  в чердачных помещениях, в некоторых устройствах подстанций, в щитовых устройствах, в цепях управления лифтами, в цепях освещения некоторых помещений, в общественных зданиях и помещениях, на взрывоопасных объектах.

Тем не менее, кабелей конкретных марок сечением 2,5, 4,0, 6,0 мм², удовлетворяющих этому приказу и пригодных для использования в электропроводке 0,4 кВ, я пока не встречал.

Медные

Жилы из меди в соответствии с технологией изготовления производятся пластичными либо жесткими. Диаметр однопроволочных элементов составляет 16-95 мм², многопроволочных — 25-800 мм². Жилы с жесткой структурой имеют круглое сечение. Медные сплавы эффективны, надежны, долговечны, но отличаются высокой ценой.

Алюминиевые

Алюминиевые жилы имеют большую площадь сечения, отличаются небольшой электропроводностью. Провода мягкие, подвержены деформации, окислению, требуют регулярной проверки надежности соединений в электросети. Проводники из алюминиевых сплавов имеют жесткую структуру. Сечение проводов не должно превышать 1 мм². На жилых объектах алюминиевые жилы должны быть с площадью поперечного сечения не менее 16 мм².

Количество проволок в жиле

Чем больше в жиле проволок, тем больше она годна к многократному изгибу. Конечно, в этом смысле медь более предпочтительна. Но подождем ещё отзывы про новые алюминиевые сплавы!

С другой стороны, кабели с однопроволочными жилами (в их названии есть буквы “ож”) проще подключать. Многожильные требуют обязательной опрессовки наконечниками, а для этого нужен специальный инструмент и опыт работы.

Опрессовка многожильных проводов

Изоляция и пожарная безопасность

Современные кабели изготавливаются в основном с изоляционной оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ). Если в кабеле несколько проволок (проводов), то кроме индивидуальной, он имеет и общую изоляцию, предохраняющую его от внешних воздействий. Качественный кабель всегда имеет общую изоляцию из нескольких слоев и материалов.

Силовые кабели подготовлены к монтажу

Кроме изоляционных свойств, очень важная характеристика изоляции кабеля – поведение при пожаре. Для этого изоляцию выполняют из специальных материалов и определенной конструкции. Обозначения таких кабелей на примере распространенного кабеля ВВГ:

ВВГ нг – негорючий,

ВВГ нг LS – с пониженным дымообразованием (Low Smoke), другое его название – FR LS – «FireResistance»

ВВГ нг (а) – универсальный пожароустойчивый.

В проектах на строительство обычно указывается марка кабеля, и наиболее распространенные сейчас кабели – ВВГ FRLS и его аналог NYM.

Прокладка

При прокладке кабелей нужно руководствоваться маркой кабеля и ПУЭ, глава 2.1.

Следует выделить важные моменты при прокладке кабелей:

Прокладка должна быть выполнена таким образом, чтобы минимизировать механические и атмосферные воздействия. В случае прокладки на открытом воздухе должны применяться специально разработанные для этого марки кабелей (например, СИП).

Кабель должен быть по возможности сменяемым. Это – требование ПУЭ 7.1.37. Впрочем, в том же пункте говорится, что в случае скрытой проводки внутри стен из негорючих материалов допускается проводку делать несменяемой.

Пример прокладки кабелей в цеху

Согласно ПУЭ 2.1.23, все места соединения проводов должны быть доступны. Поэтому их делают в распределительных или установочных коробках, а также в электрощитках, к которым должен быть доступ для осмотра, ремонта и обслуживания. Это требование часто не выполняют в угоду дизайну помещения.

Силовые кабели

Мощный кабель для силовых линий — это одножильное или многожильное электротехническое изделие, предназначенное для снабжения электрической энергией стационарных потребителей, таких как частный дом, квартира, дача или передвижное оборудование. Силовой кабель соединяет главный распределительный щит или линию электропередач с конечным пользователем. Независимо от области использования и технических характеристик, его конструкция состоит из следующих обязательных элементов, являющихся его основой:

• одной или нескольких металлических жил, предназначенных для передачи тока;
• изоляционного слоя, обеспечивающего защиту токопроводящих элементов;
• внешней оболочки, служащей для защиты всей конструкции кабеля в целом.

Кроме этих главных конструктивных частей силовых кабельных изделий, они могут включать в себя разнообразные дополнительные элементы, такие как поясная внешняя изоляция, экранирующий слой, броню с подушкой под нее. Конструкция силового кабеля зависит от его назначения, сферы использования и условий эксплуатации. Все эти факторы отражены в цветовой маркировке и названии изделий.

Мнение эксперта

Евгений Попов

Электрик, мастер по ремонту

Важно! При выборе силового кабеля необходимо учитывать многие факторы: условия эксплуатации, тип и вид монтажа, а также соответствие нормам ПЭУ. Это обусловлено тем, что различные марки кабельной продукции имеют как достоинства, так и недостатки, которые нужно брать в расчет при покупке.

Силовой кабель — особенности маркировки

Свойства и конструктивные особенности силовых кабелей, а также сферы применения определяются маркировкой кабельной продукции. На сегодняшний день существует два вида маркировки таких изделий: цветом или буквами. В Российской Федерации используется буквенная, где каждый символ и его расположение имеет определенное значение. Первый знак обозначает материал жилы и если это «А», то она изготовлена из алюминия, а если буква отсутствует, то из меди. В нижеприведенной таблице представлена очередность знаков маркировки, их буквенное обозначение и расшифровка.

Если в маркировке отсутствует какой-либо из элементов, значит, его просто нет на силовом кабеле. Допустим, вы не видите обозначения брони, значит она отсутствует. Представленная буквенная маркировка актуальна не только для силовых кабелей, но и других видов проводов, с небольшими изменениями и дополнениями. Ниже мы рассмотрим основные и самые популярные марки силовых кабелей, которые выпускает электротехническая промышленность.

Кабель ВВГ

Основное назначение силового кабеля ВВГ — это электрификация объектов с напряжением в сети до 1 тыс. вольт. Эта марка особенно популярна для выполнения внутреннего монтажа электропроводки. Если обратиться к маркировочной таблице, представленной выше, то ВВГ — это медный кабель с изоляцией жил поливинилхлоридом, и внешней изоляцией в виде кембрика из того же материала, а буква «Г» говорит о том, что он гибкий. Количество жил изделия может быть от двух единиц до пяти. Срок службы данной продукции может достигать свыше 30 лет.

Силовой кабель ВВГ выпускается в разных исполнениях: АВВГ — с токоведущими проводниками из чистого алюминия, ВВГнг — в защитном кожухе из огнеупорного материала, ВВГп — изделие плоского вида и другие. Цвет внешней изоляции у большинства изделий черный, а для каждой жилы предусмотрена собственная цветовая гамма, соответствующая маркировке по стандарту: желтая с зеленой полосой для проводников РЕ, для жил N синяя или белая с синей полосой, а для фазовых жил абсолютно белая. Силовой кабель ВВГ почти полностью соответствует своему импортному аналогу, выпускаемому по зарубежному стандарту DIN, технические параметры которого представлены нижеследующем разделе.

Кабель NYM

Силовой кабель NYM используется для монтажных работ при прокладке сетей освещения и силовых электросетей как в жилых, так и промышленных помещениях. Максимальное значение напряжения, при котором можно применять данное изделие, не должно превышать 660 вольт. Кабель можно эксплуатировать на открытом пространстве, но следует учитывать, что его изоляция подвергается разрушению под воздействием солнечных лучей. Поэтому кабель NYM необходимо защищать специальной гофрой или другой защитной оболочкой. Главной особенностью этого изделия является то, что оно снабжено специальным наполнителем внутри внешней оболочки, который обеспечивает полную герметизацию жил.

В отличие от силового кабеля отечественной разработки ВВГ, провод NYM выпускается только в круглом исполнении с монолитными медными жилами. Этот факт дает ему преимущество при обычном электромонтаже, но его очень неудобно укладывать в штробы скрытой разводки. Во всем остальном кабель NYM является полным аналогом ВВГ. Внешняя и внутренняя изоляция изделия изготовлена из термостойкого ПВХ (поливинилхлорида). Ее цвет для внешней оболочки в основном черный, а изоляция токоведущих жил имеет следующую раскраску: черную, желтую с зеленой полосой, коричневую, а также серую и синею. На русском языке изделие не имеет буквенного обозначения.

Кабель СИП

Силовой кабель СИП — это самонесущий электрический провод с надежной изоляцией жил, само название которого говорит о его специфических свойствах. Главной его особенность является то, что он может выдерживать большие механические нагрузки. К тому же изоляционный слой изделия изготовлен из прошитого полиэтилена, который стойко переносит воздействие солнечных лучей и повышенной влажности. Исходя из этих свойств, СИП великолепно подходит для монтажа ЛЭП на открытом пространстве и ответвлений от них при электрификации различных объектов как жилых, а также небольших промышленных и торговых. Этот тип кабельной продукции постепенно вытесняет с рынка алюминиевые провода без изоляции марок «А» и «АС», которые повсеместно использовались для прокладки воздушных линий электропередач в недалеком прошлом.

Кабель СИП выпускается только с жилами из чистого алюминия, которые не имеют дополнительного общего изолирующего слоя. Площадь сечения проводников изделия может быть от 16 до 150 кв. мм. Маркировка этого кабеля не привязана напрямую к количеству токоведущих жил. К примеру, СИП-1 — это трехжильный кабель, нулевой токоведущий проводник которого является одновременно несущим. В обозначенном номере изделия зашифрована вся информация о продукции. Силовой кабель СИП довольно специфичная кабельная продукция. При его монтаже необходимо использовать специальную арматуру: анкерные специализированные кронштейны, особые зажимы для соединения и так далее. Без этих дополнительных элементов невозможно выполнить монтажные работы.

Кабель ВББШв

Это изделие относится силовым кабелям с броней и токоведущими проводниками из меди, которые производятся как в монолитном, так и в многопроволочном исполнении. Конструкция кабеля может насчитывать от 1 до 6 токоведущих жил, каждая из которых заключена в собственную изоляцию из ПВХ, а сверху они закрыты общей оболочкой из того же материала. Площадь сечения проводников колеблется от 1.5 до 240 кв. мм. Главной особенностью ВББШв является наличие между внешней защитной оболочкой и токоведущими жилами слоя брони, изготовленной из двух стальных лент.

Этот кабель рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне температур от –50 до +50 °C при влажности окружающей среды до 98%. Изоляция изделия устойчива к воздействию влаги и агрессивных сред. Бронированный кабель ВББШв предназначен для монтажа электрических сетей как в подземном варианте, так и на открытом воздухе в защитных оболочках, для исключения негативного воздействия солнечных лучей. ВББШв может эксплуатироваться в сетях с максимальным напряжением переменного тока до 6 тыс. вольт.

Мнение эксперта

Евгений Попов

Электрик, мастер по ремонту

Внимание! В верхней части статьи мы рассмотрели самые распространенные виды силовых кабелей, которые присутствуют на современном рынке. Кроме этой продукции, для полноценного монтажа электрических сетей необходимо использовать другой тип электротехнических изделий, которые можно назвать электрическими проводами, хотя это чисто условное разделение. Ниже мы рассмотрим не силовые кабели, провода и шнуры, предназначенные для монтажа электропроводки и других целей.

Срок службы

Срок службы кабеля регламентирован государственными нормативами (ГОСТ 16442-80, ГОСТ 18410-73 и т.д.), подразделяется на фактический и гарантийный.

Гарантия на изделие выдается производителем на срок, исчисляемый с начала использования конструкции. Порядок действует при соблюдении покупателем правил транспортировки, укладки, функционирования. Гарантия на провода с изоляцией из пластмассы составляет не менее 5 лет. На кабели с изоляцией бумажной выдается гарантия до 4,5 лет.

Срок годности кабеля представляет фактический период использования конструкции до разрешенных стандартом технических параметров. Фактическая продолжительность и период эксплуатации составляют для кабелей с пластмассовой изоляцией около 25 лет. Провода, имеющие изоляцию из пропитанной бумаги, можно эксплуатировать до 30 лет.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели основные виды кабелей и проводов для передачи электрической энергии как в быту, так и на других объектах недвижимости. Разумеется это только маленькая часть всего ассортимента кабельной и проводной электротехнической продукции, но самая популярная на рынке. Перечислить все типы и виды проводов и кабельных изделий в ограниченном объеме статьи просто невозможно, но самые популярные марки, их маркировку и технические характеристики вы теперь знаете, что наверняка поможет вам при выборе такой продукции!

Источники:

• https://samelectrik.ru/chto-takoe-silovoj-kabel-dlya-chego-on-sluzhit-i-gde-ispolzuetsya.html
• https://odinelectric.ru/wiring/wires/chto-takoe-silovoj-elektricheskij-kabel-i-iz-chego-on-sostoit
• https://www.boncom.by/papers/silovoj-kabel
• https://SamElectric.ru/spravka/silovye-kabeli-podrobnyj-obzor.html
• https://ProFazu.ru/provodka/cable-wire/vidy-kabelej.html