К4

Кабели контрольные типа К4: Конструкция, стандарты и область применения

Контрольный кабель марки К4 представляет собой кабель с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, предназначенный для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов с номинальным переменным напряжением до 660 В частотой до 100 Гц или постоянным напряжением до 1000 В. Его основное функциональное назначение – передача низковольтных сигналов управления, измерений и контроля в системах автоматики, релейной защиты, телемехании, а также для вторичной коммутации распределительных устройств (РУ) подстанций и электростанций.

Расшифровка маркировки и базовые исполнения

Буквенно-цифровое обозначение «К4» расшифровывается следующим образом: «К» – кабель контрольный, «4» – категория гибкости жил. Согласно ГОСТ 1508-78, цифра указывает на класс гибкости: для кабелей К4 используется медная жила 4-го класса гибкости (многопроволочная). Это обеспечивает достаточную гибкость для монтажа в стесненных условиях кабельных лотков и коробов, но без требований к частым изгибам в процессе эксплуатации.

Полная маркировка формируется путем добавления индексов, указывающих на конструктивные особенности:

• К4: Базовое исполнение. Медные жилы, ПВХ изоляция, ПВХ оболочка. Без брони.
• К4В: Кабель с оболочкой из поливинилхлорида пониженной горючести (в некоторых обозначениях «В» может указывать на наличие брони, что требует уточнения по ТУ).
• К4Б: Бронированный кабель. Поверх оболочки наложена броня из двух стальных оцинкованных лент. Обозначение может дополняться: К4Бб – без подушки под броню, К4Бн – с негорючим наружным покровом (например, из стеклопряжи или ПВХ).
• К4Внг(А)-LS: Современное и наиболее востребованное исполнение. «нг(А)» – нераспространяющий горение по категории А (наибольшая эффективность при групповой прокладке), «LS» (Low Smoke) – с пониженным дымо- и газовыделением при пожаре.
• К4П: С изоляцией и оболочкой из полиэтилена. Обладает повышенной стойкостью к влаге и агрессивным средам, но менее распространен из-за горючести полиэтилена.

Детальное описание конструкции

Конструкция кабеля К4 является многослойной, каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь, регламентированная ГОСТ 22483-2012.
• Класс гибкости: 4-й (многопроволочная). Для сечений 0.5-1.0 мм² жила скручена из множества тонких проволок, что обеспечивает гибкость.
• Форма: Круглая. В многожильных кабелях большого сечения (10 мм² и более) жилы могут иметь секторную форму для уменьшения общего диаметра кабеля.
• Номинальные сечения: 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0; 6.0; 10.0 мм² (основной ряд по ГОСТ 1508-78).

2. Изоляция жил

• Материал: Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ). Цветовая маркировка изоляции жил соответствует стандартам: для постоянного тока – красная (плюс) и синяя (минус); для переменного – коричневая, черная, серые; нулевая жила – синяя; заземляющая – желто-зеленая. Часто используется сплошная цветовая маркировка или цифровая (нанесение номера).
• Функция: Обеспечение электрической прочности между жилами и относительно земли.

3. Скрутка и поясная изоляция

• Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Для удобства монтажа и идентификации жилы могут быть сгруппированы по парам, тройкам или четверкам.
• Поверх скрученных жил может накладываться поясная изоляция – обмотка из ПВХ ленты или пленки, которая фиксирует конструкцию и служит дополнительным барьером.

4. Экран (в экранированных исполнениях)

• Присутствует в модификациях «К4Э» или «К4ВЭ». Выполняется в виде оплетки из медных луженых проволок или в виде спирально наложенной медной ленты. Экран предназначен для защиты передаваемых сигналов от внешних электромагнитных помех (ЭМП) и снижения влияния кабеля на окружающую аппаратуру.
• Обязателен для прокладки в зонах с сильными магнитными полями (вблизи силовых шин, генераторов) и для цепей слабых сигналов (датчики, измерительные цепи).

5. Оболочка

• Материал: ПВХ пластикат. В базовом исполнении – обычный ПВХ. В современных требованиях доминируют композиции «нг(A)-LS».
• Цвет: Как правило, черный, реже серый или оранжевый. Может наноситься маркировка с названием кабеля, сечением, ГОСТом/ТУ и метражом.
• Функция: Защита сердечника от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и объединение всех элементов в единую конструкцию.

6. Броня и наружный покров (для бронированных исполнений)

• Броня: Две стальные оцинкованные ленты, наложенные встречно с перекрытием. Защищает кабель от грызунов, случайных механических повреждений (например, при засыпке грунтом), растягивающих нагрузок.
• Наружный покров: Для защиты брони от коррозии и придания кабелю необходимых пожарных характеристик поверх брони накладывается покров из ПВХ шланга или негорючего материала.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Таблица 1. Сводные технические характеристики кабеля К4

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение	Переменное: до 660 В, 100 Гц. Постоянное: до 1000 В.
Количество жил	От 4 до 61 (стандартные значения: 4, 5, 7, 10, 14, 19, 27, 37, 52, 61).
Сечение жил, мм²	0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0; 6.0; 10.0.
Температура эксплуатации	От -50°C до +70°C (для стандартного ПВХ). Монтаж без предварительного подогрева возможен при температуре не ниже -15°C.
Минимальный радиус изгиба	Не менее 4 наружных диаметров кабеля (для небронированных). Не менее 10 наружных диаметров (для бронированных).
Строительная длина	Не менее 150 м для сечений до 6 мм², не менее 125 м для сечения 10 мм².
Сопротивление изоляции	Не менее 6 МОм·км при +20°C.
Испытательное напряжение	Переменное 2500 В частотой 50 Гц в течение 5 мин.
Пожарная безопасность	Базовое исполнение: распространяет горение при одиночной прокладке. Исполнения «нг(А)-LS»: не распространяют горение при групповой прокладке (категория А), с низким дымо- и газовыделением.

Область применения и особенности прокладки

Кабели К4 применяются для стационарного монтажа внутри и вне помещений, при условии защиты от прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков (при прокладке на открытом воздухе – в лотках, коробах, трубах, тоннелях). Бронированные модификации (К4Б) допускаются для прокладки в земле (траншеях) при отсутствии растягивающих нагрузок и агрессивности грунта к стальной броне.

• Распределительные устройства (РУ) и щиты управления: Коммутация между релейной защитой, приборами учета, сигнализацией и первичным оборудованием (выключатели, трансформаторы тока и напряжения).
• Системы автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП): Подключение датчиков, исполнительных механизмов, контроллеров.
• Цепи измерения и контроля: Сигналы от измерительных трансформаторов, термопар, датчиков давления.
• Объекты энергетики: ТЭЦ, ГЭС, подстанции, распределительные пункты.
• Промышленные предприятия: Цеха, мастерские, диспетчерские.

Важное правило: При групповой прокладке в пучках, коробах или лотках (что является стандартной практикой) обязательно применение кабелей с индексом «нг» (не распространяющие горение). Использование обычного К4 в групповой прокладке запрещено современными нормами пожарной безопасности (ПУЭ, ФЗ-123).

Отличия от других марок контрольных кабелей

Таблица 2. Сравнение кабеля К4 с аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия от К4	Предпочтительная область применения
КВВГ	Аналогичен К4 по конструкции и характеристикам. Фактически, К4 – это устоявшееся обозначение по старому ГОСТ, а КВВГ – более современная маркировка (К-кабель, В-изоляция ПВХ, В-оболочка ПВХ, Г-голый). Часто это один и тот же продукт.	То же, что и К4. Маркировка КВВГ чаще встречается в проектной документации нового образца.
АКВВГ	Имеет алюминиевые токопроводящие жилы. Дешевле, но менее гибок, склонен к окислению в местах контакта, требует большего сечения при том же токе.	Стационарный монтаж при жестком ограничении бюджета, где не требуется частая перекоммутация.
КВВГэнг(А)-LS	Экранированная и негорючая версия К4/КВВГ. Наличие экрана (Э) и улучшенных пожарных характеристик.	Цепи слабых сигналов в условиях электромагнитных помех и при обязательной групповой прокладке.
КГВВ	Жилы повышенной гибкости (5-го или 6-го класса). Оболочка из специального ПВХ, сохраняющего свойства при низких температурах.	Подвижное присоединение внутри шкафов, для подключения часто перемещаемых приборов.

Нормативная база и стандарты

• ГОСТ 1508-78 (СТ СЭВ 1374-78): Основной стандарт на контрольные кабели с медными жилами. Регламентирует типы, основные параметры, технические требования.
• ГОСТ 433-73: Стандарт на испытания кабелей.
• ГОСТ 23286-78: Стандарт на методы электрических испытаний.
• ТУ 16.К71-277-98, ТУ 16.К71-335-2004 и др.: Технические условия конкретных производителей, которые часто расширяют ассортимент (добавляя индексы «нг-LS», «Э») и ужесточают отдельные параметры по сравнению с ГОСТ.
• Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), гл. 2.1, 2.3, 7-е изд.: Определяют требования к выбору, прокладке и защите контрольных кабелей.
• Федеральный закон № 123-ФЗ (Технический регламент о требованиях пожарной безопасности): Устанавливает классы пожарной опасности кабельной продукции.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между К4 и КВВГ?

Принципиальной разницы в конструкции и материалах нет. «К4» – это исторически сложившееся обозначение по классу гибкости жил (4-й класс) согласно ГОСТ 1508-78. «КВВГ» – это буквенная маркировка, расшифровывающая материалы (медь-ПВХ-ПВХ-голый). В современной практике и проектной документации эти обозначения часто используются как синонимы для одного и того же кабеля. При заказе необходимо ориентироваться на полную маркировку, включающую все индексы (например, КВВГнг(А)-LS).

Обязательно ли использовать экранированный кабель К4Э для цепей постоянного тока 24В от источников бесперебойного питания (ИБП)?

Для цепей питания (силовых цепей) постоянного тока 24В, таких как питание приводов выключателей или систем управления, экранирование не является обязательным, но крайне рекомендуется в случаях, когда кабель проходит в общих коробах с силовыми кабелями переменного тока на 380/220В. Экран защитит цепь постоянного тока от наводок. Для измерительных и сигнальных цепей постоянного тока (например, от датчиков) экранирование, как правило, обязательно.

Можно ли прокладывать кабель К4Б (бронированный) непосредственно в земле без дополнительной защиты?

Да, кабель К4Б с броней из двух стальных оцинкованных лент и наружным покровом, стойким к влаге, предназначен для прокладки в земле (траншеях). Однако необходимо соблюдать следующие условия: отсутствие в грунте блуждающих токов, которые могут вызвать электрокоррозию брони; засыпка траншеи сначала слоем мягкого грунта или песка без камней; укладка кабеля на подготовленное дно траншеи без натяжения. Для агрессивных грунтов рекомендуется дополнительная защита в виде пластиковых или асбестоцементных труб.

Как правильно выбрать сечение жил контрольного кабеля К4?

Выбор сечения определяется двумя основными критериями:

1. По допустимому длительному току: Для контрольных цепей токи, как правило, невелики (десятые доли ампера), поэтому этот критерий редко является определяющим. Необходимо свериться с таблицами ПУЭ (Глава 1.3).
2. По потере напряжения: Это ключевой критерий, особенно для цепей питания катушек аппаратуры или цепей измерения. Суммарное падение напряжения от источника до потребителя не должно превышать допустимых норм (обычно 3-5% для силовых цепей управления и до 1% для цепей точного измерения). Расчет ведется по формуле ΔU = √3 I L (Rcosφ + X*sinφ), где L – длина линии, R и X – активное и индуктивное сопротивление жилы.

На практике для большинства цепей управления и сигнализации внутри РУ применяются сечения 1.5 мм² или 2.5 мм², обеспечивающие механическую прочность и достаточный запас по току и потере напряжения.

Что означает и насколько важно требование «нг(А)-LS» для кабеля К4?

Требование «нг(А)-LS» является критически важным для современной электроэнергетики и промышленности.

• «нг(А)» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке по категории А – наиболее жесткому испытанию, когда в пучке горят кабели суммарной мощностью 7 кВт на 1 метр длины. Это предотвращает «расползание» пламени по пучку кабелей.
• «LS» (Low Smoke) означает пониженное дымо- и газовыделение. При пожаре такой кабель выделяет на 30-50% меньше дыма и токсичных продуктов горения (хлористого водорода), что повышает шансы на эвакуацию персонала и снижает ущерб для электронного оборудования.

Использование кабелей без этих индексов в групповых прокладках внутри зданий запрещено действующими нормами пожарной безопасности.

Как маркируются жилы в кабеле К4 и какова практика их идентификации при монтаже?

Существует два основных способа маркировки жил:

1. Цветовая: Изоляция каждой жилы имеет сплошной цвет согласно схеме. В стандартном 5-жильном кабеле это часто: белый/серый, коричневый, черный, синий, желто-зеленый. В кабелях с большим количеством жил используется комбинация основного цвета и цифровой маркировки или цветной полосы.
2. Цифровая: На изоляцию жил нанесены арабские цифры. Нумерация, как правило, следует по возрастанию против часовой стрелки в поперечном сечении кабеля. Часто жилы сконструированы парами: одна жила имеет сплошной цвет, а вторая – того же основного цвета, но с контрастной полосой.

При монтаже для окончательной идентификации жил на их концы устанавливают маркировочные бирки или термоусаживаемые трубки с обозначением цепи и номера жилы согласно принципиальной схеме.