Силовой кабель предназначен для передачи электрической энергии от трансформаторных подстанций к транспортным и коммунальным объектам, производственным предприятиям. Кабели силовые состоят из токопроводящих жил, покрытых защитной герметичной изоляцией, а также оболочек и наружных защитных покровов. Кроме того, конструкция провода может включать жилы защитного заземления, экраны и заполнители.

Маркировка проводов представляет собой аббревиатуру, которая включает до 6 элементов:

Материал жилы (указывается только для алюминиевых изделий).
Тип изделия.
Степень гибкости.
Материал изоляции.
Материал оболочки.
Пожарная безопасность.

Например, КВБбШвнг – кабель (К) с изоляцией жил из ПВХ (В) и броней из двух стальных лент (Б), без подушки (б), с защитным покровом шлангового типа из ПВХ (Шв), с пониженной горючестью (нг).

Разновидности изделий

Классификация силовых кабелей выполняется по нескольким критериям:

По роду металла, из которого изготовлены токопроводящие жилы. Чаще всего используется медь, реже – алюминий.
По материалу изоляции жил: бумага, пропитанная вязкими пропиточными составами, резина, пластмасса.
По типу оболочки: металлическая, резиновая, пластмассовая.
По типу защиты от внешних повреждений: бронированные и небронированные.
По количеству токопроводящих жил: одножильные и многожильные (2-5 жил).
По величине напряжения: кабели низкого, среднего и высокого напряжения.

Классификации условны, но они позволяют систематически представить сведения о той или иной части проводниковой продукции, насчитывающей более 1000 конструкций и марок.

Элементы конструкции силовых проводников и их назначение

Устройство силовых кабелей дает представление об условиях их использования. Поговорим подробнее о том, из каких частей состоят силовые проводники.

Токопроводящие и нулевые (заземляющие) жилы

Главным элементом силового кабеля является токопроводящая жила, именно по ней проходит электрический ток. Кроме токопроводящих жил внутри провода присутствует также нулевая жила, необходимая для прохождения разности токов фаз при неравномерной нагрузке на сеть.

Нулевая или заземляющая жила зачастую имеет меньшее сечение, чем токопроводящие жилы. Она располагается в центре кабеля или между основными жилами, ее форма – круглая, треугольная или секторная. Жила защитного заземления обеспечивает соединение не находящихся под напряжением металлических элементов электрической установки с защитным заземляющим контуром. Такое устройство силового кабеля делает процесс эксплуатации электроустановок максимально безопасным.

Токопроводящие жилы могут быть однопроволочными или многопроволочными, по форме они бывают круглыми, сегментными или секторными. Последний вариант используется для экономии места внутри кабеля большого сечения. Секторные жилы могут быть монолитными или состоящими из множества плотно уложенных проволок.

По материалу изготовления токопроводящие жилы подразделяются на:

Медные. С однопроволочными жилами диаметром до 16 мм2, с однопроволочными или многопроволочными – с сечением 25-95 мм2 и с многопроволочными диаметром 120-800 мм2. Медные провода могут быть жесткими или гибкими. У первых из них жилы сплошные, круглого сечения. Гибкие провода состоят из собранных пучок медных проволок.
Алюминиевые. С однопроволочными жилами диаметром до 35 мм2, с однопроволочными или многопроволочными – с сечением 50-240 мм2 и с многопроволочными с диаметром 300-800 мм2. Алюминиевые проводники не бывают гибкими, так как алюминий отличается повышенной ломкостью. По этой же причине проводники из данного металла не могут иметь сечение меньше 1 мм2. На бытовых объектах использование проводников с алюминиевыми жилами диаметром меньше 16 мм2 запрещено ПУЭ.

В некоторых случаях мастера делают выбор силового кабеля, ориентируясь на стоимость изделия, и приобретают провода с алюминиевыми жилами. Однако цена – практически единственное преимущество алюминия. Медь – более дорогой материал, но более удобный и эффективный в использовании.

Алюминий имеет более низкую электропроводность, чем медь, поэтому замена медного кабеля алюминиевым сопровождается увеличением сечения проводников. Кроме того, алюминий более мягкий и склонный к окислению. По этим причинам необходимо периодически проводить стабилизацию болтовых соединений в сетях с алюминиевыми кабелями, в противном случае контакты будут ослабевать.

Соединение силовых кабелей из алюминия и меди в единую линию можно проводить только с использованием специальных смазок, а также луженых или анодированных площадок, иначе можно получить гальваническую пару.

Изоляция жил

Если посмотреть на силовой кабель в разрезе, то можно увидеть, что каждая жила покрыта изоляцией. Такое покрытие обеспечивает электрическую прочность токопроводящих жил по отношению к заземленной оболочке и друг к другу. Используются следующие виды изоляции:

Бумажная. Конструкция силовых кабелей, предусматривающая наличие бумажного изоляционного покрытия, была широко распространена в прошлом, но сейчас почти не используется. Бумага наматывалась на жилы в несколько слоев, после чего пропитывалась специальным защитным составом. Такие провода использовались для подключения электроустановок высокой мощности, но имели целый ряд недостатков. Состав, которым обрабатывалась бумага, выходил наружу через щели, которые появлялись в кабелях при эксплуатации. В отверстия проникали воздух, влага и земля. Это приводило к ухудшению изоляции. Кроме того установка концевых и соединительных муфт на магистралях представляла определённые сложности. Сейчас вместо проводников с бумажным покрытием используются изделия с оболочками из сшитого полиэтилена. Данный материал лишён недостатков маслопропитанной бумаги. Кроме того, на него гораздо проще устанавливать муфты, замена силового кабеля выполняется с меньшими трудозатратами.
Резиновая. Этот материал отличается большой гибкостью, поэтому кабеля с резиновой оболочкой жил применяются для подключения устройств, провода которых перемещаются в процессе эксплуатации. Но у резины есть важный недостаток – на открытом воздухе и под воздействием высоких температур она затвердевает, а потом трескается и ломается. Поэтому после того, как выполнена разделка силового кабеля, жилы нужно дополнительно защитить термоусаживаемыми трубками или ПВХ-покрытием.
Пластмассовая (поливинилхлоридная или полиэтиленовая). Самый распространенный тип оболочки. Отличается прекрасными изоляционными свойствами, долговечностью и доступной стоимостью.

Изоляция, наложенная на жилу, называется изоляцией жилы, а изоляция, расположенная поверх многожильного кабеля, называется поясной изоляцией. Чаще всего она изготавливается из того же материала, что и изоляция проводников. Поясной изолирующий слой может сверху покрываться броней из оцинкованных или стальных лент, а затем еще одной изоляционной оболочкой. Броня в обязательном порядке соединяется с заземляющим контуром.

Экраны, заполнители и оболочки

Кроме токопроводящих жил силовой кабель содержит заполнители, оболочки и различные защитные элементы:

Экраны. Они необходимы для защиты наружных цепей от воздействия электромагнитных полей, проходящих по проводнику. Экраны изготавливаются из алюминиевой или медной фольги, полупроводящей бумаги.
Заполнители. Они используются для заполнения свободных промежутков между элементами кабеля. Заполнители обеспечивают герметизацию изделия, его механическую устойчивость. Также они придают необходимую форму конструкции. Заполнители представляют собой жгуты из кабельной пряжи, пластмассы, бумажных лент или резины.
Оболочки. Все виды силовых кабелей покрываются алюминиевыми, стальными гофрированными, свинцовыми, негорючими резиновыми или пластмассовыми оболочками, которые предохраняют проводники от разрушения газами, кислотами, влагой и другими агрессивными веществами. Алюминиевая оболочка проводов на напряжение до 1 кВт также может использоваться в качестве нулевой жилы в четырехпроводных сетях переменного тока с нейтралью, заземленной глухим способом.
Защитные покровы. Чтобы подключение силового кабеля было безопасным, у изделия должен быть специальный покров, защищающий его от коррозии, механических и химических повреждений. К защитным покровам относятся подушка, бронепокров и наружный покров. Подушка изготавливается из полиамидных или поливинилхлоридных лент, пропитанной кабельной пряжи, битума или крепированной бумаги. Подушка накладывается сверху на оболочку или экран провода, и защищает конструкцию от коррозии и повреждения проволоками или лентами брони. Бронепокров бывает ленточным или проволочным. Ленточная броня защищает оболочки проводника только от механических повреждений, а проволочная также способна воспринимать растягивающие усилия (они возникают, если осуществляется вертикальная или крутонаклонная прокладка силового кабеля).

В зависимости от разновидности провода может использоваться 1, 2 или 3 покрова.

Разновидности силовых кабелей

Существует множество разновидностей силовых проводников, но наиболее распространенными видами являются следующие:

КВВГ. Это провод с медными жилами (их количество – от 1 до 5), а также с изоляцией и оболочкой из ПВХ. Внешняя защита отсутствуют. Если выполняется ремонт силового кабеля в квартире или жилом доме, то для замены старой проводки чаще всего используется именно этот проводник. Он может использоваться при широком диапазоне температур (от -50 до +50 градусов) и высокой влажности, прочен на изгиб и разрыв, устойчив к воздействию химических веществ. Радиус изгиба составляет не меньше 10 диаметров наружного сечения провода. Популярной разновидностью этого изделия является ВВГнг – проводник с негорючей оболочкой.
Изделие с изоляцией жил из ПВХ и наружной оболочкой из негорючего ПВХ, между слоями изоляции располагается наполнитель из мелованной резины, придающей проводу повышенную термостойкость и прочность. Жилы медные, многопроволочные, их количество – от 2 до 5. Радиус изгиба – 4 диаметра. NYM может использоваться при температуре от -40 до +70 и при высокой влажности воздуха. Более удобен в работе и устойчив, чем ВВГ, но бывает только круглого сечения, поэтому его неудобно закладывать в бетон или штукатурку (ВВГ бывает и плоским). Этот кабель плохо выдерживает воздействие солнечных лучей, поэтому его нужно укрывать. Ещё один недостаток – высокая стоимость.
КГ. Проводник с жилами повышенной гибкости (их количество – от 1 до 6), с резиновой изоляцией и внешней оболочкой. Применяется при температуре от -60 до +50. Зарекомендовал себя как изделие, которое может работать на открытом воздухе при любых погодных условиях. Используется в основном для подключения переносных устройств (генераторов, сварочных аппаратов). Существует КГнг с негорючей изоляцией.

Популярным кабелем для прокладки под землей является бронированный проводник КВБбШв с медными жилами.