Элементы конструкции силовых кабелей и их назначение
Кабель представляет собой сложное электротехническое изделие, имеющее большое количество элементов (токопроводящие жилы, изоляцию, оболочку, экраны, заполнители, защитные покровы покровы и т.д.). Рассмотрим их назначение.
Токопроводящие жилы
Токопроводящие жилы это основной элемент конструкции силового кабеля, предназначенный для прохождения электрического тока. Кабели имеют основные и вспомогательные жилы. К основным, т.е. предназначенным для выполнения основной функции кабельного изделия, относятся фазные токопроводящие жилы и нулевые жилы, к вспомогательным – жилы заземления.
Фазные жилы используются для передачи электрической энергии от источника к электроприемнику.
Нулевые жилы – предназначены для присоединения к нейтрали источника и прохождения разности токов фаз при неравномерной нагрузке по фазам. Нулевые жилы выполняют функцию нулевого рабочего проводника (N).
Жилы заземления – предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электротехнического устройства, к которому подключен кабель, с контуром защитного заземления, с целью повышения уровня электробезопасности. Жилы заземления выполняют функцию нулевого защитного проводника (РЕ).
Нулевые жилы и жилы заземления могут изготавливаться меньшего сечения, чем фазные.
Таблица – Номинальные сечения жил многожильных кабелей с пластмассовой изоляцией (ГОСТ 31996-2012).
Тип жилы | Номинальное сечение жилы, мм2 | ||||||||||
однопроволочная | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 300 | 400 |
многопроволочная | 16 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 |
Токопроводящие жилы силовых кабелей изготавливают обычно из алюминия или меди, однопроволочными или многопроволочными, в соответствии с ГОСТ 22483-2012 [скачать/просмотреть]. По форме сечения жилы выполняют круглыми или фасонными (обычно секторными или сегментными, бывают также прямоугольные).
![]() |
![]() |
![]() |
а | б | в |
Рисунок. Сечение жил кабелей: а – круглого сечения; б – сегментное сечение; в – секторное сечение.
Для кабелей с бумажной (ГОСТ 18410-73 [скачать/просмотреть]) и пластмассовой (ГОСТ 31996-2012 [скачать/просмотреть], ГОСТ 16442-80 [скачать/просмотреть]) изоляцией круглая форма жил применяется у одножильных кабелей всех сечений, у многожильных кабелей сечением до 16 мм2 включительно, а также у многожильных кабелей всех сечений, имеющих отдельные оболочки. Токопроводящие жилы многожильных кабелей с поясной бумажной или пластмассовой изоляцией сечением 25мм2 и более изготавливаются секторной или сегментной формы.
Кабели с резиновой изоляцией изготавливаются только с круглой формой жил (ГОСТ 433-73 [скачать/просмотреть]).
Таблица – Область применения различных форм токопроводящих жил силовых кабелей до 1 кВ
Изоляция кабеля | Тип жилы | Номинальное сечение жилы, мм2 | |||
круглой формы | фасонной формы | ||||
медной | алюминиевой | медной | алюминиевой | ||
бумажная | однопроволочная | 6-50 | 6-240 | 25-50 | 25-240 |
многопроволочная | 25-800 | 70-800 | 25-400 | 70-240 | |
пластмассовая | однопроволочная | 1,5-50 | 2,5-300 | - | 25-400 |
многопроволочная | 16-1000 | 25-1000 | 25-400 | ||
резиновая | однопроволочная | 1-50 | 2,5-240 | - | |
многопроволочная | 16-240 | 70-400 | - |
От материала и конструкции жил кабеля зависят его многие важные характеристики. Медные токопроводящие жилы кабеля обладают меньшим электрическим сопротивлением, чем алюминиевые, следовательно, потери мощности в таких кабелях (при одинаковом сечении и значении тока) будут ниже, а пропускная способность по току выше (при одинаковом сечении). Кроме того, медные жилы обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с алюминиевыми, тоже можно сказать и о многопроволочных жилах в сравнении с однопроволочными. Такие жилы (медные и многопроволочные) лучше воспринимают изгибающие и растягивающие усилия, воздействующие на кабель в процессе эксплуатации. Однако кабель с медными жилами дороже и имеет бόльшую массу, чем кабель с алюминиевыми жилами.
Таблица – Сравнение характеристик силовых кабелей с медными и алюминиевыми жилами*
Параметр | Материал жил | |
медь | алюминий | |
Сопротивление жилы сечением 150 мм2 при t = 20°С, Ом/км | 0,124 | 0,206 |
Допустимая токовая нагрузка кабеля сечением 150 мм2 при прокладке в земле | 365 | 281 |
Масса трехжильного кабеля СБ/АСБ сечением 150 мм2, кг/км | 7500 | 4177 |
Стоимость трехжильного кабеля СБ/АСБ сечением 150 мм2, руб/м** | 1336,5 | 668,25 |
* - характеристики кабелей взяты из каталога ЗАО «Завод «Южкабель»;
** - цены указаны ориентировочно по данным интернет-источников 2016 года.