Силові кабелі: види, застосування, вибір перерізу та відмінності мідних і алюмінієвих

Силові електричні кабелі – це основа електричних мереж, якими подається живлення до наших будинків, офісів і підприємств. Від правильного вибору кабелю залежать надійність, безпека та ефективність роботи всієї електропроводки. У цій статті ми розглянемо, які бувають силові кабелі з мідними та алюмінієвими жилами, популярні різновиди і марки, розшифруємо їх маркування, обговоримо сфери застосування різних типів кабелів, а також важливі нюанси вибору та використання. Для зручності наведемо розрахункові таблиці, що допоможуть підібрати переріз кабелю залежно від запланованого навантаження та умов прокладання. Інформація буде корисною як звичайним покупцям, так і початківцям електрикам, котрі стоять перед вибором відповідного товару.

Мідні та алюмінієві силові кабелі

Основу будь-якого силового кабелю становить струмопровідна жила – металевий провідник, яким тече електричний струм. Як матеріал жил у кабелях використовують або мідь, або алюміній. Мідь вважається переважним матеріалом для електропроводки завдяки її високій електропровідності та надійності. Мідна жила при рівному перерізі здатна тривалий час проводити більший струм, ніж алюмінієва. Наприклад, мідний провід перерізом 10 мм² витримує струм близько 70 А, тоді як алюмінієвий того ж перерізу – приблизно 50 А. Тобто мідний кабель можна сильніше навантажити за тих самих розмірів провідника. Окрім провідності, мідь має високу механічну міцність і гнучкість – мідні жили менше ламаються при вигинах і міцному затисканні в клемах, менш схильні до втоми металу.

Алюміній, своєю чергою, має нижчу вартість і вагу. Алюмінієві кабелі відчутно легші за мідні – це важливо при масовому прокладанні (наприклад, на лініях електропередач чи при розводці по поверхах будівель) і дозволяє знизити витрати. Ціна алюмінієвого кабелю зазвичай у рази менша за мідний того ж перерізу, що приваблює покупців з обмеженим бюджетом. Проте низька вартість супроводжується низкою недоліків: електричний опір алюмінію приблизно в 1,6 раза вищий, ніж у міді, тому для однакової пропускної здатності потрібен більший переріз. Крім того, алюміній більш крихкий – за багаторазових вигинів або сильного затискання гвинтовими клемами жила може зламатися. На відкритому повітрі алюміній швидко окиснюється, вкриваючись тонкою плівкою оксиду, яка погіршує контакт і підвищує перехідний опір з’єднань. Тому пряме скручування мідних та алюмінієвих проводів неприпустиме – місце контакту буде сильно нагріватися і може призвести до плавлення ізоляції чи пожежі. За необхідності з’єднати мідний та алюмінієвий провідник застосовують спеціальні клеми або перехідники, що усувають їх прямий контакт.

У побутових та офісних електромережах тривалий час нормативи рекомендували використовувати виключно мідні кабелі – вони надійніші й довговічніші, контакти на них менше нагріваються та окиснюються. Сьогодні алюмінієві силові кабелі також дозволені до застосування в стаціонарних мережах, але з урахуванням усіх особливостей: з’єднувати їх потрібно правильно, уникати зайвих скруток, закладати запас перерізу. Як правило, всередині приміщень для проводки розеток, освітлення і побутових приладів обирають мідні кабелі з перерізом від 1,5 до 6 мм². Алюмінієві кабелі частіше використовують для зовнішніх ліній – наприклад, вводу живлення в приватний будинок, розводки по вулиці або підключення потужного обладнання – там, де велика протяжність і переріз роблять мідь надто дорогою. Таким чином, обидва матеріали знаходять своє застосування: мідь – коли пріоритетом є якість і надійність, алюміній – коли важливі легкість та економія коштів.

Види силових кабелів та їх найпоширеніші марки

Силові кабелі класифікуються за багатьма ознаками: матеріал жил (мідь або алюміній), тип ізоляції, наявність захисту (броні), гнучкість, форма тощо. Розглянемо основні види і марки кабелів, які найчастіше використовуються в електромережах:

• ВВГ – найпопулярніший тип силового кабелю з мідними жилами. Абревіатура розшифровується як вінілова ізоляція жил (перша В), вінілова оболонка (друга В), що не має додаткового захисту (Г – «голий», без броні). Кабель ВВГ призначений для стаціонарного прокладання, найчастіше – всередині приміщень або по зовнішніх стінах у гофрі, коробі, трубі. Має круглу форму, випускається з кількістю жил від 1 до 5 та перерізом від 1,5 до 240 мм².
• ВВГ-П – те саме, що ВВГ, але в пласкому виконанні (літера «П» вказує на пласку форму кабелю). Зручний для прокладання під штукатуркою та в інших місцях, де важлива компактність укладання. Часто трапляються пласкі кабелі ВВГ 2×2,5 мм² або 3×1,5 мм² для побутової проводки.
• АВВГ – силовий кабель з алюмінієвими жилами в ізоляції та оболонці з ПВХ. Літера «А» на початку маркування означає алюміній. За конструкцією аналогічний ВВГ, але легший і дешевший завдяки матеріалу жил. Застосовується головним чином для прокладання стаціонарних ліній на вулиці, у допоміжних спорудах, іноді для вводів у будівлю.
• ВВГнг(А) – модифікація мідного кабелю ВВГ, що не поширює горіння (нг). Індекс «нг(А)» означає, що кабель належить до категорії таких, що не поширюють горіння під час випробування у пучку (група А). Іншими словами, такий кабель безпечніший при прокладанні групою – у разі пожежі він не підтримує поширення полум’я трасою кабелів. Зазвичай має ту саму конструкцію, що й ВВГ, але ізоляція та оболонка виконані зі спеціального пластикату з домішками, що перешкоджають горінню.
• ВВГнг-LS – ще сучасніший різновид, який окрім негорючості (нг) має властивість Low Smoke (LS – низьке димо- та газовиділення при горінні). Рекомендується для використання в житлових будинках, офісах, місцях масового перебування людей, особливо при прихованій проводці – у разі пожежі такий кабель виділяє значно менше токсичного диму.
• ВБбШв – мідний силовий кабель з бронею із сталевих стрічок. Маркування розшифровується так: В (ПВХ ізоляція), Бб (дві сталеві стрічки броні, «броньований бронепояс»), Шв (захисний шланговий ПВХ-покрив зверху). Такий кабель призначений для прокладання в землі, воді, відкритими трасами – там, де можливі механічні пошкодження або підвищена вологість. Броня зі сталевої стрічки захищає жили від проколів і порізів, водночас зберігаючи певну гнучкість кабелю. Аналог з алюмінієвими жилами – АВБбШв.
• ВБШв та АВБШв – схожі марки, де замість «Бб» стоїть «Б» – позначення одношарової броні. Загалом усі броньовані кабелі (з «Б» у маркуванні після перших літер) застосовуються для підземного та зовнішнього прокладання у важких умовах. Наприклад, кабель АВБШв широко використовується для подачі електрики від трансформаторних підстанцій до вводів будівель.
• ПВС (провід у вініловій ізоляції зі скрученими жилами) – гнучкий силовий провід з мідними багатодротовими жилами. Зазвичай білого або оранжевого кольору, складається з 2–5 жил перерізом до 16 мм². Призначений не для стаціонарної прихованої проводки, а для підключення переносного обладнання, виготовлення подовжувачів, побутових електроприладів. Завдяки багатодротовим жилам дуже гнучкий, легко витримує багаторазове скручування. Проте ПВС не рекомендується для монтажу всередині стін і постійного прокладання, оскільки його ізоляція менш стійка до нагрівання в пучках і з часом пересихає.
• КГ (кабель гнучкий) – гумовий силовий кабель з мідними гнучкими жилами. Використовується для підключення рухомих механізмів, верстатів, зварювальних апаратів, генераторів тощо. Має гумову ізоляцію та оболонку, завдяки чому стійкий до морозу і механічних впливів. Випускається з перерізом від 1 мм² до 240 мм². Для побутових потреб зустрічається рідко, більш затребуваний у промисловості та на будмайданчиках.
• СІП (самонесучий ізольований провід) – особливий вид алюмінієвого провідника для повітряних ліній електропередач. Часто використовується для підведення електрики від стовпа до приватного будинку, господарських споруд. Являє собою кілька скручених алюмінієвих жил із подвійною ізоляцією, одна з яких може бути несучим нульовим проводом. СІП не потребує троса – він самонесучий, кріпиться на опорах за допомогою спеціальних затискачів. Це зовнішній провід, стійкий до погодних умов, але його не можна монтувати всередині приміщень. Типові марки – СІП-4 (кілька ізольованих фаз без несучого нуля) і СІП-2 (з несучим проводом).
• NYM – силовий кабель німецького стандарту (розшифровується як Normenleitungen, PVC-Isolierung, Mantelleitung). Має мідні жили, ізоляцію з ПВХ та гумовий наповнювач між жилами під зовнішньою оболонкою. Кабель круглий, зазвичай сірого кольору. За властивостями близький до ВВГнг-LS і може використовуватися в тих самих умовах – для внутрішнього і зовнішнього стаціонарного прокладання. Його плюс – додатковий шар наповнювача робить кабель більш міцним і стійким до розтріскування.

мал. 1: Будова силового кабелю великого перерізу у розрізі (видно багатодротові жили з ізоляцією, заповнення та оболонка).

Звісно, існує значно більше марок кабельно-провідникової продукції. Але наведені вище – одні з найпоширеніших, з якими зіткнеться практично кожен електромонтажник чи домашній майстер. Вони відрізняються матеріалом жил (мідні чи алюмінієві), ізоляцією (ПВХ, гума тощо), наявністю захисних покривів (негорючі, броньовані) та гнучкістю (монолітні чи багатодротові жили). Далі розберемося, як зрозуміти за маркуванням, що це за кабель і де його можна застосовувати.

Маркування силових кабелів: як розібратися в буквах і цифрах

мал.. 2: Фрагмент силового кабелю з маркуванням на оболонці (приклад: ВВГнг(А)-LS із зазначенням перерізу).

Маркування кабелю зазвичай наноситься на його оболонку у вигляді набору буквено-цифрових позначень. На перший погляд цей шифр може здаватися загадковим, але знаючи логіку, ви легко визначите основні характеристики кабелю:

• Перша літера марки кабелю (якщо є) вказує на матеріал струмопровідних жил. А – алюміній; якщо першої літери немає – жили мідні. Наприклад, ВВГ – мідний кабель (немає літери А), АВВГ – алюмінієвий (є літера А).
• Друга літера несе інформацію про призначення кабелю або тип ізоляції. Для силових кабелів зазвичай тут стоїть літера В (вінілова ізоляція з ПВХ). Якщо на другому місці К – це контрольний кабель, Ш – установочний (монтажний) шнур тощо. У наших прикладах ВВГ/АВВГ друга літера В вказує саме на ізоляцію жил з ПВХ.
• Третя літера (і четверта, якщо є) – особливості конструкції: матеріал оболонки та наявність захисних покривів. Наприклад, ще одна літера В після ізоляції означає, що зовнішня оболонка теж з ПВХ (як у ВВГ – ізоляція ПВХ і оболонка ПВХ). Літера Г наприкінці маркування означає відсутність броні (буквально «голий» кабель без додаткового покриву). Літера Б у маркуванні – навпаки, наявність броні зі сталевих стрічок (приклад: ВБШв – тут Б вказує на броню). Сполучення літер Шв, Шп, ОЗ тощо можуть позначати тип оболонки (шлангова вінілова, поліетиленова тощо).
• Додаткові індекси наприкінці марки – важливі властивості кабелю: нг – не поширює горіння; LS (Low Smoke) – низьке димоутворення; FR (Fire Resistant) – вогнестійкий (працює під напругою навіть у вогні певний час); HF (Halogen Free) – не містить галогенів (при горінні не виділяє токсичних галогеновмісних газів). Індекси зазвичай пишуться малими літерами через дефіс або в дужках, наприклад ВВГнг-LS, ППГнг-HF тощо. Якщо в маркуванні є цифри, вони позначають кількість жил × переріз кожної жили в мм², наприклад 3×2,5 означає три жили перерізом 2,5 мм².

Розглянемо приклад: кабель марки АВБбШв 4×25. Розшифруємо: А – алюмінієві жили; В – ізоляція жил ПВХ; Бб – подвійна броня зі сталевих стрічок; Шв – захисна ПВХ оболонка шлангового типу; 4×25 – чотири жили перерізом 25 мм². Отже, це алюмінієвий силовий кабель з ПВХ ізоляцією, броньований, призначений для прокладання в землі (завдяки броні) чи в інших умовах, де потрібна підвищена міцність.

Інший приклад: ВВГнг(А)-LS 3×2,5 – мідний кабель з ПВХ ізоляцією та оболонкою, не поширює горіння, з низьким димо- та газовиділенням, три жили по 2,5 мм². Такий кабель ідеально підходить для прихованої проводки в квартирі або будинку – він і за навантаженням достатній для розеткових груп, і безпечний з погляду пожежної безпеки.

Сфери застосування різних типів кабелів

Різні типи силових кабелів розраховані на використання в певних умовах. Ось кілька типових ситуацій і які марки кабелів для них підходять:

• Внутрішня проводка в будинку або квартирі. Тут найбільш затребувані мідні кабелі марок ВВГнг та ВВГнг-LS з перерізом 1,5–6 мм². Ними живляться розетки, освітлення, кондиціонери, плити тощо. Ці кабелі прокладаються приховано – в штробах, трубах, кабель-каналах або за підвісною стелею. Їхні переваги – негорючість і низьке димоутворення, що критично у разі займання електропроводки всередині будівлі. Також використовується кабель NYM аналогічного перерізу – він добре зарекомендував себе у стаціонарній проводці приміщень.
• Ввід живлення в приватний будинок, зовнішнє прокладання по стінах. Найчастіше застосовують броньований кабель АВБбШв або його негорючі різновиди (з індексом нг). Алюмінієві жили великого перерізу (16–35 мм²) забезпечують подачу високої напруги від стовпа чи трансформатора до будинку, а сталева броня захищає кабель від випадкових пошкоджень (лопата в ґрунті, гризуни, ударні навантаження). Альтернативно, якщо прокладання повітряне – від опори до вводу – використовують провід СІП потрібного перерізу зі відгалужувальними затискачами.
• Проводка по дерев’яних основах, у лазнях, на горищах. У пожежонебезпечних зонах критично важливо застосовувати кабелі з негорючою та бездимною ізоляцією – наприклад, ВВГнг-LS, ППГнг-HF (полімерна ізоляція, не виділяє галогенів). Додатково їх прокладають у металевих трубах або металорукавах для захисту від зовнішнього нагрівання та механічних факторів.
• Підключення електроплити, бойлера, кондиціонера. Для потужних побутових приладів рекомендується окрема лінія від щита кабелем відповідного перерізу. Наприклад, варильну панель або духовку живлять мідним кабелем 3×6 мм² ВВГнг, кондиціонер – 3×2,5 мм². Гнучкі шнури (ПВС, ШВВП) не використовуються для стаціонарного підключення таких приладів, їхня роль – тільки як заводський мережевий кабель самого обладнання.
• Подовжувачі, переноски, садовий електроінструмент. Тут на перший план виходять гнучкість і мобільність. Оптимальний варіант – провід ПВС з кількістю жил і перерізом під навантаження. Наприклад, для переноски на 16 А підійде ПВС 3×2,5 мм² (фаза, нуль, земля). Якщо передбачається експлуатація на вулиці, переконайтеся, що провід має достатньо міцну ізоляцію і не боїться вологи (можна використовувати гумовий провід КГ).
• Промислові об’єкти та будмайданчики. Для тимчасового електропостачання застосовують як алюмінієві, так і мідні кабелі великого перерізу. Популярні алюмінієві марки АВБШв 4×50, 4×70 мм² – ними живлять розподільні шафи, крани, насоси. При частому переміщенні техніки переважніше гнучкі мідні кабелі (КГ, ВРГ, АВТО), які витримують змотування і скручування.

Як бачимо, вибір кабелю завжди диктується умовами: вологість, температура, наявність горючих матеріалів навколо, механічні ризики, потрібна потужність тощо. Правильно підібраний тип кабелю – запорука довговічної та безпечної роботи електромережі.

Важливі нюанси вибору та використання кабелів

Під час покупки і монтажу силового кабелю потрібно враховувати кілька ключових моментів:

• Розрахунок перерізу за навантаженням. Головний параметр – це струм (або потужність), який протікатиме кабелем. Переріз жил підбирається так, щоб при максимальному навантаженні кабель не перегрівався. Краще брати з невеликим запасом, щоб проводка не працювала на межі можливостей. Наприклад, якщо розрахунковий струм становить 18 А, доцільно використати кабель перерізом 2,5 мм² (допустимий струм близько 21–25 А), а не 1,5 мм² (розрахований приблизно на 15–18 А).
• Довжина лінії і падіння напруги. На великих дистанціях (десятки і більше метрів) навіть правильно підібраний за струмом переріз може призвести до значного падіння напруги в кінці лінії. Це особливо критично для алюмінієвих проводів. Тому для протяжних ліній вибирають переріз на щабель вище або оцінюють падіння напруги за формулою. Простіше кажучи, якщо у вас сарай за 50 метрів від будинку, то замість 2,5 мм² краще прокласти 4 мм², щоб інструменти в сараї отримували повноцінні 220 В, а не 200 В під навантаженням.
• Умови прокладання. Один і той самий кабель, прокладений відкрито по стіні або закритий в трубі/штробі, має різну здатність відводити тепло. В замкненому просторі він гріється сильніше, тому допустиме навантаження нижче. У таблицях нижче наведені значення струмів для різних умов. Якщо планується укладання в землю – потрібен кабель з бронею або хоча б в захисній трубі. Для відкритого повітря – кабель з УФ-стабілізованою оболонкою (звичайний чорний ПВХ зазвичай стійкий до ультрафіолету, а от білий може руйнуватися від сонця).
• З’єднання та клеми. Намагайтеся мінімізувати кількість з’єднань на лінії. Суцільний кабель від щита до навантаження – ідеальний варіант. Якщо ж потрібні стикування або відгалуження, використовуйте якісні з’єднувальні елементи: клемники WAGO, гвинтові затискачі, гільзи для опресування. Не з’єднуйте алюміній і мідь безпосередньо – тільки через спеціальні клеми з пастою або двометалеві перехідники. Усі контакти мають бути щільно затиснуті та ізольовані.
• Запас довжини. При покупці кабелю беріть з невеликим запасом (щонайменше +10%). Завжди краще мати зайвих пів метра – метр, щоб укласти провід без натягу, зробити плавні повороти з допустимим радіусом. Пам’ятайте, що мінімальний радіус вигину силового кабелю – приблизно 10 зовнішніх діаметрів кабелю (для багатодротових гнучких можна 6–8 діаметрів). Тобто кабель 10 мм в діаметрі не можна згинати крутіше кола радіусом 50 мм, інакше є ризик пошкодження ізоляції.
• Якість і сертифікація. Купуйте кабелі у надійних виробників та постачальників. На жаль, трапляються здешевлені варіанти, де переріз жили занижено, а ізоляція тонша за норму. Зовні це непомітно, але такий провід не витримає заявлених навантажень. Тому довіряйте торговим точкам з хорошими відгуками або вимагайте сертифікат відповідності на кабель. На маркуванні кабелю зазвичай зазначено ДСТУ або ТУ, за яким його виготовлено – віддавайте перевагу ДСТУ, це гарантія дотримання стандартів.

Врахувавши всі ці нюанси, ви забезпечите собі надійну електропроводку. А тепер – обіцяні розрахункові таблиці, які допоможуть зорієнтуватися у виборі перерізу жил.

Розрахункові таблиці для вибору перерізу кабелю за навантаженням ->

Висновки. При виборі силового електричного кабелю важливо враховувати матеріал жил (мідь або алюміній), тип і маркування кабелю, умови прокладання та плановане навантаження. Мідні кабелі оптимальні для внутрішньої проводки та відповідальних ліній, алюмінієві – для зовнішніх магістралей і великих перерізів за обмеженого бюджету. Розібравшись у маркуваннях, ви легко визначите, який кабель не горить, який підходить для землі чи вулиці, а який – для гнучкого підключення техніки. Спираючись на розрахункові таблиці, можна вибрати правильний переріз, щоб електропроводка працювала без перегріву. Не економте на якості кабелю та його монтажі – правильно змонтована електромережа гарантує вам безпеку і надійність на довгі роки.