Вибір кабелю є критично важливим кроком у проектуванні та монтажі електрообладнання. Неправильний вибір може призвести до загроз безпеці (таких як перегрів або пожежа), надмірного падіння напруги, пошкодження обладнання або низької ефективності системи. Нижче наведено основні фактори, які слід враховувати під час вибору кабелю:
1. Основні електричні параметри
(1) Площа поперечного перерізу провідника:
Струмова здатність: Це найважливіший параметр. Кабель повинен бути здатним витримувати максимальний безперервний робочий струм кола без перевищення допустимої робочої температури. Зверніться до таблиць струмової міцності у відповідних стандартах (таких як IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Падіння напруги: Струм, що протікає через кабель, спричиняє падіння напруги. Надмірна довжина або недостатній поперечний переріз можуть призвести до низької напруги на стороні навантаження, що впливає на роботу обладнання (особливо на запуск двигуна). Розрахуйте загальне падіння напруги від джерела живлення до навантаження, переконавшись, що воно знаходиться в допустимому діапазоні (зазвичай ≤3% для освітлення, ≤5% для електромережі).
Витримувальна здатність короткого замикання: Кабель повинен витримувати максимально можливий струм короткого замикання в системі без термічного пошкодження, перш ніж спрацює захисний пристрій (перевірка термічної стійкості). Більший поперечний переріз має вищу витримувальну здатність.
(2) Номінальна напруга:
Номінальна напруга кабелю (наприклад, 0,6/1 кВ, 8,7/15 кВ) не повинна бути нижчою за номінальну напругу системи (наприклад, 380 В, 10 кВ) та будь-яку можливу максимальну робочу напругу. Враховуйте коливання напруги системи та умови перенапруги.
(3) Матеріал провідника:
Мідь: Висока провідність (~58 Мс/м), висока струмопровідність, хороша механічна міцність, чудова стійкість до корозії, прості в обробці з'єднання, вища вартість. Найчастіше використовується.
Алюміній: Нижча провідність (~35 Мс/м), вимагає більшого поперечного перерізу для досягнення тієї ж амперажної здатності, менша вага, нижча вартість, але нижча механічна міцність, схильний до окислення, вимагає спеціальних інструментів та антиоксидантного складу для з'єднань. Часто використовується для повітряних ліній великого поперечного перерізу або для специфічних застосувань.
2. Умови та умови встановлення
(1)Спосіб встановлення:
У повітрі: кабельні лотки, драбини, повітроводи, труби, поверхневий монтаж уздовж стін тощо. Різні умови розсіювання тепла впливають на струмову силу струму (для щільних установок необхідне зниження номінальних характеристик).
Під землею: Безпосереднє закопування або прокладання в каналах. Враховуйте термічний опір ґрунту, глибину закопування, близькість до інших джерел тепла (наприклад, паропроводів). Вологість ґрунту та його корозійність впливають на вибір оболонки.
Під водою: Потрібні спеціальні водонепроникні конструкції (наприклад, свинцева оболонка, інтегрований водоблокувальний шар) та механічний захист.
Спеціальне встановлення: вертикальні траси (враховуйте власну вагу), кабельні траншеї/тунелі тощо.
(2) Температура навколишнього середовища:
Температура навколишнього середовища безпосередньо впливає на тепловіддачу кабелю. Стандартні таблиці струмової міцності базуються на еталонних температурах (наприклад, 30°C у повітрі, 20°C у ґрунті). Якщо фактична температура перевищує еталонну, струмову міцність необхідно скоригувати (знижити). Звертайте особливу увагу в умовах високих температур (наприклад, котельні, тропічний клімат).
(3) Близькість до інших кабелів:
Щільне прокладання кабелів призводить до взаємного нагрівання та підвищення температури. Кілька кабелів, прокладених паралельно (особливо без інтервалу або в одному каналі), повинні бути знижені залежно від кількості та розташування (дотикаються/не дотикаються).
(4) Механічне напруження:
Розтягувальне навантаження: для вертикального монтажу або великих відстаней протягування враховуйте власну вагу кабелю та натягувальне навантаження; вибирайте кабелі з достатньою міцністю на розтяг (наприклад, армовані сталевим дротом).
Тиск/Удар: Кабелі, що прокладаються безпосередньо під землею, повинні витримувати навантаження від наземного транспорту та ризики, пов'язані з розкопками; кабелі, що встановлюються в лотках, можуть бути стиснуті. Армування (сталева стрічка, сталевий дріт) забезпечує надійний механічний захист.
Радіус вигину: Під час монтажу та повороту радіус вигину кабелю не повинен бути меншим за допустимий мінімум, щоб уникнути пошкодження ізоляції та оболонки.
(5) Небезпеки для навколишнього середовища:
Хімічна корозія: Хімічні заводи, станції очищення стічних вод, прибережні зони із солоним туманом потребують корозійностійких оболонок (наприклад, ПВХ, ЛСЖ, ПЕ) та/або зовнішніх шарів. Може знадобитися неметалеве бронювання (наприклад, скловолокно).
Забруднення нафтою: Нафтобази, механічні майстерні потребують маслостійких оболонок (наприклад, спеціальний ПВХ, CPE, CSP).
Вплив ультрафіолету: Кабелі, що піддаються впливу зовнішнього середовища, потребують оболонки, стійкої до ультрафіолету (наприклад, чорний ПЕ, спеціальний ПВХ).
Гризуни/Терміти: У деяких регіонах потрібні кабелі, захищені від гризунів/термітів (оболонки з репелентами, жорсткі оболонки, металеве бронювання).
Волога/занурення: Вологі або занурені середовища потребують хороших конструкцій, що блокують вологу/воду (наприклад, радіальні водоблокувальні конструкції, металева оболонка).
Вибухонебезпечні середовища: повинні відповідати вимогам вибухобезпечності для небезпечних зон (наприклад, вогнестійкі, LSZH, кабелі з мінеральною ізоляцією).
3. Структура кабелю та вибір матеріалу
(1) Ізоляційні матеріали:
Зшитий поліетилен (XLPE)Відмінні характеристики за високих температур (90°C), висока струмова міцність, добрі діелектричні властивості, хімічна стійкість, хороша механічна міцність. Широко використовується для силових кабелів середньої/низької напруги. Перший вибір.
Полівінілхлорид (ПВХ): Низька вартість, зрілий процес, хороша вогнестійкість, нижча робоча температура (70°C), крихкий за низької температури, виділяє токсичні галогенні гази та густий дим під час горіння. Досі широко використовується, але його використання дедалі обмежується.
Етиленпропіленовий каучук (EPR): Гарна гнучкість, стійкість до погодних умов, озону, хімічних речовин, висока робоча температура (90°C), використовується для мобільного обладнання, морських, гірничодобувних кабелів. Вища вартість.
Інші: Силіконова гума (>180°C), мінеральна ізоляція (MI – мідний провідник з ізоляцією з оксиду магнію, відмінні вогнестійкості) для спеціального застосування.
(2) Матеріали оболонки:
ПВХ: хороший механічний захист, вогнестійкий, низька вартість, широко використовується. Містить галогени, при горінні утворює токсичний дим.
ПЕ: Відмінна вологостійкість та хімічна стійкість, типова для зовнішніх оболонок кабелів, що прокладаються безпосередньо в землі. Погана вогнестійкість.
Безгалогенний, з низьким димом (LSZH / LS0H / LSF)Низький рівень диму, нетоксичний (не містить галогенних кислотних газів), висока світлопроникність під час горіння. Обов'язковий у громадських місцях (метро, торгові центри, лікарні, висотні будівлі).
Вогнестійкий поліолефін: відповідає певним вимогам щодо вогнестійкості.
Вибір повинен враховувати стійкість до навколишнього середовища (масло, погодні умови, ультрафіолетове випромінювання) та потреби у захисті від механічних пошкоджень.
(3) Захисні шари:
Екран провідника: необхідний для кабелів середньої/високої напруги (>3,6/6 кВ), вирівнює електричне поле поверхні провідника.
Ізоляційний екран: необхідний для кабелів середньої/високої напруги, працює разом із екраном провідника для повного контролю поля.
Металевий екран/броня: Забезпечує електромагнітну сумісність (захист від перешкод/зменшення випромінювання) та/або захист від короткого замикання (обов'язково заземлення) та механічний захист. Поширені форми: мідна стрічка, мідне дротяне обплетення (екранування + шлях короткого замикання), сталева стрічкова броня (механічний захист), сталева дротяна броня (розтяг + механічний захист), алюмінієва оболонка (екранування + радіальна водонепроникність + механічний захист).
(4) Типи бронювання:
Армований сталевим дротом (SWA): Чудовий захист від стиску та загального розтягу, для безпосереднього закопування або потреб механічного захисту.
Оцинкований дріт, армований (GWA): висока міцність на розрив, для вертикальних прогонів, великих прольотів, підводних установок.
Неметалева броня: стрічка зі скловолокна забезпечує механічну міцність, водночас є немагнітною, легкою, стійкою до корозії, для спеціальних потреб.
4. Вимоги безпеки та нормативні акти
(1) Вогнестійкість:
Вибирайте кабелі, що відповідають чинним стандартам вогнестійкості (наприклад, IEC 60332-1/3 для одиночних/пучкових кабелів, BS 6387 CWZ для вогнестійкості, GB/T 19666), виходячи з ризику пожежі та потреб евакуації. У громадських місцях та місцях з обмеженими можливостями евакуації необхідно використовувати вогнестійкі кабелі LSZH.
(2) Вогнестійкість:
Для критично важливих кіл, які повинні залишатися під напругою під час пожежі (пожежні насоси, димові вентилятори, аварійне освітлення, сигналізація), використовуйте вогнестійкі кабелі (наприклад, кабелі MI, конструкції з органічною ізоляцією, покриті слюдяною стрічкою), перевірені відповідно до стандартів (наприклад, BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216).
(3) Без галогенів та з низьким рівнем диму:
Обов'язковий у зонах з високими вимогами безпеки та захисту обладнання (транспортні вузли, центри обробки даних, лікарні, великі громадські будівлі).
(4) Відповідність стандартам та сертифікація:
Кабелі повинні відповідати обов'язковим стандартам та сертифікатам на місці реалізації проекту (наприклад, CCC у Китаї, CE в ЄС, BS у Великій Британії, UL у США).
5. Економіка та вартість життєвого циклу
Початкова інвестиційна вартість: ціна кабелю та аксесуарів (з'єднувачів, кінцевиків).
Вартість встановлення: залежить від розміру кабелю, ваги, гнучкості та простоти встановлення.
Вартість експлуатаційних втрат: Опір провідника спричиняє втрати I²R. Більші провідники коштують дорожче спочатку, але зменшують довгострокові втрати.
Вартість обслуговування: Надійні та довговічні кабелі мають нижчі витрати на обслуговування.
Термін служби: Високоякісні кабелі у належних умовах можуть прослужити понад 30 років. Ретельно оцініть варіанти, щоб уникнути вибору кабелів низької якості або низьких характеристик, виходячи лише з початкової вартості.
6. Інші міркування
Послідовність фаз та маркування: Для багатожильних кабелів або фазно-роздільних установок переконайтеся в правильній послідовності фаз та кольоровому кодуванні (відповідно до місцевих стандартів).
Заземлення та зрівнювання потенціалів: Металеві екрани та броня повинні бути надійно заземлені (зазвичай з обох кінців) для безпеки та ефективного екранування.
Резервний запас: врахуйте можливе майбутнє зростання навантаження або зміни маршрутизації, збільште поперечний переріз або зарезервуйте резервні кола, якщо це необхідно.
Сумісність: Кабельні аксесуари (наконечники, з'єднання, кінцевики) повинні відповідати типу кабелю, напрузі та розміру провідника.
Кваліфікація та якість постачальника: обирайте авторитетних виробників зі стабільною якістю.
Для оптимальної продуктивності та надійності вибір правильного кабелю йде пліч-о-пліч з вибором високоякісних матеріалів. У ONE WORLD ми пропонуємо широкий асортимент сировини для дротів та кабелів, включаючи ізоляційні компаунди, матеріали для оболонки, стрічки, наповнювачі та пряжу, адаптованих до різноманітних специфікацій та стандартів, що сприяє безпечному та ефективному проектуванню та монтажу кабелів.
Час публікації: 15 серпня 2025 р.