Кабели электрические многожильные

Кабели электрические многожильные: конструкция, классификация, применение и стандарты

Многожильный электрический кабель — это кабель, токопроводящая жила которого состоит из двух или более скрученных между собой проволок (проводников). В отличие от моножильного (однопроволочного) кабеля, где проводник представляет собой единую цельную проволоку, многожильная конструкция обеспечивает ряд специфических механических и электрических характеристик, определяющих область его применения.

Конструкция и материалы токопроводящих жил

Основу многожильной жилы составляет скрутка из множества тонких медных или алюминиевых проволок. Скрутка может выполняться по различным схемам (концентрическая, пучковая, секторная) для достижения требуемой гибкости, формы и стабильности параметров.

• Материал:
  • Медь (Cu): Наиболее распространенный материал. Обладает высокой электропроводностью, коррозионной стойкостью, пластичностью и долговечностью. Для особо гибких кабелей используется медная луженая проволока, покрытая слоем олова, что улучшает паяемость и защищает от окисления.
  • Алюминий (Al): Применяется реже в многожильном исполнении из-за меньшей гибкости и склонности к излому при частых перегибах. Используется, как правило, в силовых кабелях стационарной прокладки для снижения веса и стоимости.
• Класс гибкости: Важнейший параметр, регламентируемый ГОСТ, МЭК, EN. Определяет минимальный допустимый радиус изгиба и стойкость к многократным перегибам.
  • Класс 1 и 2: Жилы однопроволочные или с небольшим количеством проволок. Для стационарной прокладки.
  • Класс 3, 4, 5: Многопроволочные жилы повышенной гибкости. Для стационарного монтажа с изгибами, подключения к клеммам.
  • Класс 6: Очень гибкие жилы (например, кабели для сварочных аппаратов).
  • Классы 7 и выше: Особо гибкие, экстремально гибкие. Для подвижного присоединения, робототехники, вибрирующего оборудования.

Изоляция и оболочка

Конструкция многожильного кабеля не ограничивается жилами. Выбор материалов изоляции и оболочки критически важен для условий эксплуатации.

• Изоляция жил: Наносится на каждую жилу отдельно для обеспечения электрической прочности и предотвращения КЗ между жилами.
  • Поливинилхлорид (ПВХ, PVC): Наиболее распространен. Дешев, обладает хорошими изоляционными и механическими свойствами, широким диапазоном рабочих температур (от -50°C до +70°C). Бывает разных исполнений: холодостойкий, теплостойкий, безгалогенный.
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Применяется в силовых кабелях. Обладает высокой термостойкостью (до +90°C в длительном режиме), стойкостью к токам КЗ, низким диэлектрическими потерями.
  • Резина (натуральная и синтетическая, EPR): Обеспечивает исключительную гибкость и стойкость к многократным деформациям. Используется в гибких кабелях для кранов, экскаваторов, переносного оборудования.
  • Полиэтилен (PE), Фторопласт (FEP, PTFE), Силиконовая резина: Для специальных применений (уличная прокладка, высокие температуры, агрессивные среды).
• Оболочка (наружная защита): Объединяет изолированные жилы в единую конструкцию, обеспечивает механическую, химическую, климатическую защиту.
  • ПВХ: Стандартное решение для большинства условий.
  • Полиуретан (PUR): Высокая стойкость к истиранию, маслам, излому. Для кабеледержателей в автоматизированном оборудовании.
  • Резина: Для тяжелых условий (горнодобывающая промышленность, судостроение, низкие температуры).
  • Термоэластопласт (TPE): Современный материал, сочетающий эластичность резины и простоту переработки пластика.
• Экран: Медная или алюминиевая оплетка, фольга. Защищает от электромагнитных помех (ЭМП), как внешних, так и создаваемых самим кабелем. Обязателен для кабелей связи, управления, силовых кабелей на напряжение выше 6 кВ.
• Броня: Стальные ленты или оцинкованные проволоки. Обеспечивает защиту от механических повреждений, грызунов. Используется при прокладке в земле, в открытых условиях.

Классификация и основные типы многожильных кабелей

Классификация осуществляется по ключевым признакам: назначению, напряжению, количеству жил.

1. По назначению и области применения

• Силовые кабели: Для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Имеют сечение жил от 1.5 мм² до крупных сечений (240 мм² и более). Примеры: ВВГ, АВВГ, NYM, КГ.
• Кабели управления: Для цепей контроля, сигнализации, управления в системах автоматизации. Многожильность (до 61 жилы и более) обеспечивает гибкость при монтаже в шкафах. Часто экранированы. Примеры: КВВГэ, LiYCY.
• Монтажные и установочные провода: Для межприборного монтажа внутри электрооборудования, в радиоэлектронных устройствах. Жилы малых сечений (0.5-2.5 мм²), высокая гибкость. Примеры: МГШВ, ПуГВ.
• Гибкие кабели для подвижного присоединения: Для подключения передвижных механизмов (краны, тельферы, сварочное оборудование, погрузчики). Имеют высший класс гибкости (6, 7), резиновую или PUR оболочку. Примеры: КГ, КГ-ХЛ, LiYY, Ölflex® Classic.
• Судовые кабели: Повышенной стойкости к влаге, солевым туманам, вибрации. Не поддерживают горение. Примеры: КММ, КММВ.
• Пожаробезопасные кабели (огнестойкие): Сохраняют работоспособность в условиях пожара в течение заданного времени (30, 60, 180 мин). Используются в системах аварийного питания, оповещения, эвакуации. Примеры: FROR, FRLS,нг(A)-FRLS.

2. По номинальному напряжению

• Кабели на напряжение до 1 кВ (низковольтные) – основная масса бытовых и промышленных кабелей.
• На напряжение 6, 10, 35 кВ и выше (среднего и высокого напряжения) – как правило, с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и экранированные.

3. По количеству жил

• Двухжильные (фаза, ноль).
• Трехжильные (фаза, ноль, земля – для систем TN-S, TN-C-S).
• Четырехжильные (3 фазы, ноль – для питания трехфазных нагрузок).
• Пятижильные (3 фазы, ноль, земля).
• Многожильные (7, 10, 14, 19, 27, 37, 52 жилы и более) – для сложных систем управления и автоматики.

Сравнительная таблица: моножильный vs. многожильный кабель

Характеристика	Моножильный (однопроволочный) кабель	Многожильный (многопроволочный) кабель
Гибкость	Низкая. Склонен к излому при частых перегибах.	Высокая. Устойчив к вибрации и многократным изгибам.
Монтаж	Проще при прокладке в штробах, лотках, трубах. Жестче держит форму. Сложнее заводить в клеммные колодки (особенно большого сечения).	Легче гнется в стесненных условиях. Надежно фиксируется в винтовых и пружинных клеммах за счет обжатия. Может требовать оконцевания гильзами при подключении к некоторым типам клемм.
Скин-эффект	Более выражен на высоких частотах (сопротивление выше).	Менее выражен за счет большей суммарной поверхности проволок. Эффективнее на высоких частотах.
Стоимость	Как правило, ниже.	Выше из-за более сложного процесса производства.
Область применения	Стационарная прокладка в стенах, кабельных каналах, грунте. Магистральные линии.	Подвижные механизмы, монтаж в распределительных щитах, подключение оборудования, временные установки, сложные трассы с множеством изгибов.

Критерии выбора многожильного кабеля

Профессиональный выбор требует учета комплекса параметров:

• Сечение жилы и допустимый ток нагрузки (Ampacity): Определяется по ПУЭ, ГОСТ, таблицам производителей с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и группировки кабелей.
• Номинальное напряжение (U₀/U): Должно соответствовать или превышать напряжение сети.
• Класс гибкости: Выбирается исходя из условий монтажа и эксплуатации (стационарно, с изгибами, при перемещении).
• Климатическое исполнение и температурный диапазон: Для улицы, помещений, низких или высоких температур.
• Стойкость к внешним воздействиям: Наличие брони (для подземной прокладки), стойкость к маслам, УФ-излучению, химикатам.
• Пожарная безопасность: Категория по распространению горения (нг-LS, нг-HF, нг-FRLS), огнестойкость.
• Наличие экрана: Для цепей, чувствительных к помехам, или для снижения излучаемых помех.
• Цветовая маркировка жил: Соответствие стандартам (коричневый/черный/серый – фаза, синий – ноль, зелено-желтый – земля).

Особенности монтажа и эксплуатации

• Оконцевание: Многожильные жилы перед подключением к винтовым клеммам должны быть оконцованы. Используются:
  • Кабельные наконечники (гильзы) под опрессовку (тип НШВИ, НКИ).
  • Пайка или лужение конца жилы (допустимо не для всех типов кабелей, может приводить к излому под вибрацией).
  • Пружинные клеммы (WAGO) часто не требуют оконцевания, так как рассчитаны на зажим многопроволочных жил.
• Минимальный радиус изгиба: Регламентируется стандартами и указывается производителем. Обычно составляет от 4 до 10 наружных диаметров кабеля (D) в зависимости от гибкости. Превышение радиуса изгиба ведет к механическому повреждению изоляции и жил.
• Защита от вибрации и истирания: При подвижном подключении кабель должен быть уложен в кабеленесущие системы (кабельные цепи, e-chain), защищенные от перетирания.
• Соединение и ответвление: Должны производиться с помощью сертифицированных соединителей, клеммных колодок, гильз с изоляцией, обеспечивающих надежный электрический контакт и механическую прочность.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель ВВГ от ВВГнг?

Кабель ВВГ имеет изоляцию и оболочку из поливинилхлорида (ПВХ) общего назначения, который поддерживает горение. Кабель ВВГнг (негорючий) изготавливается из ПВХ-пластиката пониженной горючести, который не распространяет горение при групповой прокладке. ВВГнг является современным стандартом для внутренней электропроводки.

Когда обязательно использовать гибкий кабель (типа КГ)?

Кабель КГ предназначен для подключения подвижных механизмов и переносного электрооборудования. Его обязательно использовать в условиях, где кабель подвергается частым изгибам, перемещениям, вибрации: сварочные аппараты, краны, экскаваторы, переносные прожекторы, временные электросети на стройплощадках.

Как правильно выбрать сечение многожильного кабеля для трехфазного двигателя?

Сечение выбирается по номинальному току двигателя с учетом пусковых токов, длины линии (падение напряжения), способа прокладки и температуры окружающей среды. Исходные данные: мощность (кВт), напряжение (380В), cos φ, КПД. Расчетный ток сравнивается с табличными значениями допустимых длительных токовых нагрузок для выбранного типа кабеля (ПУЭ, гл. 1.3). Для двигателей с тяжелыми условиями пуска сечение может быть увеличено на одну ступень.

Нужно ли обжимать многожильный провод при подключении к автомату?

Да, настоятельно рекомендуется. Винтовой зажим в автоматическом выключателе при затяжке может «развальцевать» многопроволочную жилу, нарушив контакт или перекусив часть проволок. Опрессовка наконечником НШВИ создает монолитное соединение, обеспечивает надежный контакт на всей площади и предотвращает распушение жилы.

Что означает маркировка 0.5 мм² 7/0.3 на проводе?

Это обозначение конструкции жилы: 0.5 мм² – номинальное поперечное сечение жилы; 7 – количество проволок в жиле; 0.3 – диаметр каждой отдельной проволоки в миллиметрах. Таким образом, жила состоит из семи медных проволок диаметром 0.3 мм каждая.

Какой кабель выбрать для прокладки в земле к удаленному объекту?

Для прокладки в земле (траншее) необходим силовой кабель с броней, стойкой к коррозии и механическим нагрузкам. Оптимальный выбор – кабель марки ВБбШв (медные жилы, ПВХ изоляция, броня из двух стальных лент, ПВХ шланг) или АВБбШв (алюминиевые жилы). Обязательно использование песчаной подушки и сигнальной ленты поверх кабеля.

В чем разница между кабелями NYM и ВВГнг?

NYM – кабель немецкого стандарта (VDE). Имеет медные жилы, ПВХ изоляцию, негорючий заполнитель между жилами для придания круглой формы и повышенной пожаробезопасности, и ПВХ оболочку. Фактически является аналогом кабеля ВВГнг, но с дополнительным заполнителем, что делает его более удобным для разделки, но менее гибким и более дорогим. ВВГнг не имеет заполнителя, его жилы скручены, сечение кабеля не всегда идеально круглое.

Можно ли использовать многожильный провод для стационарной проводки в стене?

Да, можно, при условии, что провод или кабель предназначен для стационарной прокладки (класс гибкости 1-5) и соответствует требованиям ПУЭ по сечению, изоляции и нераспространению горения (маркировка «нг»). Например, кабель ВВГнг 3х2.5 может быть как моножильным, так и многожильным (класс 2 или 5). Многожильный вариант удобнее при протяжке в трубах и гофре на сложных трассах.