В енергетиці та монтажі промислового обладнання вибір неправильного типу «високовольтного кабелю» або «низьковольтного кабелю» може призвести до виходу з ладу обладнання, перебоїв у подачі електроенергії та зупинки виробництва, або навіть до аварій, пов'язаних з безпекою, у важких випадках. Однак багато людей мають лише поверхове розуміння структурних відмінностей між ними та часто роблять вибір, ґрунтуючись на досвіді або міркуваннях «економії», що призводить до повторних помилок. Вибір неправильного кабелю може не лише спричинити несправності обладнання, але й створити потенційні загрози безпеці. Сьогодні давайте обговоримо основні відмінності між ними та 3 основні «підводні камені», яких слід уникати під час вибору.
1. Структурний аналіз: високовольтні та низьковольтні кабелі
Багато хто думає: «Високовольтні кабелі — це просто товстіші низьковольтні кабелі», але насправді їхні структурні рішення мають принципові відмінності, і кожен шар точно адаптований до рівня напруги. Щоб зрозуміти відмінності, почніть з визначень «високої напруги» та «низької напруги»:
Низьковольтні кабелі: номінальна напруга ≤ 1 кВ (зазвичай 0,6/1 кВ), використовуються переважно для розподілу електроенергії в будівлях та живлення невеликого обладнання;
Високовольтні кабелі: номінальна напруга ≥ 1 кВ (зазвичай 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ, 110 кВ), що використовуються для передачі електроенергії, підстанцій та великого промислового обладнання.
(1) Провідник: Не «густіший», а «Чистота має значення»
Провідники низьковольтних кабелів зазвичай виготовляються з багатожильних тонких мідних дротів (наприклад, 19 жил у проводах BV), головним чином для задоволення вимог щодо «струмонесучої здатності»;
Провідники високовольтних кабелів, хоча також мідні або алюмінієві, мають вищу чистоту (≥99,95%) та використовують процес «компактного круглого скручення» (зменшення пустот) для зниження опору поверхні провідника та зменшення «скін-ефекту» під високою напругою (струм концентрується на поверхні провідника, викликаючи нагрівання).
(2) Ізоляційний шар: основа «багатошарового захисту» високовольтних кабелів
Шари ізоляції низьковольтних кабелів відносно тонкі (наприклад, товщина ізоляції кабелю 0,6/1 кВ ~3,4 мм), здебільшого з ПВХ абоXLPE, що головним чином служить для «ізоляції провідника від зовнішнього середовища»;
Шари ізоляції високовольтних кабелів набагато товщі (кабель 6 кВ ~10 мм, 110 кВ до 20 мм) і повинні проходити суворі випробування, такі як «витримувана напруга промислової частоти» та «витримувана напруга імпульсу блискавки». Що ще важливіше, високовольтні кабелі додають водонепроникні стрічки та напівпровідникові шари всередині ізоляції:
Водоблокувальна стрічка: запобігає потраплянню води (волога під високою напругою може спричинити «водяне деревоподібне утворення», що призводить до пробою ізоляції);
Напівпровідний шар: забезпечує рівномірний розподіл електричного поля (запобігає локальній концентрації поля, яка може спричинити розряд).
Дані: Ізоляційний шар становить 40%-50% вартості високовольтного кабелю (лише 15%-20% для низьковольтного), що є основною причиною дорожчої високовольтної кабелю.
(3) Екранування та металева оболонка: «броня від перешкод» для високовольтних кабелів
Низьковольтні кабелі зазвичай не мають екрануючого шару (за винятком сигнальних кабелів), із зовнішньою оболонкою переважно з ПВХ або поліетилену;
Високовольтні кабелі (особливо ≥6 кВ) повинні мати металеве екранування (наприклад,мідна стрічка, мідна оплетка) та металеві оболонки (наприклад, свинцева оболонка, гофрована алюмінієва оболонка):
Металеве екранування: обмежує поле високої напруги всередині ізоляційного шару, зменшує електромагнітні перешкоди (EMI) та забезпечує шлях для струму короткого замикання;
Металева оболонка: підвищує механічну міцність (стійкість до розтягування та стиснення) та діє як «заземлювальний екран», що ще більше зменшує напруженість ізоляційного поля.
(4) Зовнішня оболонка: більш міцна для високовольтних кабелів
Оболонки низьковольтних кабелів в основному захищають від зносу та корозії;
Оболонки високовольтних кабелів повинні додатково бути стійкими до олії, холоду, озону тощо (наприклад, ПВХ + атмосферостійкі добавки). Спеціальні застосування (наприклад, підводні кабелі) також можуть вимагати сталевого дротяного бронювання (стійкого до тиску води та розтягувальних напружень).
2. 3 ключові «пастки», яких слід уникати під час вибору кабелів
Після розуміння структурних відмінностей, вам також слід уникати цих «прихованих пасток» під час вибору; інакше можуть зрости витрати або виникнути інциденти безпеки.
(1) Сліпе прагнення до «вищого ґатунку» або «нижчої ціни»
Помилка: Дехто вважає, що «використання високовольтних кабелів замість низьковольтних безпечніше», або ж вони використовують низьковольтні кабелі, щоб заощадити гроші.
Ризик: Високовольтні кабелі набагато дорожчі; непотрібний вибір високовольтних кабелів збільшує бюджет. Використання низьковольтних кабелів у високовольтних сценаріях може миттєво порушити ізоляцію, спричинивши коротке замикання, пожежі або наражаючи на небезпеку персонал.
Правильний підхід: Вибирайте на основі фактичного рівня напруги та вимог до потужності, наприклад, для побутової електромережі (220 В/380 В) використовуються низьковольтні кабелі, промислові високовольтні двигуни (10 кВ) повинні відповідати високовольтним кабелям — ніколи не «знижуйте» чи «модернізуйте» сліпо.
(2) Ігнорування «прихованої шкоди» від навколишнього середовища
Помилка: враховуйте лише напругу, ігноруючи вплив навколишнього середовища, наприклад, використання звичайних кабелів у вологих, високотемпературних або хімічно агресивних умовах.
Ризик: Високовольтні кабелі у вологому середовищі з пошкодженими екранами або оболонками можуть зазнати старіння ізоляції від вологи; низьковольтні кабелі у зонах з високою температурою (наприклад, котельні) можуть розм'якшитися та вийти з ладу.
Правильний підхід: уточнення умов монтажу — броньовані кабелі для закопаного монтажу, водонепроникні броньовані кабелі для підводного монтажу, матеріали, стійкі до високих температур (XLPE ≥90℃), для гарячого середовища, корозійностійкі оболонки на хімічних заводах.
(3) Ігнорування відповідності «струмової здатності та способу прокладання»
Помилка: Зосередьтеся лише на рівні напруги, ігноруйте струмову здатність кабелю (максимально допустимий струм) або надмірно стискайте/згинайте кабель під час прокладання.
Ризик: Недостатня струмова здатність призводить до перегріву та прискорює старіння ізоляції; неправильний радіус вигину високовольтних кабелів (наприклад, сильне натягування, надмірне згинання) може пошкодити екранування та ізоляцію, створюючи ризик пробою.
Правильний підхід: оберіть характеристики кабелю на основі розрахованого фактичного струму (враховуйте пусковий струм, температуру навколишнього середовища); суворо дотримуйтесь вимог щодо радіуса вигину під час монтажу (радіус вигину високовольтного кабелю зазвичай ≥15× зовнішній діаметр провідника), уникайте стиснення та впливу сонячного світла.
3. Пам’ятайте 3 «золотих правила», щоб уникнути помилок під час вибору
(1) Перевірка конструкції на напругу:
Ізоляція та екрануючі шари високовольтних кабелів є основними; низьковольтні кабелі не потребують додаткового проектування.
(2) Відповідно підберіть оцінки:
Напруга, живлення та середовище повинні відповідати вимогам; не слід сліпо оновлювати чи знижувати версію.
(3) Перевірте деталі відповідно до стандартів:
Струмна здатність, радіус вигину та рівень захисту повинні відповідати національним стандартам — не покладайтеся виключно на досвід.
Час публікації: 29 серпня 2025 р.