Маркировка и характеристики медного многожильного кабеля ВВГ

При подключении электрооборудования и для его бесперебойной работы необходима качественная кабельная продукция. Оптимальным решением является использование кабеля ВВГ (VVG), позволяющего подключать электроаппаратуру к источнику напряжения до 1000 В. Существует несколько его разновидностей, которые предназначены для определенных условий эксплуатации. Каждая модель VVG-электрокабеля обладает своими особенностями.

Общие сведения

ВВГ-кабель предназначен для прокладки линий питания электроаппаратуры как внутри, так и снаружи помещений. ВВГ покрывается надежной виниловой оболочкой и состоит из нескольких медных жил, которые могут быть одно- и многопроволочными. Кроме того, некоторые модели покрываются специальным химическим соединением, обладающим устойчивостью к возгоранию. Отличаются электрокабели маркировками, по которым можно выяснить их основные характеристики, а также формой, сечением и типом изоляции.

Виды и маркировка

Фирма-изготовитель предлагает широкий модельный ряд кабельной продукции ВВГ-типа, характеристики которого зависят от конкретных условий эксплуатации. Распределение на виды связано с финансовой стороной вопроса, поскольку нет смысла использовать в некоторых помещениях дорогие модели, устойчивые к возгораниям. Однако в некоторых случаях, когда нужно обеспечить стабильное питание некоторых установок в условиях высокой пожароопасности, следует использовать модели со специальным покрытием.

Многожильный кабель марки ВВГ классифицируется на следующие виды:

1. ВВГ и ВВГП.
2. ВВГнг и ВВГПнг.
3. ВВГнг-ls и ВВГПнг-ls.
4. ВВГнг-frls и ВГПнг-frls.
5. ВВГ-Э и ВВГП-Э.
6. ВВГнг-hf и ВВГПнг-hf.

Кабели ВВГП и ВВГ отличаются между собой внешне. Индекс «П» указывает на плоскую форму. Это правило касается всего модельного ряда и не влияет на электрические характеристики. Базовые модели ВВГ могут воспламеняться и плавиться, поскольку они не обработаны специальными противопожарными химическими соединениями. Это бюджетные варианты, которые используются для изготовления электрических удлинителей и осветительных сетей. Основные условия их применения следующие: потребители электроэнергии низкой мощности (до 1000 Вт) и пожаробезопасные помещения.

Вид ВВГП нг полностью соответствует требованиям пожарной безопасности, поскольку покрывается специальными галогеновыми химическими веществами, препятствующими возгоранию. Его следует применять в условиях с повышенной степенью пожароопасности. Электропровод не подвержен возгоранию, однако при его тлении выделяется значительное количество дыма. Обозначение «НГ» показывает, что кабель является не горючим.

ВВГнг-ls — универсальный вариант кабеля, который при тлении выделяет незначительное количество дыма. Аббревиатура «ls» (Low smoke) может расшифровываться следующим образом: изделие выделяет минимальное количество дыма.

Совершенной моделью ряда ВВГ-кабелей является вариант ВВГнг-frls. Он обладает отличной пожаростойкостью и способен обеспечивать подачу напряжения для питания электроустановок при температуре до 740 градусов по Цельсию в течение 90−150 минут. Его применяют в электросетях с напряжением до 1000 В и частотой тока до 100 Гц. Буквы «fr» (Fire Resistance) означают, что его огнестойкость достигнута при помощи двух слоев слюдосодержащего ленточного материала.

Существуют и экранированные кабели, применяющиеся для питания точной аппаратуры. В сети случаются некоторые помехи, к которым очень чувствительна цифровая техника. Использование экранированных кабелей позволяет избежать влияния на нее различных шумов. Модель ВВГнг-hf обладает также пожаростойкостью, но, в отличие от других моделей, не горит и не выделяет дыма вообще.

Некоторые характеристики можно узнать по аббревиатуре кабеля ВВГ-типа. Расшифровка маркировки кабеля ВВГ следующая:

1. «В» — материал изоляционного покрытия (винил). Двойная буква «В» показывает, что кабель обладает двойным виниловым покрытием.
2. «Г» — гибкий.

Например, расшифровка кабеля ВВГП следующая: гибкий (Г) плоский (П) силовой кабель с двойным виниловым изоляционным покрытием (ВВ). Все модели кабелей марки ВВГ являются гибкими, поскольку о наличии брони свидетельствует индекс «Б». Броня — защита медных жил от механических повреждений.

Тип изоляции, форма и сечение

Одной из главных характеристик кабельной продукции считается сопротивление изоляционного слоя. Величина зависит от общей площади поперечного сечения (S) и напряжения, на которое он рассчитан. Изоляция кабеля является одной из его главных характеристик и зависит от площади поперечного сечения и напряжения.

Например, для проводов с сечением до 1,5 кв. мм. значение сопротивления изоляции должно быть не менее 12 МОм, а для моделей с S > 10 кв. мм. — не менее 7 МОм. Сопротивление изоляции между жилами изделия по требованиям электробезопасности недозволительно меньше 0,5 МОм при напряжении в 660 В. Если значение напряжения превышает 660 В, то его величина должна быть не менее 1 МОм.

Кабель состоит из определенного количества жил (от 2 до 5). Узнать их количество можно по его маркировке. Например, в модели с маркировкой ВВГ 3х4,0 их количество равно 3. Жилы различаются между собой по структуре проволоки, которая бывает однопроволочной (О) или многопроволочной (М). Если в аббревиатуре не указана буква «О», то жила является мноогопроволочной. Кроме того, по типу укладки жил кабели классифицируются следующим образом: плоские (П), секторальные © и круглые.

В первом типе медные проводники при производстве на заводе укладываются вдоль определенной плоскости. Секторальный тип жилы является частью окружности. Изделия круглой формы не имеют индекса.

Величина площади поперечного сечения кабельной продукции ВВГ составляет от 1,5 до 50 кв. мм., узнать ее можно по маркировке. Например, сечение составляет 4 кв. мм. у модели кабеля ВВГ 3х4,0. Площадь сечения влияет на электрическое сопротивление, которое измеряется при помощи омметра или рассчитывается. По ГОСТу его значение не должно превышать 12 Ом на каждую 1000 метров.

Технические характеристики

Любая из моделей обладает своими техническими характеристиками, от которых зависит стоимость и условия применения. Основную информацию можно получить по маркировке изделия, однако этих данных иногда недостаточно.

Список всех характеристик изделия следующий:

1. Максимальное напряжение.
2. Площадь поперечного сечения.
3. Масса.
4. Диаметр самого изделия.
5. Толщина и тип изоляционного слоя.
6. Максимально допустимый радиус изгиба для изделия, жилы которого содержат одну или много проволок.
7. Допустимые нагрузки по силе тока в земле и воздухе.
8. Максимальная сила тока, возникающая при коротком замыкании.
9. Величина сопротивлений изоляционного слоя и жил изделия.
10. Максимальная мощность.

Максимальное напряжение — это напряжение, на которое рассчитан кабель. Еще одной важной характеристикой является радиус изгиба. Она показывает значение допустимого радиуса, при котором не будут нарушены изоляция и структура жил кабеля. Номинальное значение силы тока, протекающего по изделию, при котором не произойдет его перегрев, называется допустимой токовой нагрузкой. Величина максимальной токовой нагрузки при возникновении короткого замыкания показывает максимальное значение тока, который выдержит изделие. Одним из главных критериев выбора кабеля считается мощность, на которую он рассчитан.

Пример расчета

По закону Джоуля-Ленца, количество тепловой энергии, выделяемое проводником, зависит от величины напряжения, силы тока и времени его протекания. Из этого закона следует, что при увеличении силы тока, потребляемой электроприбором, следует уменьшать величину напряжения, поскольку при этом должно выполняться следующее равенство: Q = U * I * t.

Допустимое количество теплоты Q, при котором не происходит разрушения изделия, зависит от величины тока и времени его протекания через проводник, а также величины напряжения. Для примера следует разобрать следующую задачу:

1. Максимально допустимое значение количества теплоты равно Q, при котором не разрушается изоляция кабеля (с учетом всего включенного электрооборудования).
2. Монтаж кабеля осуществляется в воздухе с максимальной токовой нагрузкой, равной Iмакс.
3. Напряжение питания электроустановок завода — U.
4. Величина тока, потребляемого электрооборудованием, на 40 А меньше максимальной токовой нагрузки Iмакс.

Нужно выполнить расчеты и сделать выводы, что произойдет при подключении дополнительного оборудования, потребляющего ток (Iдоп) величиной в 120 А. В этом случае следует применить формулу Джоуля-Ленца, которая позволяет вычислить перегрузку электрической сети. Порядок выполнения расчетов следующий:

1. Ток (Iнагр), проходящий через кабель при подключении дополнительного оборудования, рассчитывается таким образом: Iнагр = Iмакс — 40 + Iдоп = Iмакс + 80 (А). Из равенства видно, что величина допустимого тока превышает необходимое значение на 80 А.
2. Мощность при этом составляет: P = U * I = 80 * U.
3. Значение Qнагр вычисляется по формуле джоуля-Ленца: Qнагр = (Iмакс + 80) * U * t.
4. Величина Q: Q = Iмакс * U * t.
5. Для получения значения перегрузки следует разделить Qнагр на Q: ((Iмакс + 80) * U * t) / (Iмакс * U * t) = ((Iмакс * U * t) + (80 * U * t)) / (Iмакс * U * t) = 1 + 80 / Iмакс.

Из равенства можно сделать вывод, что кабельная продукция будет работать под нагрузкой, превышающей номинальное значение. При этом через некоторое время произойдет повреждение изоляции при нагреве (увеличится мощность электрооборудования). При подключении дополнительного оборудования следует протянуть еще одну кабельную линию или заменить на изделие с бо́льшим поперечным сечением.

Правила эксплуатации

При изготовлении на заводе кабельная продукция подлежит испытанию. Например, если изделие рассчитано на напряжение в 660 В, то через него в течение 9 минут пропускается разность потенциалов, равная 3000 В. Радиус изгиба R для ВВГ-кабеля диаметром d с многопроволочными проводниками вычисляется по следующей формуле: R = 7,5 * d. Для жилы с однопроволочным формула будет немного другой: R = 10 * d. Из соотношений можно сделать вывод о том, что величина радиуса зависит от диаметра кабеля.

Эксплуатация изделия осуществляется при температуре от -50 до + 50 градусов по Цельсию. Показатель температурного режима зависит от вида кабеля. Не рекомендуется выполнять монтажные работы при температуре окружающей среды ниже -15 градусов, поскольку изоляция начинает крошиться.

Для правильного выбора кабельного изделия необходимо:

1. Определить мощность подключаемого оборудования.
2. Учесть вид кабеля, его метраж, сечение, количество и тип жил.
3. Измерить сопротивление изоляции и жилы омметром и мегаомметром.

Площадь сечения кабеля зависит от мощности аппаратуры. На каждый квадратный миллиметр приходится 10 А. Если мощность потребителя составляет 5 кВт при напряжении 220 В, то сила тока равна 5000 / 220 = 22,73 А.

Сечение вычисляется следующим образом: S = 22,73 / 10 = 2,273 кв. мм. При выполнении расчетов нужно учитывать запас по сечению (15%), чтобы исключить перегрузку кабельной линии. Итоговая площадь сечения: Sит = S + S * 15% = 2,61 кв. мм. (3 кв. мм.). Однако рекомендуется покупать ВВГ-кабель сечением 4 кв. мм.

Сопротивление одной жилы кабеля, длина которого составляет 1000 м (диаметр 4 кв. мм.), не должна превышать 40 Ом. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм для напряжения 220 В. Требуемая величина сопротивления при напряжении в 660 В — не менее 1 МОм.

Таким образом, ВВГ-кабель является оптимальным вариантом для питания электроаппаратуры при любых условиях окружающей среды. Некоторые модели позволяют обеспечить непрерывную подачу электроэнергии при экстремальных условиях.