Советы по построению силовой кабельной системы. Выбор кабеля.

Итак, перед вами стоит задача - создание системы электроснабжения дома или офиса. Значительной частью вашей работы станет силовая кабельная система. Эта система - одна из капитальных конструкций здания, с трудом поддающаяся демонтажу и переустановке.

Неправильно выбранный кабель или провод может стать причиной:

• поражения электрическим током
• ложного срабатывания автоматики защиты
• перерасхода электроэнергии
• пожара
• ненадежного и неудовлетворительного питания потребителей
• порче дорогой бытовой техники
• прочих экономических неудач - т.е. недолговечности, опасности, ненадежности построенной электроустановки.

На этапе выбора компонентов силовой кабельной системы у потребителя возникает много вопросов. На современном рынке работают десятки производителей и сотни марок кабеля и провода.

Чтобы не возникало проблем с терминами - важно говорить на одном языке. Для лучшего взаимопонимания введем небольшой список понятий.

Краткий глоссарий:

Вопросы, которые необходимо решить при построении кабельной системы здания:

1. Выбор вводного кабеля.

Вопрос первый: каковы наши условия на подключение?
Строительство начинается с проекта, который необходимо согласовать в службах Энергонадзора. Зачастую желания по мощности предполагаемых энергопотребителей в здании или доме не совпадает с возможностями питающей сети. Безусловно, при наличии финансовых возможностей эту проблему можно решить установкой новой или заменой трансформаторной подстанции, получением разрешения на подключение 3 фаз вместо 1 фазного и т.п.

В условиях на подключение обычно в явном виде указывается:

• граница ответственности потребителя электроэнергии
• допустимая мощность
• тип заземления
• фазность источника
• тип подвески или прокладки питающего фидера

Все эти вопросы можно решить на этапе согласования проекта, оценив, какие инженерные системы и какой мощности вы будете использовать в вашем доме.

К примеру, если у вас: разрешение на 3х-фазное подключение с глухозаземленной нейтралью, общая разрешенная мощность 30 Квт, способ прокладки - организованный по участку наземный кабельный канал по сухому участку грунта (возможность затопления исключена). Решение: для подвода трехфазного питания применим 4 жильный кабель с цельнотянутыми медными жилами. Допустимо будет применить марку ВВГ (См. статью). Этот кабель можно использовать в уличных условиях, но не рекомендуется закапывать в грунт. По отдельной жиле допустимый длительный ток должен быть не менее 50А. Подберем материал и сечение жилы. 16мм2 - "с запасом". Надо сказать, что большинство специалистов в настоящее время однозначно выступают за применение медных жил. Алюминий имеет несколько отрицательных качеств, которые ставят под сомнение выбор этого материала:

• Окисляемость: алюминий на воздухе очень быстро покрывается оксидной пленкой, имеющей повышенное сопротивление. Последствия - в местах крепления на клеммы мы получим повышенный нагрев, а, следовательно, дальнейшее окисление, разрушение, горение
• Хрупкость: жила ломается уже при нескольких сгибаниях
• Текучесть: алюминиевые проводники вытекают из-под клемм. Последствия - повышенный нагрев

Медь дороже и тяжелее, но один раз вложив деньги, мы в дальнейшем получаем спокойную эксплуатацию.

С другой стороны, при применении правильного инструмента, антиокислительной смазки, опрессовочных приспособлений можно использовать алюминиевый кабель. Кроме того, российская промышленность выпускает много вариантов этого кабеля в броне и т.п., что удобного для закладки в грунт и мощных подключений. К примеру, кабель АВБбШв (См. статью)

Прокладка мощного вводного кабеля в грунте, в подземном или наземном канале является наиболее прогрессивной и безопасной технологией.

Воздушная подвеска неизолированных проводов - наиболее дешевым, но и самым потенциально опасным и хрупким методом организации вводного фидера. Сильный порыв ветра, ураган, упавшие ветви деревьев (за которыми, при таком методе придется следить) и провода оборваны.

Неким компромиссом при ограниченных финансовых возможностях станет подвеска отдельных изолированных проводов. В случае обрыва и падения провода опасность поражения электрическим током при применении изолированных проводов значительно ниже, чем в случае подвески неизолированных.

Также стоит учесть время года. Кабель может быть не предназначен для монтажа при температурах ниже определенной - при отрицательных температурах можно вызвать повреждение его оболочки и изоляции.

2. Главный щит. Ввод. Заземление ввода.

После того, как кабель вошел в здание, важно правильно заземлить нейтраль. Про заземление и защиту от молний современного здания можно почитать здесь (См. статью).

Также существуют некоторые тонкости по протяжке кабеля сквозь стены здания, если он приходит прямо с улицы. Устанавливаются специальные муфты, которые уменьшают температурные деформации.

После правильной организации заземления и разделки ввода у нас образуется 5 отдельных проводников - 3 фазы, ноль и земля. В дальнейшем, они не должны соединяться.

Корпуса крупных металлических объектов в доме, арматуры, труб, газовых плит, балок, иных значительных металлоконструкций, заземляются (соединяются с клеммой "земля" в главном щите) отдельными проводниками. Можно применить для этого отдельно проложенные провода типа ПВ с изоляцией желто-зеленого цвета.

3. Выбор проводов и кабеля для разводки щитов.

Для разводки щитов удобно применять жесткий провод ПВ1 (См. статью) черного, коричневого, синего, и желто-зеленого цветов.

Значение допустимого длительного тока по медному проводу при открытой установке: при сечении жилы 4 мм2 - 40А, при сечении жилы 6 мм2 - 50А.

Также стоит отметить, что крупные производители щитового оборудования и устройств защитной автоматики предлагают поставку удобных аксессуаров для сборки электросхем щитов - многополюсные шины, клеммы и т.п.

В разводке щитов важно обеспечить четкую маркировку и правильный монтаж.

После ввода в главный щит здания, у нас появилось 5 отдельных проводников, которые нигде в дальнейшем не должны образовывать петли!

Это фазы L1,L2,L3 и проводники ноль N и защитная земля, которые объединяются и заземляются один раз в главном щите здания, а затем идут раздельно. Важно обеспечить их правильную маркировку. Частично в этом помогает цветовая маркировка жил в кабелях NYM(См. статью).

Если мы создали петлю, объединили ноль и землю, перешли на другой цвет проводника, то смысл защитного заземления можно сказать потерялся. В месте неправильного монтажа может непредсказуемо сработать или не сработать УЗО (см. статью), при ремонте или модернизации проводке будут потрачены дополнительные силы и время на "прозвонку" и идентификацию проводников.

Все кабели, которые будут применяться в здании должны иметь отдельный от нулевого провод заземления, который по стандарту покрыт изоляцией желто-зеленого цвета! Не стоит экономить безопасности.

4. Выбор кабеля для межэтажной разводки и разводки по стоякам, соединения отдельных распределительных щитов.

Скорее всего, 3х-фазное питание будет присутствовать в главном распределительном щите здания. На щиты отдельных этажей и помещений будет приходить одна фаза, нулевой и защитный проводник, земля.

Дополнительно 3х-фазное питание из главного щита будет раздаваться на технические и инженерные помещения, где будут 3 фазные нагрузки - мощные отопительные котлы, двигатели насосов и т.п.

Таким образом, мы сможем применить 3х - и 5ти - жильные кабели NYM (См. статью "Кабели NYM")

Нужно учесть этажные нагрузки. Скажем допустимый длительный ток для кабеля NYM 3x2.5 - 27 ампер, а для кабеля NYM 3x4 - 38 ампер, а если проложить их в нераспространяющей горение гофро-трубе или ином кабельном канале - то значения допустимого длительного тока увеличиваются.

5. Выбор кабеля для разводки систем освещения.

Для систем освещения можно порекомендовать использовать недорогие кабели ПУНП (см. статью), но все же правильнее будет использовать провода NYM 3x0.75 и 3x1.5. Все современные потребители питания, в том числе светильники имеют отдельную клемму на корпусе для защитного проводника заземления.

6. Выбор кабеля для розеточных групп.

Для розеточных групп рекомендуется использовать кабель NYM 3x2.5, 3x1.5. Не стоит делать очень крупные группы, как освещения, так и розеток.

С точки зрения логики и удобства, хорошо, когда для каждого помещения (если оно не сверхкрупного размера) выделяется один кабель для питания розеточных групп и один кабель для питания освещения. Также это очень удобно для дальнейших модернизаций системы электроснабжения, к примеру, построения системы автоматизированного управления зданием - Умного Дома (см. статью).

Там, где разводка затруднена - извилистые трассы, узкие проходные отверстия и т.п. - возможно применение гибкого кабеля ПВС 3x1.5, 3x2.5 (см. статью) для монтажа систем освещения и розеточных групп.

Важно помнить, что гибкий кабель требует лужения или оконцовки жил специальными наконечниками - иначе возможны неприятности в месте соединения - нагрев, искрение, возгорание.

7. Выбор кабеля для подвода отдельных групп питания для мощных потребителей и отдельных инженерных систем здания - отопительных котлов, кондиционеров, вентиляционных систем, системы антиобледенения и т.п. осуществляется по мощности нагрузки и условиям прокладки кабеля.

Вероятно, что если для сравнительно небольших нагрузок, таких как кондиционер или нагревательный бак, подойдет NYM 3x2.5 или 3x1.5, но для электрической плиты может потребоваться подвод NYM 3x4, а для отопительного котла NYM или ВВГ 5x 6. После подбора кабелей для электроустановки мы плавно переходим к вопросу защиты кабельной системы от перегрузок, а пользователей этой системы от поражения электрическим током. И защиты дорогой бытовой техники и инженерных систем от повреждения некачественным электропитанием (См. статьи УЗО, автоматы защиты, ДПН).

Краткий глоссарий:

Жесткий кабель, провод - кабель, жила которого имеет цельнотянутую конструкцию, а оболочка не предназначена для многократных деформаций. Предполагается, что такой продукт деформируется ограниченное количество раз - при размотке и монтаже. При строительстве электроустановки здания экономически обосновано использовать на большинстве участков жесткий кабель.

Жила - металлическое токопроводящие изделие, цельнотянутое или свитое из нескольких цельнотянутых и свитых между собой частей.

Внутренний конструктивный элемент кабеля или провода, важными характеристиками являются сечение и материал, а также форма. В настоящее время наибольшее распространение в качестве материала жилы получила медь. Алюминиевые и стальные жилы также находят свое применение. В большинстве случае жила имеет круглую форму среза.

Изоляция - диэлектрический материал, в который заключается отдельная жила в кабеле или проводе. От свойств изоляции зависит, на какое допустимое напряжение рассчитан данный продукт: 250, 380, 660, 1000 или 3000в. Температурные свойства материала изоляции также очень важны, они определяют, в каком температурном диапазоне будут сохраняться эти диэлектрические свойства. Качества изоляции в настоящее время очень сильно влияют на цену конечной продукции. Цвет изоляции позволяет идентифицировать проводник.

Кабель - законченный продукт, состоящий из проводов или жил, заключенных в общую оболочку. Ключевыми характеристиками кабеля являются:

• количество, сечение и материал жил
• температурные и диэлектрические свойства изоляции: способность внешней оболочки противостоять условиям внешней среды

Многопроволочный, гибкий провод и кабель - так принято называть кабель и провод с многопроволочными жилами и соответствующим материалом изоляции и оболочки, переносящим многократные деформации.

Такие кабели находят свое применение в соединении движущихся объектов электроустановки, во временной коммутации объектов электропотребления. В отдельных случаях при сложной конфигурации трасс прокладки целесообразно использовать такие продукты, т.к. прокладывать гибкий кабель и провод проще, чем жесткий.

Надо заметить, что жилы многопроволочного кабеля недопустимо "заводить" на контакты электроустановочных изделий в необработанном виде - они подлежат обязательной обработке: пайке, лужению или обжиму специальными наконечниками. С учетом того, что гибкий кабель значительно дороже жесткого, становится ясно - что применять его нужно по назначению.

Оболочка - конструктивный элемент кабеля. Выполняет функции защиты целостности кабеля в условиях внешней среды в течение заданного срока службы. В зависимости от задач применения, оболочка может содержать:

• самонесущие силовые элементы - тросы (кабели для воздушных трасс, подвески)
• элементы брони

Внешняя оболочка может быть выполнена:

• из полимера с заданной температурной устойчивостью (уличные и высокотемпературные кабели)
• из полимера с химической устойчивостью к агрессивным средам (кабели для нефтепогружных насосов, грунтовые)
• содержать слои заполненные стеклянной крошкой для защиты от грызунов и т.п.
• из полимеров, не содержащих галогена и не распространяющих горение.

Провод - законченный продукт, состоящий из одной изолированной или неизолированной жилы.

Производитель, торговая марка - компания/предприятие, производящее кабельную продукцию. Пример: Севкабель, Саранскабель, Nexans (с гиперссылками на прайсы или каталоги).

Как правило, тип и производитель кабеля написаны на внешней оболочке продукта. Лучше выбирать товар известного производителя. Подделка кабеля, в отличие от автомата или розетки, встречаются крайне редко.

Сертификат - документ, удостоверяющий качество товара Сертификат дает определенные гарантии. Проект из сертифицированных компонентов легче сдать контролирующим органам. Надо заметить, что ряд дешевых, нелегально ввезенных, плохо поддерживаемых (это может касаться и вполне достойных качественных импортных брендов, в продвижение которых на территорию нашей страны их производитель не вкладывает средств и усилий) на территории страны изделий могут не иметь сертификатов и это может вызвать проблемы.

Сечение - площадь среза жилы. В России принято измерять сечения в мм2, также может встретиться кабель импортных производителей, сечение которых указано в условных единицах AWG (см. таблицу перевода AWG) Сечение и материал проводника определяют его сопротивление, и, как следствие, в составе кабеля или провода будут определять допустимый длительный ток для изделия, ток короткого замыкания, разрушения, плавления проводника.

Тара - предметы для упаковки, хранения и транспортировки кабеля Тара поставляется производителем товара в зависимости от его типа и может быть в виде: бухт, коробок, смоток или барабанов. Поставка в удобной таре облегчает работу монтажникам. Кроме того, тара помогает сохранить качество кабеля в период хранения и транспортировки. Более подробно см. статью "Тара для кабельной продукции".

Тип кабеля - буквенное обозначение кабеля определенного вида. Существуют российские и иностранные марки кабелей, описанные национальными и международными стандартами: ГОСТ, DIN,VDE и т.д. В отдельных случаях можно их сопоставить и найти адекватные замены, аналоги. Пример: NYM=ПУНП=ВВГ

Как правило, тип и производитель кабеля написаны на внешней оболочке продукта. Метраж на оболочке - это дополнительный плюс, т.к. его знание облегчает монтажные работы.

Шнур - изделие, представляющее собой кабель или провод повышенной гибкости, оконцованный разъемами. Тем не менее, этим же понятием часто обозначают гибкий кабель с многопроволочными жилами.