Какова максимальная нагрузка по кабелю АВВГ 4×70 длиной 170 м, проложенному в трубе в земле, при напряжении 380 В?
Не 210 А. Кабель в трубе в земле считается по колонке «в воздухе», а не «в земле» — это прямая норма п. 1.3.16 ПУЭ: допустимые длительные токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле, принимаются как для тех же кабелей в воздухе, при температуре, равной температуре земли. Для трёхжильного 70 мм² с алюминиевой жилой это 140 А (таблица 1.3.7), для четырёхжильного — коэффициент 0,92, то есть 128,8 А, плюс поправка на температуру по таблице 1.3.3: при расчётной температуре земли +15 °C коэффициент 1,12 даёт около 144 А. Значение 210 А из колонки «в земле» относится к прокладке непосредственно в грунте, без трубы. Длину 170 м проверяют отдельно — по потере напряжения.
Чем подтверждён ответ
-
Правила устройства электроустановок (ПУЭ), шестое издание (ред. от 20.06.2003), глава 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны» — п. 1.3.16
Допустимые длительные токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле, должны приниматься, как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, при температуре, равной температуре земли.
-
ПУЭ, шестое издание, глава 1.3 — таблица 1.3.7 «Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных», строка 70 мм²
70 — одножильных в воздухе 210; двухжильных: в воздухе 165, в земле 245; трехжильных: в воздухе 140, в земле 210. Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
-
ПУЭ, шестое издание, глава 1.3 — п. 1.3.10
Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4 — 1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли +15 °C.
-
ПУЭ, шестое издание, глава 1.3 — п. 1.3.9 и таблица 1.3.3
При определении допустимых длительных токов для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин, а также для жестких и гибких токопроводов, проложенных в среде, температура которой существенно отличается от приведенной в 1.3.12 — 1.3.15 и 1.3.22, следует применять коэффициенты, приведенные в табл. 1.3.3. <…> Условная температура среды 25 °C, нормированная температура жил 65 °C: при расчетной температуре среды −5 и ниже — 1,32; 0 — 1,27; +5 — 1,22; +10 — 1,17; +15 — 1,12; +20 — 1,06; +25 — 1,00; +30 — 0,94; +35 — 0,87; +40 — 0,79; +45 — 0,71; +50 — 0,61.
-
ПУЭ, шестое издание, глава 1.3 — таблица 1.3.26 «Поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)»
Расстояние между кабелями в свету 100 мм: 1 кабель — 1,00; 2 — 0,90; 3 — 0,85; 4 — 0,80; 5 — 0,78; 6 — 0,75. 200 мм: 1,00; 0,92; 0,87; 0,84; 0,82; 0,81. 300 мм: 1,00; 0,93; 0,90; 0,87; 0,86; 0,85.
-
ПУЭ, шестое издание, глава 1.3 — п. 1.3.8
Нулевые рабочие проводники в четырехпроводной системе трехфазного тока должны иметь проводимость не менее 50% проводимости фазных проводников; в необходимых случаях она должна быть увеличена до 100% проводимости фазных проводников.
-
СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» (ред. от 28.12.2023) — п. 8.23 (в ред. Изменения № 5, утв. приказом Минстроя России от 01.03.2022 № 129/пр)
Суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленного осветительного прибора общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5%. При этом потери напряжения от ВРУ здания до наиболее удаленных светильников должны быть не более 3%, а до прочих потребителей — не более 4%. При длине электропроводки от ВРУ здания до нагрузки более 100 м, эти потери напряжения допускается увеличивать на 0,005% на каждый последующий (более 100) метр электропроводки, но не более чем на 0,5%.
-
СП 256.1325800.2016 — п. 8.23
В нормальных условиях работы сетей рекомендуется поддерживать напряжение в точке питания потребителя с отклонением от номинального значения не более +/- 10%. <…> В электрической сети потребителя должны быть обеспечены условия, при которых отклонения напряжения питания на зажимах электроприемников не превышают установленных для них допустимых значений при выполнении требований ГОСТ 32144.
Главная ошибка: колонка «в земле»
Труба в земле — не то же самое, что земля. Пункт 1.3.16 говорит прямо:
Допустимые длительные токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле, должны приниматься, как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, при температуре, равной температуре земли.
Физика очевидна: в трубе вокруг кабеля воздух, а не грунт, и теплоотвод хуже, чем при прямой укладке в траншею. Поэтому берётся более жёсткая колонка.
Разница по таблице 1.3.7 для 70 мм² трёхжильного алюминиевого:
| Способ | Ток |
|---|---|
| в земле (непосредственно в траншее) | 210 А |
| в воздухе — и он же для трубы в земле | 140 А |
Полтора раза. Ответ «210 А» для кабеля в трубе завышает пропускную способность на 50 %.
Расчёт для АВВГ 4×70 в трубе в земле
1. База. Таблица 1.3.7, алюминиевая жила, пластмассовая изоляция, трёхжильный, колонка «в воздухе», 70 мм² → 140 А.
2. Четвёртая жила. Примечание к той же таблице: допустимые длительные токи для четырёхжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ выбираются по таблице 1.3.7 как для трёхжильных, но с коэффициентом 0,92.
140 × 0,92 = 128,8 А
3. Температура. По п. 1.3.10 табличные значения приняты для жил +65 °C, воздуха +25 °C и земли +15 °C. Пункт 1.3.16 велит брать «воздушное» значение при температуре, равной температуре земли, то есть пересчитать с +25 на расчётную температуру грунта. Таблица 1.3.3, строка «условная температура среды 25 / нормированная температура жил 65»:
| Расчётная температура среды, °C | −5 и ниже | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент | 1,32 | 1,27 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,06 | 1,00 | 0,94 |
128,8 × 1,12 ≈ 144 А
Это и есть ответ для одиночного кабеля в трубе при расчётной температуре грунта +15 °C. При другой температуре грунта коэффициент берётся из той же строки.
4. Если кабель не одиночный. Пункт 1.3.16 говорит про одиночные кабели. Когда рядом в земле лежат несколько кабелей — в трубах или без труб — вводится коэффициент по таблице 1.3.26: при расстоянии в свету 100 мм два кабеля дают 0,90, три — 0,85, четыре — 0,80. При 300 мм соответственно 0,93, 0,90, 0,87.
Длина 170 м: это отдельная проверка
По нагреву длина не учитывается вовсе — ток от неё не зависит. Проверять надо потерю напряжения, и здесь у СП 256.1325800.2016 (п. 8.23 в ред. Изменения № 5) есть норма ровно для такого случая:
Потери напряжения от ВРУ здания до наиболее удалённых светильников должны быть не более 3 %, а до прочих потребителей — не более 4 %. При длине электропроводки от ВРУ здания до нагрузки более 100 м эти потери допускается увеличивать на 0,005 % на каждый последующий метр, но не более чем на 0,5 %.
Для 170 м: сверх сотни — 70 м.
70 × 0,005 % = 0,35 %
Значит, допустимая потеря до «прочих потребителей» — 4,35 %, до светильников — 3,35 %. Суммарно от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удалённого светильника общего освещения — не более 7,5 %.
Проверять потерю нужно по фактическому расчётному току и по фактическому сечению, с учётом активного и реактивного сопротивления линии. Если 4,35 % не выдерживается — сечение увеличивают, и тогда решающим оказывается уже не нагрев, а падение напряжения.
Чего в вопросе не хватает для окончательной цифры
- Расчётная температура грунта на глубине заложения — от неё коэффициент по таблице 1.3.3. Разброс между +5 и +25 °C даёт 1,22 против 1,00, то есть 22 %.
- Одиночный кабель или в группе — коэффициент по таблице 1.3.26.
- Характер нагрузки — расчётный ток, cos φ, коэффициент одновременности; именно с ним сравнивается допустимый ток.
- Есть ли участок вне трубы — при выходе кабеля из трубы в открытую траншею или в воздух допустимый ток на каждом участке свой, и определяющим становится худший.
- Требуемая допустимая потеря напряжения — 4 % плюс надбавка за длину, либо более жёсткое значение из технических условий.
Когда не так
- Кабель проложен непосредственно в земле, без трубы. Тогда работает колонка «в земле» — 210 А для трёхжильного 70 мм², и дополнительно поправка на удельное сопротивление грунта по таблице 1.3.23: 1,05 для влажного песка, 1,00 для нормальной почвы, 0,87 и 0,75 для сухого песка и каменистой почвы.
- Кабель в блоке. Совсем другая методика — эмпирическая формула п. 1.3.20 с коэффициентами по таблицам 1.3.27 и 1.3.28.
- Кабель с медными жилами. Таблица 1.3.7 только для алюминиевых; для медных — таблица 1.3.6.
- Нулевой рабочий проводник. По п. 1.3.8 в четырёхпроводной системе он должен иметь проводимость не менее 50 % проводимости фазных, а при значительной доле нелинейных нагрузок — до 100 %. Для АВВГ 4×70 все жилы равного сечения, условие выполняется с запасом.
- Ссылка на «ПУЭ-7». Глава 1.3 в седьмом издании не переиздавалась — в семёрке раздел 1 представлен главами 1.1, 1.2, 1.7, 1.8, 1.9. Правильная ссылка — ПУЭ, шестое издание, глава 1.3.
Ответ проверен · Дмитрий Засыпкин, Главный инженер проекта
Смежные вопросы
- Если прокладывать открыто кабель ВВГнг, но в пластиковой трубе ПНД (трудносгораемой) — такое допустимо? Пластиковая труба при открытой прокладке не запрещена — п. 15.9 СП 256.1325800.2016 прямо разрешает выполнять распределительные сети открыто «проводами в пластмассовых трубах и коробах». Но решает не бытовая характеристика «трудносгораемая», а подтверждённые показатели конкретного изделия: для открытых групповых сетей п. 15.8 требует сертификаты соответствия по ГОСТ Р 53313, а п. 5.5.9.6 — класс сопротивления сжатию и удару не ниже 3 (средняя) по ГОСТ Р МЭК 61386.1. Обычная техническая труба ПНД для наружных подземных прокладок этих подтверждений не имеет и погонажным электромонтажным изделием не является — поэтому в помещении открыто её ставить нельзя. Причина не в том, что «полиэтилен горит», а в том, что показатели изделия не подтверждены.
- Как спроектировать розеточные группы и электроснабжение ванных и душевых в индивидуальном доме: где обязательны УДТ на 30 мА, какие ограничения по УЗДП, как располагать выключатели и розетки относительно душевой? УДТ на 30 мА для розеточных групп индивидуального дома обязательны по п. 10.13 СП 256.1325800.2016 — там же требование поставить на вводе в дом УДТ до 300 мА и выдержать селективность (трёхкратное отношение и тип S у вышестоящего). Для ванных розетки допускаются только в зоне 3 по ГОСТ Р 50571.7.701 — через разделительный трансформатор либо под УДТ до 30 мА (п. 15.41), и там же, а не в ПУЭ, живёт правило 0,6 м: любые выключатели и розетки должны быть не ближе 0,6 м от дверного проёма душевой кабины. УЗДП в одноквартирном доме обязательны при площади более 150 м² (п. В.1 приложения В в ред. Изменения № 6), и их нельзя ставить в цепях, отключение которых создаёт непосредственную угрозу для жизни (п. В.3.8).
- Какие требования предъявляются к прокладке трубопровода и кабеля на одной эстакаде на нефтяной кустовой площадке? Совместная прокладка разрешена и даже рекомендуется: по п. 7.3.120 наружную прокладку кабелей между взрывоопасными зонами рекомендуется выполнять открыто — на эстакадах, по стенам, на тросах, избегая подземных сооружений и траншей. По эстакаде с трубопроводами горючих газов и ЛВЖ, сверх кабелей собственных нужд, допускается до 30 силовых и контрольных кабелей; небронированные — только в стальных водогазопроводных трубах или стальных коробах, бронированные — в оболочке, не распространяющей горение, желательно без подушки. Ключевое расстояние — не менее 0,5 м от трубопроводов, по возможности со стороны негорючих веществ. Всё это глава 7.3 ПУЭ ШЕСТОГО издания: в седьмом она не переиздавалась, и ссылка «ПУЭ-7, п. 7.3.121» формально неверна.