Как выбрать кабель: материал, сечение и гибкость

Как выбрать кабель: материал, сечение, гибкость

13 мая 2022

Кабель подбирают по четырем параметрам — материал жилы, сечение, конструкция жилы и изоляция. Каждый из них считается по нормам, а последнее слово остается за условиями трассы. Разбираемся, как выбрать кабель, с таблицами ПУЭ, формулами и примерами расчета.

Медный или алюминиевый кабель

Медь и алюминий — это чистые металлы, разница между ними сводится к трем цифрам:

Удельное сопротивление меди 0,0175 Ом·мм²/м, алюминия — 0,028 Ом·мм²/м, то есть у алюминиевой жилы того же сечения сопротивление выше примерно на 60%.
Плотность меди 8,9 г/см³ против 2,7 г/см³ у алюминия — алюминиевая жила втрое легче.
Цена килограмма алюминия ниже в разы.

Получается, что при равном сечении алюминиевая жила пропускает на 20–25 % меньший ток, поэтому алюминиевый кабель нужно выбирать на ступень-полторы толще, чем медный кабель. На малых сечениях это бессмысленно, на больших — экономит серьезные деньги и вес. Поэтому магистральные линии и вводы на подстанции традиционно алюминиевые, а розеточные группы собирают на медном кабеле.

При этом алюминий пластичнее и «течет» под давлением винта, а его оксидная пленка плохо проводит ток. Контакт со временем ослабевает и греется, отсюда исторические проблемы алюминиевой проводки в квартирах. У меди такого недостатка нет, она гнется многократно и сохраняет плотный зажим годами. Более подробно о характеристиках и применении медного кабеля читайте в статье «Медные кабели: структура и области применения»

Что изменилось в нормах по алюминию

До 2017 года ПУЭ прямо требовал проводить медные жилы в зданиях. В декабре 2017 приказом Минэнерго № 1196 первый и шестой абзацы пункта 7.1.34 признаны не подлежащими применению, а действовать стал приказ № 968 — «Особенности выполнения электропроводки в зданиях с токопроводящими медными жилами или жилами из алюминиевых сплавов».

Ключевое слово здесь — сплавов. Речь не о старом техническом алюминии, а о сплавах серии 8ххх. Обычному алюминию по-прежнему за розетками делать нечего.

Как связаны мощность, ток и сечение

Сечение подбирают не по мощности напрямую, а по току, который эта мощность создает:

однофазная сеть 220 В — I = P / (U × cos φ), для бытовых нагрузок cos φ близок к единице, поэтому ток равен мощности в ваттах, деленной на 220
трехфазная сеть 380 В — I = P / (1,732 × U × cos φ), где cos φ для двигательной нагрузки обычно 0,8–0,85, для освещения и нагрева 0,95–1

Полученный ток сравнивают с длительно допустимым по таблицам ПУЭ. Мощность кабеля как отдельной характеристики не существует — в паспорте марки указан ток, а киловатты появляются только после привязки к напряжению сети. Допустимый ток — это ток, на котором жила греется до +65 °C и не выше.

Таблица сечений по мощности

Ниже — таблица сечений по мощности для проводов с ПВХ-изоляцией, проложенных в трубе одним трехжильным. Токи по таблицам 1.3.4 и 1.3.5 ПУЭ, мощность пересчитана для однофазной сети 220 В.

Сечение жилы, мм²	Медь, ток	Медь, мощность 220 В	Алюминий, ток	Алюминий, мощность 220 В
1,5	15 А	3,3 кВт	не нормируется	—
2,5	21 А	4,6 кВт	16 А	3,5 кВт
4	27 А	5,9 кВт	21 А	4,6 кВт
6	34 А	7,5 кВт	26 А	5,7 кВт
10	50 А	11,0 кВт	38 А	8,4 кВт
16	70 А	15,4 кВт	55 А	12,1 кВт
25	85 А	18,7 кВт	65 А	14,3 кВт
35	100 А	22,0 кВт	75 А	16,5 кВт
50	135 А	29,7 кВт	105 А	23,1 кВт

Обратите внимание на первую строку. Алюминиевая жила 1,5 мм² в таблице ПУЭ отсутствует, нормирование начинается с 2,5 мм². Открытая прокладка того же провода допускает ток заметно выше — 50 А против 34 А на медной шестерке, потому что в трубе теплу деваться некуда.

Цифры из таблиц справедливы только для расчетных условий — воздух +25 °C, земля +15 °C, одиночная линия. Пучок в лотке, жара под кровлей или сухой песок в траншее снижают допустимую нагрузку на кабель на 20–40 %.

Примеры расчета сечения

Квартира с электроплитой

Установленная мощность 12 кВт, коэффициент одновременности 0,7, значит расчетная нагрузка 8,4 кВт. Ток составит 8400 / 220 = 38 А. Ближайший стандартный автомат — 40 А, и кабель должен выдерживать именно его номинал, а не фактический ток. По таблице медная шестерка рассчитана на 34 А и не проходит, подходит 10 мм² с током 50 А. Итог — ВВГнг(А)-LS 3х10.

Цех, трехфазный ввод

Нагрузка 45 кВт, напряжение 380 В, cos φ 0,85. Расчет сечения начинается с тока — 45000 / (1,732 × 380 × 0,85) = 80 А. Дальше все решают условия прокладки. Алюминиевая линия в земле на 25 мм² выдерживает 115 А и проходит с запасом, а та же линия в воздухе на 25 мм² тянет только 75 А, а значит, нужно брать 35 или 50 мм². Одна и та же электрическая нагрузка, разница в две ступени сечения.

Длинная линия

Трехфазная линия 150 м, ток 60 А, медь 16 мм². Сопротивление жилы R = 0,0175 × 150 / 16 = 0,164 Ом, потеря напряжения — 1,732 × 60 × 0,164 × 0,95 ≈ 16 В, или 4,3 % от 380 В. Проектная норма обычно 5%, поэтому линия проходит впритык. Растянем ее до 200 м — потери перевалят за 5%, и сечение нужно поднять до 25 мм², хотя по нагреву хватало шестнадцати.

Третий пример — самый показательный. На коротких трассах сечение определяет нагрев, на длинных — потери напряжения, и учитывать нужно оба критерия.

Одножильный и многожильный кабель

Одножильный кабель — это кабель с одной жилой внутри, например АПвПуг 1х240. Многожильный кабель содержит две и больше жил, скрученных под общей оболочкой. К гибкости это отношения не имеет.

Гибкость определяет другое — сколько проволок внутри одной жилы. Однопроволочная жила обозначается индексом «ож» и представляет собой монолитный пруток. Многопроволочная скручена из десятков тонких проволок и обозначается «мж». Кабель может быть одновременно многожильным и однопроволочным — скажем, ААБл 3х150(ож) содержит три жилы, и каждая из них монолитная.

Какой кабель выбирают:

однопроволочная жила (ож) — дешевле, жестче, проще в опрессовке, для стационарных линий с редкими поворотами
многопроволочная жила (мж) — мягче на изгибе, проходит сложную геометрию трассы, дороже
одножильный кабель — применяют на больших сечениях, где трехжильный вариант становится неподъемным
многожильный кабель — стандартное решение для распределительных и групповых сетей

Класс гибкости жилы

Класс гибкости — это характеристика жилы, а не кабеля целиком. ГОСТ 22483 разделяет жилы на шесть классов:

класс 1 — однопроволочные жилы, для стационарной прокладки
класс 2 — многопроволочные жилы для стационарной прокладки
классы 3 и 4 — многопроволочные с повышенной гибкостью
класс 5 — гибкие жилы
класс 6 — особо гибкие жилы

Жилы классов 1 и 2 предназначены для кабелей стационарной прокладки, классы с третьего по шестой — для гибкой, например КГ для передвижных механизмов и сварочных постов или ПВС для бытовых удлинителей и приборов. При этом гибкую жилу можно поставить и в стационарную линию, а наоборот уже нельзя. Гибкие жилы делают только из меди.

Класс гибкости кабеля по жилам

Условия эксплуатации

После материала и сечения остается подобрать исполнение под условия конкретной трассы:

изоляция — ПВХ дешевый и универсальный, сшитый полиэтилен выдерживает +90 °C и допускает большие токи, пропитанная бумага служит десятилетиями в земле
броня — стальные ленты позволяют укладывать линию прямо в траншею без труб и лотков, защищая от лопаты и подвижек грунта
оболочка — полиэтиленовый шланг нужен во влажных и агрессивных грунтах, обычный битумный покров там сдает
пожарная безопасность — внутри зданий применяют исполнения нг(А)-LS с пониженным дымовыделением
климат — исполнения ХЛ рассчитаны до −60 °C, обычные ограничены −50 °C

Как выбрать кабель для дома, коммерции и производства

Кабель для дома

Стандартом является медь. Групповые розеточные линии — 2,5 мм² под автомат 16 А, освещение — 1,5 мм² под 10 А, электроплита — 4 или 6 мм². Кабель для электропроводки в квартире выбирают в исполнении нг(А)-LS. Ввод в частный дом от столба — 10–16 мм².

Коммерческие объекты

Офисы, магазины и склады считают по тем же принципам, но с более серьезными вводами и обязательной проверкой потерь напряжения — плечи там длиннее. Вводные линии на 100–250 А чаще алюминиевые, распределение внутри — медное.

Промышленность

Здесь используется силовой кабель на 6 и 10 кВ. Выбор марки диктует грунт. В обычной земле низкой и средней коррозионной активности применяют кабель ААБл с алюминиевой оболочкой — он легче свинцовых аналогов на две-три тонны на километр. Если по трассе гуляют блуждающие токи от трамвая или железной дороги, алюминиевая оболочка разрушается электрохимически, и тогда нужен кабель АСБл со свинцовой оболочкой. В агрессивном грунте с блуждающими токами одновременно ставят кабель АСБ2л — у него под броней двухслойная подушка.

Современная альтернатива бумаге — изоляция из сшитого полиэтилена. Для прокладки в земле на 1 кВ применяют кабель АПвБбШп с ленточной броней и полиэтиленовым шлангом, а на 10 кВ крупные вводы собирают одножильными линиями — например, кабелем АПвПуг. СПЭ выигрывает у бумаги по допустимой температуре и не имеет ограничений по перепаду высот на трассе.

Частые ошибки

Считать сечение по мощности напрямую
Игнорировать условия прокладки
Подбирать кабель под фактический ток, а не под автомат
Не учитывать потери напряжения на длинной линии
Соединять напрямую медь с алюминием
Закладывать сечение с большим запасом (лишний металл не только дорогой, он еще и не влезает в клеммы штатной аппаратуры).

Частые вопросы

Можно ли ставить алюминий в квартире?

Обычный технический алюминий — нет. Кабели с жилами из алюминиевых сплавов серии 8ххх допущены приказом Минэнерго № 968 с 2017 года, но их применение имеет свои ограничения по сечению. На розеточных группах медь остается стандартом.

Почему на автомат 16 А ставят кабель 2,5 мм², а не 1,5 мм²?

Медная полуторка в трубе выдерживает 15 А, то есть автомат на 16 А ее не защитит — он не отключится, а жила уже перегрета. Сечение 2,5 мм² выдерживает 21 А и оставляет нужный запас.

Чем «ож» отличается от многожильного кабеля?

Это разные оси. «Ож» означает, что жила состоит из одной проволоки. Многожильный — что жил в кабеле несколько. ААБл 3х240(ож) одновременно многожильный кабель и однопроволочная жила.

Что будет, если взять сечение с запасом в две ступени?

Ничего опасного, но переплата составит десятки процентов, а жила может не поместиться в клемму автомата или счетчика. При этом толстый кабель хуже гнется, усложняя монтаж.

Нужен ли для ввода в дом бронированный кабель?

Для подземной линии — да, броня защищает от лопаты и подвижек грунта. Альтернатива — небронированный кабель в трубе, но за трубу нужно заплатить дополнительные деньги и есть риски повреждения при вскрытии траншеи.

Где купить кабель

РКБ – оптовый поставщик кабельно-проводниковой продукции. Мы поставляем кабель напрямую от крупнейших заводов-изготовителей в России. Вся продукция, реализуемая нами, имеет сертификаты и соответствует ГОСТам. В нашем каталоге вы можете купить качественный и надежный кабель по доступным ценам.

Менеджеры РКБ всегда готовы помочь вам с выбором кабельной продукции под любой запрос. Для связи со специалистами РКБ вы можете выбрать любой удобный для вас способ.