ГОСТ 31996. IEC 60502-1. Силовые кабели с индексами нг, HF, LS, FR
Стандарт ГОСТ 31996 (на основе ГОСТ 53769, исходный международный IEC 60502-1) на силовые кабели исполнения пониженной горючести, пониженной пожароопасности, пониженного содержания галогенов и огнестойкие; расшифровка индексов; технические характеристики
Ссылки для скачивания:
- ГОСТ 31996 (русский язык, pdf-формат, введён на основе применения ГОСТ 53769 – пункт 5 предисловия);
- ГОСТ 53769 (русский язык, pdf-формат, отменён в 2012 году);
- стандарта международной электротехнической комиссии IEC 60502-1 (исходный материал, английский язык, распознанная копия в pdf-формате).
Беларусь | Российская федерация | Украина |
ГОСТ 31996 | ГОСТ 31996 | ДСТУ 60502-1 |
Содержание:
- характеристики силовых кабелей:
-
разбор индексов «нг», «нг-LS», «нг-HF», «нг-FRLS», «нг-FRHF»;
- необходимость применения кабелей не распространяющих горение;
- расшифровка маркировок;
- сфера действия стандарта.
Технические характеристики силовых кабелей по стандарту ГОСТ 31996 (ГОСТ 53769)
Электрические параметры
Токопроводящие жилы могут быть медными или алюминиевыми 1 либо 2 класса по стандарту ГОСТ 22483 (по пунктам 5.2.1.3 и 5.2.2.1).Таблица 2 на странице 7 определяет сечение нулевой рабочей жилы и нулевой защитной жилы (если оно меньше основной жилы).
Испытательное напряжение :
Номинальное напряжение, вольт |
Испытательное переменное напряжение с частотой 50 Гц, вольт |
|
в течение 10 минут |
в течение 240 минут (4 часов) |
|
660 | 3 000 | – |
1 000 | 3 500 | 2 400 |
3 000 | 9 500 | 7 200 |
Допускается испытание постоянным током с напряжением большим в 2,4 раза от указанного переменного (относится ко второй колонке, по пункту 5.2.2.5).
Кабели на напряжение 1 и 3 кВ испытывают напряжением большим в 4 раза от U0 (относится к третьей колонке, по пункту 5.2.2.7). При этом понимаем, что номинальное напряжение U0/U равно 0,38/0,66; 0,6/1; 1,8/3 кВ (по пункту 4.4).
Токовые нагрузки или номинальная сила тока на одну жилу:
- медного кабеля (таблицы 19 и 20 на страницах 25-26);
- алюминиевого кабеля (таблицы 21 и 22 на страницах 27-28).
Эксплуатационные характеристики (условия работы)
Изделия изготовлены в климатическом исполнении УХЛ в категории размещении 1 или 5 (подробнее в описании климатического стандарта ГОСТ 15150-96) по пункту 5.1.2.По отдельному заказу на экспорт изготавливают в тропическом (Т) исполнении.
Эксплуатируют в температурном диапазоне (по пункту 5.2.4):
- от -50 до +50 °С;
- от -60 до +50 °С бронированные изделия с защитным шлангом из полиэтилена.
Относительная влажность принимает значение 98 % при температуре +35 °С (только при 100 % влажности образуется конденсат).
Токопроводящие жилы нагреваются:
Материал изоляции | Допустимая температура нагрева жил, °С | |||
длительно | перегрузка |
короткое замыкание |
невозгорание при КЗ |
|
ПВХ | 70 | 90 | 160/140* | 350 |
ПВХ пониженной пожароопасности | ||||
композиция не содержащая галогенов | ||||
сшитый полиэтилен | 90 | 130 | 250 | 400 |
Прочностные характеристики изоляции и оболочки указаны в таблицах 11 и 12 соответственно на страницах 13-14.
Усилие тяжения при прокладке (не при эксплуатации), учитывая суммарное сечение токопроводящих жил (по пункту 10.3):
- 30 Н/мм2 для алюминиевых кабелей;
- 50 Н/мм2 для медных кабелей.
- в сейсмически активных районах;
- в условиях вечной мерзлоты;
- в районах со смещением почвы;
- в районах с насыпным и болотистым грунтом;
- на дне водоёмов (если прокладывать без заглубления).
Радиус изгиба (где DН – наружный диаметр изделия):
- 10∙DН для одножильных проводников;
- 7,5∙DН для многожильных проводников;
Конструкция (геометрические данные)
Изоляция плотно прилегает к жиле. Изоляция огнестойких кабелей (с индексами нг-FRLS и нг-FRHF) наложена поверх термического барьера из слюдосодержащих лент (по пункту 5.2.1.8).
Номинальное напряжение, В |
Площадь сечения жилы, мм2 |
Толщина изоляции, мм | |
ПВХ, композиции |
сшитый полиэтилен |
||
660 | 1,5 и 2,5 | 0,6 | 0,6 |
4 и 6 | 0,7 | 0,6 | |
10 и 16 | 0,9 | 0,6 | |
25 и 35 | 1,1 | 0,8 | |
50 | 1,3 | 0,9 | |
1 000 | 1,5 и 2,5 | 0,8 | 0,7 |
4-16 | 1,0 | 0,7 | |
25 и 35 | 1,2 | 0,9 | |
50 | 1,4 | 1,0 | |
70 | 1,4 | 1,1 | |
95 | 1,6 | 1,1 | |
120 | 1,6 | 1,2 | |
150 | 1,8 | 1,4 | |
185 | 2,0 | 1,6 | |
240 | 2,2 | 1,7 | |
300 | 2,4 | 1,8 | |
400 | 2,6 | 2,0 | |
500 | 2,8 | 2,2 | |
625 и 630 | 2,8 | 2,8 | |
800 | 2,8 | 2,6 | |
1000 | 3,0 | 2,8 | |
3 000 | 10-240 | 2,2 | 2,0 |
300 | 2,4 | 2,0 | |
400 | 2,6 | 2,0 | |
500 | 2,8 | 2,2 | |
625 и 630 | 2,8 | 2,8 | |
800 | 2,8 | 2,6 | |
1000 | 3,0 | 2,8 |
Таблица полностью соответствует таблице 3 на странице 7 (толщина изоляционного покрова). Цвет изоляции выбирают исходя из вариантов приведенных в таблице 4 на странице 9.
По пункту 5.2.1.9 минимальная толщина изоляции отличается в меньшую сторону на величину (0,1 мм + 10 % от указанного в таблице номинального значения). Например, номинальная толщина 1,6 мм, тогда минимальная 1,6 - (0,1 + 0,1х1,6) = 1,34 мм.
Толщина внутренней оболочки для экранированных кабелей (по пункту 5.2.1.13):
Таблица модифицирована по отношению к таблице 6 на странице 10.
По пункту 5.2.1.9 минимальная толщина изоляции отличается в меньшую сторону на величину (0,1 мм + 10 % от указанного в таблице номинального значения). Например, номинальная толщина 1,6 мм, тогда минимальная 1,6 - (0,1 + 0,1х1,6) = 1,34 мм.
Толщина внутренней оболочки для экранированных кабелей (по пункту 5.2.1.13):
Диаметр скрученных жил, мм |
Толщина внутренней оболочки, мм |
до 25 | 1,0 |
от 25,1 до 35 | 1,2 |
от 35,1 до 45 | 1,4 |
от 45,1 до 60 | 1,6 |
от 60,1 до 80 | 1,8 |
более 80,1 | 2,0 |
Броню из оцинкованных стальных или алюминиевых лент или проволоки применяют для защиты внутренних элементов кабеля от механических нагрузок и грызунов.
Диаметр кабеля под бронёй, мм |
Толщина ленты, мм | |
стальной оцинкованной |
алюминиевой, из алюминиевого сплава |
|
до 30 | 0,2 | 0,5 |
от 30,1 до 70 | 0,5 | 0,5 |
более 70,1 | 0,8 | 0,8 |
Диаметр кабеля под бронёй, мм |
Диаметр проволоки стальной оцинкованной, алюминиевой, из алюминиевого сплава, мм |
до 10 | 0,80 |
от 10,1 до 15 | 1,25 |
от 15,1 до 25 | 1,60 |
от 25,1 до 35 | 2,00 |
от 35,1 до 60 | 2,50 |
более 60,1 | 3,15 |
Отклонение диаметра проволоки от указанного значения ±5 %.
Толщину наружной оболочки небронированных кабелей выбирают исходя из категории Обл-2 согласно нормативному документу ГОСТ 23286-78. При этом номинальное значение не менее:
- 1,4 мм для одножильных и плоских кабелей
- 1,8 мм для многожильных кабелей.
Наружный диаметр кабеля, мм |
Диаметр кабеля под оболочкой, мм |
Толщина оболочки, мм | |
одножильные, плоские |
многожильные | ||
до 8,4 | до 6 | 1,4 | 1,8 |
от 8,4 до 18,0 | от 6,1 до 15 | 1,5 | 1,8 |
от 18,0 до 23,4 | от 15,1 до 20 | 1,7 | 1,8 |
от 23,4 до 33,8 | от 20,1 до 30 | 1,9 | 1,9 |
от 33,8 до 44,2 | от 30,1 до 40 | 2,1 | 2,1 |
от 44,2 до 54,6 | от 40,1 до 50 | 2,3 | 2,3 |
от 54,6 до 65,0 | от 50,1 до 60 | 2,5 | 2,5 |
более 65,0 | более 60,1 | 3,0 | 3,0 |
По пункту 5.2.1.14 минимальная толщина наружной оболочки отличается в меньшую сторону на величину (0,1 мм + 15 % от указанного в таблице номинального значения). Например, номинальная толщина 1,8 мм, тогда минимальная 1,8 - (0,1 + 0,15х1,8) = 1,43 мм.
Толщина защитного шланга бронированных кабелей:
Наружный диаметр кабеля с ПВХ оболочкой, мм |
Диаметр кабеля под оболочкой, мм |
Толщина оболочки, мм | |
ПВХ, композиции |
полиэтилен | ||
до 23,6 | до 20 | 1,8 | 1,8 |
от 23,6 до 34,0 | от 20,1 до 30 | 2,0 | 1,8 |
от 34,0 до 44,4 | от 30,1 до 40 | 2,2 | 2,1 |
от 44,4 до 54,8 | от 40,1 до 50 | 2,4 | 2,4 |
от 54,8 до 65,2 | от 50,1 до 60 | 2,6 | 2,5 |
более 65,2 | более 60,1 | 3,1 | 2,8 |
По пункту 5.2.1.16 минимальная толщина защитного шланга отличается в меньшую сторону на величину (0,1 мм + 15 % от указанного в таблице номинального значения). Например, номинальная толщина 2,2 мм, тогда минимальная 2,2 - (0,1 + 0,15х2,2) = 1,77 мм.
Разъяснение значений индексов нг, нг-LS, нг-HF, нг-FRLS, нг-FRHF в маркировках силовых кабелей
Стандарт разделяет (с точки зрения пожарной безопасности по пункту 3.12) силовые кабельные изделия с изоляцией из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или из сшитого полиэтилена и оболочкой из тех же материалов по следующим группам, в зависимости от этого присваивается дополнительный индекс:
Разбор дополнительных индексов в маркировках кабелей
Индекс | Исполнение | Свойства | |||
не распро-страняет огонь * |
выделяет меньше дыма ** |
дым не содержит галогенов *** |
огнеустой-чивость | ||
без индекса |
базовое или обще-промышленное |
одиночно | – | – | – |
нг |
пониженной горючести |
группой | – | – | – |
нг-LS или нгд **** |
пониженной пожаро-опасности |
+ | – | – | |
нг-HF |
пониженной горючести без галогенов |
+ | + | – | |
нг-FRLS |
огнестойкое (fire resistance) |
+ | – | + | |
нг-FRHF |
огнестойкое без галогенов |
+ | + | + |
* – при пожаре по неметаллическим элементам кабеля пламя не распространится на какое-либо расстояние (например, в соседнее помещение) по пункту 3.8; данное свойство выполняется при одиночной или групповой прокладке (учитывая, что соседние кабели из пучка обладают тем же качеством);
** – сниженные объёмы выделения газов и дыма при вынужденном горении или тлении (для улучшения визуальной ориентации людей при пожаре);
*** – подразумевают хлор, фтор, бром, йод, астат, которые являются энергичными окислителями из-за чего:
*** – подразумевают хлор, фтор, бром, йод, астат, которые являются энергичными окислителями из-за чего:
- негативно влияют на микропроцессорную технику вплоть до её выхода из строя по пункту 3.11;
- угнетают дыхательные органы человека и животных.
Проводники с индексами HF (halogen free) обладают низким дымовыделением по пункту 6.3.3.
**** – английские буквы «LS» являются аббревиатурой от low smoke (в переводе низкое выделение дыма), что аналогично русской букве «д».
Преимущественная прокладка проводников
Индекс | Применение | |
в общем | примерами | |
без индекса |
одиночная промышленная
и бытовая электропроводка
|
производственные помещения, склады, здания сельскохозяйственного назначения |
нг | кабельные сооружения |
кабельных эстакады соединяющие здания, кабельные лотки с потолочной подвеской в супермаркетах |
нг-LS или нгд |
помещения со скоплением людей |
торговые и офисные центры |
нг-HF |
общественные здания
с компьютерной техникой
|
детсады, школы, больницы, спортивные комплексы, дата-центры |
нг-FRLS | аварийные системы |
пожарная сигнализация, пожаротушение, аварийное освещение, эвакуационные лифты |
нг-FRHF |
аварийные системы соседствующие с компьютерами |
операционные в больницах, сигнализация оповещения пожара, аварийное освещение дата-центров |
Источник: таблица 17 на странице 23.
Различие кабелей с индексами «нг» и «нг-LS» при эксплуатации:
Различие кабелей с индексами «нг» и «нг-LS» при эксплуатации:
Почему нужны негорючие кабели?
Первое отступление от стандарта. Одна из историй, которая привела к повсеместному применению кабелей не распространяющих горение.
Следствия Пожара на Останкинской телебашне 27-28 августа 2000 года:
Следствия Пожара на Останкинской телебашне 27-28 августа 2000 года:
- 3 человеческие жертвы (из-за падения лифта с высоты 300 м);
- отравление продуктами сгорания 7 пожарных;
- обрыв специальных тросов (120 из 149), который мог вызвать крушение конструкции (но не вызвал);
- сгорание инсталлированного оборудования на 3 этажах (временное исчезновение телевещания).
Причина распространения (не возникновения) пожара – горение радиочастотных кабелей с полиэтиленовыми покровами. При этом огонь распространился не только вверх, но и вниз, вместе с каплями расплавленного полиэтилена (огненный дождь).
Второе отступление от стандарта. Не во всех случаях, одно лишь применение кабелей не распространяющих горение является конечным решением (требуется применять огнезащитные покрытия). Например, в гермозоне АЭС анализ возможных причин возгорания системы «короб-кабель» показал следующий сценарий:
Второе отступление от стандарта. Не во всех случаях, одно лишь применение кабелей не распространяющих горение является конечным решением (требуется применять огнезащитные покрытия). Например, в гермозоне АЭС анализ возможных причин возгорания системы «короб-кабель» показал следующий сценарий:
- короткое замыкание в одном кабеле (из группы) способно привести к возгоранию данного кабеля;
- ⇒ прогрев соседних кабелей до температур пиролиза (термического разложения) 500-800 К;
- ⇒ деформирование крышки короба из-за горячих газов, что вызывает появление щелей между крышкой и основой короба и поступление кислорода в достаточных количествах для выгорания всей трассы.
Источник: статья «Математическое моделирование теплового состояния кабельных трасс, находящихся в гермозоне АЭС, в условиях пожара» журнала Промышленная теплотехника, 2004, № 6.
Третье отступление от стандарта. Бывают случаи применения полиэтиленовых гофрированных труб красного цвета для электропроводки под потолком (они предназначены для закладки в бетон) – выглядит красочно, но опасно. Эти изделия распространяют горение, их не прокладывают в зданиях.
Третье отступление от стандарта. Бывают случаи применения полиэтиленовых гофрированных труб красного цвета для электропроводки под потолком (они предназначены для закладки в бетон) – выглядит красочно, но опасно. Эти изделия распространяют горение, их не прокладывают в зданиях.
Расшифровка маркировок кабелей в пластмассовой изоляции, их классификация
Силовые кабели маркируются буквами, которые указывают на конкретную изоляцию и оболочку, наличие брони и экрана, а также цифрами для определения числа жил и площади сечения каждой жилы по пункту 4.1.
Расшифровка букв и цифр в маркировке:
Расшифровка букв и цифр в маркировке:
-
1. буква определяет жилу:
- «А» – алюминиевая токопроводящая жила;
- отсутствие буквы «А» – медная токопроводящая жила (не ставиться никакой буквы, обозначающей медную жилу);
-
2. буква обозначает материал изоляции:
- «В» – поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат;
- «Пв» – сшитый полиэтилен;
- «П» – полимерные композиции, не включающие галогены;
-
3. буква определяет материал оболочки или защитного шланга:
- «В» – наружная оболочка из ПВХ пластиката;
- «Шв» – защитный шланг из ПВХ пластиката;
- «Шп» – защитный шланг из полиэтилена;
- «П» – наружная оболочка из полимерных композиций без галогенов;
-
4. буква указывает на отсутствие либо наличие брони и её тип:
- «Г» – броня не предусмотрена;
- «Б» – стальные оцинкованные ленты;
- «Ба» – лент из алюминия либо его сплава;
- «К» – круглые стальные оцинкованные проволоки;
- «Ка» – круглая проволока из алюминия или сплава;
-
5. буква задаёт присутствие или отсутствие экрана:
- «Э» – экран есть;
- отсутствие буквы «Э» – экрана нет;
- 6. далее могут ставиться индексы, описанные ранее;
- 7. цифра определяющая количество жил;
- 8. разделительный знак «х» (умножить);
- 9. цифра определяющая площадь сечения жилы;
-
10. буква указывающая форму сечения кабеля:
- «П» – плоский кабель;
- отсутствие буквы «П» – круглый кабель;
-
11. конструкция жилы:
- «о» – однопроволочная или цельная жила;
- «м» – многопроволочная жила (несколько скрученных проволок);
- «к» – круглая жила;
- «с» – секторная жила.
Пример:
АВВГнг-LS 4х70ос – кабель с алюминиевой жилой (А) в поливинилхлоридной изоляции (В) и оболочке (В) для групповой прокладки (нг) с пониженным выделением дыма (LS) с четырьмя жилами (4) с площадью сечения 70 мм2 каждая, жилы однопроволочные секторной формы.
Разбор маркировки кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена представлен на этой странице.
АВВГнг-LS 4х70ос – кабель с алюминиевой жилой (А) в поливинилхлоридной изоляции (В) и оболочке (В) для групповой прокладки (нг) с пониженным выделением дыма (LS) с четырьмя жилами (4) с площадью сечения 70 мм2 каждая, жилы однопроволочные секторной формы.
Разбор маркировки кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена представлен на этой странице.
Область действия стандарта ГОСТ 31996 (ГОСТ 53769)
Стандарт определяет производство кабельно-проводниковой продукции с пластмассовой изоляцией на территории 5 стран СНГ (Беларусь, Киргизия, Молдова, Россия, Узбекистан). Кабели для стационарной прокладки эксплуатируют в сетях переменного напряжения 660, 1000 и 3000 вольт с частотой 50 герц.
Действующий ГОСТ 31996 введён на основе применения ГОСТ 53769 (указание в пункте 5 предисловия).
Нормативный документ разработан на основе стандарта международной электротехнической комиссии МЭК или IEC 60502-1:2004 с заголовком: «Кабели силовые с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение от 1 до 30 кВ включительно. Часть 1. Кабели на напряжение 1 и 3 кВ».
Действующий ГОСТ 31996 введён на основе применения ГОСТ 53769 (указание в пункте 5 предисловия).
Нормативный документ разработан на основе стандарта международной электротехнической комиссии МЭК или IEC 60502-1:2004 с заголовком: «Кабели силовые с экструдированной изоляцией и арматура к ним на номинальное напряжение от 1 до 30 кВ включительно. Часть 1. Кабели на напряжение 1 и 3 кВ».