Кабели управления

Кабели управления представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенной для передачи сигналов низкого напряжения, управления и измерения в системах автоматизации, релейной защиты, диспетчеризации и связи. В отличие от силовых кабелей, которые передают большую мощность, кабели управления служат для передачи команд и сбора информации, являясь «нервной системой» сложных технологических комплексов.

1. Назначение и ключевые отличия от силовых кабелей

Основные задачи кабелей управления:

• Передача дискретных и аналоговых сигналов управления (включить/выключить, открыть/закрыть).
• Соединение датчиков (температуры, давления, уровня) с контроллерами.
• Организация цепей контроля и измерения в системах АСУ ТП.
• Соединение элементов релейной защиты и автоматики (РЗА) в распределительных устройствах.

Сравнение с силовыми кабелями:

Параметр	Силовой кабель (например, ВВГ)	Кабель управления (например, КВВГ)
Назначение	Передача электроэнергии	Передача сигналов управления и контроля
Рабочее напряжение	0.66/1 кВ и выше	До 660 В переменного или 1000 В постоянного тока
Токовая нагрузка	Высокая (десятки-сотни Ампер)	Низкая (единицы Ампер)
Количество жил	1-5 (редко больше)	От 4 до 61 и более
Сечение жил	От 1.5 до 1000 мм²	От 0.5 до 10 мм² (чаще 1.5-2.5 мм²)
Цветовая маркировка	Стандартная (фаза, ноль, земля)	Индивидуальная для каждой жилы (номера или цвета)

2. Конструкция кабеля управления

Конструкция кабеля управления продумана для обеспечения целостности слаботочного сигнала и долговечности в условиях промышленной среды.

1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь (обладает высокой электропроводностью и надежностью).
• Строение: Как правило, однопроволочная (монолитная), класс гибкости 1, для стационарной прокладки. Для подключения к подвижным элементам используются кабели с многопроволочными жилами (классы 2-5).
• Сечение: Стандартный ряд: 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0; 6.0; 10.0 мм².

2. Изоляция жил

• Материал: Поливинилхлоридный (ПВХ) пластикат. Для повышенных температур или особых условий применяется сшитый полиэтилен (СПЭ), полиэтилен (ПЭ) или фторопласт.
• Маркировка: Каждая жила имеет индивидуальную маркировку для облегчения монтажа и поиска неисправностей в сложных пучках. Маркировка бывает:
  • Цветовая: Каждая жила своего цвета.
  • Цифровая: На изоляцию нанесены цифры (от 0 до 9, далее цикл повторяется с другим цветом фона).
  • Комбинированная: Цветовая с цифровой.

3. Скрутка
Изолированные жилы скручиваются в повивы (слои) вокруг центрального сердечника-заполнителя или друг вокруг друга. Скрутка обеспечивает компактность, механическую стабильность и защиту от взаимных помех.

4. Поясная изоляция
Поверх скрученных жил накладывается обмотка из ПВХ-ленты, лавсана или мело-матерчатой ленты. Этот слой скрепляет сердечник и служит барьером между жилами и экраном/оболочкой.

5. Экран (при наличии)

• Назначение: Критически важный элемент для защиты слаботочных сигналов от внешних электромагнитных помех (EMI/RFI) и предотвращения излучения помех от самого кабеля.
• Конструкция:
  • Фольга: Алюминиевая или медная фольга с дренажной жилой. Обеспечивает 100% покрытие.
  • Оплетка: Переплетенные медные луженые проволоки. Обеспечивает лучшую механическую прочность и защиту на низких частотах.
  • Комбинированный экран: Фольга + оплетка (обеспечивает максимальную защиту в широком частотном диапазоне).

6. Оболочка

• Материал: ПВХ-пластикат. В зависимости от условий эксплуатации применяются специальные составы:
  • ПВХ обычный: Для внутренней прокладки.
  • ПВХ маслостойкий: Для цехов со смазочно-охлаждающими жидкостями.
  • Полиэтилен (PE): Для уличной прокладки, стойкий к УФ-излучению и влаге.
  • Безгалогенный (LSZH): При горении не выделяет коррозионные газы и дым, что критично для метро, аэропортов, общественных зданий.

3. Расшифровка марок и модификации

Маркировка строится по стандартной для российских кабелей системе.

• КВВГ:
  • К – Кабель управления.
  • В – Изоляция жил из Винила (ПВХ).
  • В – Оболочка из Винила (ПВХ).
  • Г – Голый (без брони).
  • Расшифровка: Кабель управления с медными жилами, с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке.
• КВВГэ:
  • э – Экранированный. Имеет общий экран из фольги или оплетки.
• КВВГнг-LS:
  • нг – Не распространяющий горение при групповой прокладке.
  • LS – Low Smoke (с пониженным дымовыделением).
• КВБбШв:
  • Б – Броня из стальных лент.
  • б – Без подушки (под броней).
  • Шв – Шланг защитный из винила.
  • Применение: Для прокладки в земле (траншеях), в условиях механических повреждений.
• АКВВГ: Кабель с алюминиевыми жилами. Используется реже из-за недостатков алюминия.

4. Технические характеристики и условия эксплуатации

• Номинальное напряжение: до 660 В переменного тока частотой 50 Гц или до 1000 В постоянного тока.
• Количество жил: 2, 4, 5, 7, 10, 12, 14, 16, 19, 24, 27, 30, 33, 37, 42, 48, 52, 61.
• Температурный режим:
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +70°C.
  • Рабочий диапазон температур окружающей среды: от -50°C до +50°C.
  • Прокладка без предварительного подогрева: при температуре не ниже -15°C.
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 7.5-10 наружных диаметров кабеля.
• Срок службы: Не менее 15-25 лет.

5. Области применения

Кабели управления незаменимы везде, где требуется передача сигналов управления и контроля:

1. Системы АСУ ТП (Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами): Соединение программируемых логических контроллеров (ПЛК) с датчиками, исполнительными механизмами (заслонками, клапанами, двигателями).
2. Распределительные устройства (РУ) подстанций: Цепи релейной защиты, автоматики, управления выключателями и разъединителями.
3. Промышленные предприятия: Монтаж цепей управления станками, конвейерами, крановым оборудованием, насосными станциями.
4. Системы сигнализации и связи: Охранно-пожарная сигнализация (ОПС), системы контроля доступа (СКУД).
5. Энергетика и машиностроение: Обвязка сложного энергетического и промышленного оборудования.

6. Критерии выбора

• Количество и сечение жил: Определяется количеством сигналов и токовой нагрузкой.
• Наличие и тип экрана: Обязателен при прокладке рядом с силовыми кабелями, частотными преобразователями или другим мощным оборудованием, создающим помехи.
• Материал оболочки:
  • Внутри помещений — ПВХ.
  • На улице или в сырых помещениях — ПЭ.
  • В местах с повышенными требованиями к пожарной безопасности — LSZH.
• Броня: Необходима при прокладке в земле (траншеях), кабельных каналах без защиты, в местах с риском механических повреждений.

7. Особенности монтажа и эксплуатации

1. Заземление экрана: Экран кабеля должен быть заземлен с одной или обеих сторон для эффективной работы. Заземление выполняется с помощью экрансоединителей или специальных зажимов.
2. Прокладка: Допускается прокладка в лотках, коробах, по стенам, в трубах. Бронированные модификации (КВБбШв) предназначены для прокладки в земле.
3. Сепарация от силовых цепей: Кабели управления следует прокладывать отдельно от силовых кабелей (на разных полках лотков, в отдельных коробах) или пересекать их под углом 90° для минимизации наводок.
4. Маркировка: При монтаже необходимо четко соблюдать маркировку жил согласно монтажным схемам.

Заключение

Кабель управления — это не просто «проводок», а высокотехнологичное изделие, от правильного выбора и монтажа которого зависит точность, надежность и бесперебойность работы всего автоматизированного комплекса. Экономия на качестве кабеля или пренебрежение экранированием может привести к сбоям в работе дорогостоящего оборудования, ложным срабатываниям систем защиты и простою производства.

Современный тренд — это повсеместное использование экранированных (КВВГэ) и нераспространяющих горение (КВВГнг-LS) модификаций, которые обеспечивают максимальную защиту от помех и соответствуют строгим требованиям пожарной безопасности. Правильно подобранный и смонтированный кабель управления является залогом долгой и стабильной работы «нервной системы» любого современного предприятия.