Кабель медный многожильный: конструкция, классификация, применение и стандарты
Медный многожильный кабель представляет собой электротехническое изделие, токопроводящая жила которого состоит из множества скрученных между собой тонких медных проволок. В отличие от моножильного (однопроволочного) проводника, он обладает принципиально иными механическими и электрическими характеристиками, что определяет его область применения. Конструкция такого кабеля может включать одну или несколько изолированных многожильных жил, защитные экраны, броню и оболочки из различных материалов.
Конструкция и материалы
Основным элементом является токопроводящая жила. Ее изготавливают из медной проволоки электротехнической марки (ММ, МТ, МС и др.) с высокой чистотой меди (не менее 99.9%), что обеспечивает низкое удельное электрическое сопротивление. Отдельные проволоки (проволочки) скручиваются в несколько концентрических слоев или в пучок. Для предотвращения распадения и придания круглой формы часто применяется компактирование или скрутка вокруг сердечника.
- Изоляция жил: Выполняется из ПВХ (винил), сшитого полиэтилена (XLPE), резины, полиэтилена, фторопласта. Материал выбирается исходя из условий эксплуатации: температурный режим, гибкость, стойкость к агрессивным средам.
- Заполнитель: В многожильных кабелях пространство между изолированными жилами часто заполняется нитями или упругим материалом для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
- Экран: Применяется для защиты от электромагнитных помех и в кабелях на напряжение выше 3 кВ. Выполняется из медной или алюминиевой фольги с дренажной проволокой или оплетки из медных луженых проволок.
- Броня: Для защиты от механических повреждений используется броня из стальных оцинкованных лент (тип Б) или стальных оцинкованных проволок (тип К).
- Оболочка: Наружный защитный слой из ПВХ, полиэтилена, резины или безгалогенных композиций (нг-LS, нг-HF).
- Силовые кабели: Для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках (ВВГ, ВВГнг(А)-LS, NYM, КВВГнг).
- Гибкие кабели и шнуры: Для подключения подвижных механизмов, переносного оборудования (КГ, КГ-ХЛ, ПВС, ШРО).
- Кабели управления: Для цепей контроля, сигнализации, управления (КВВГ, КВВГэ, LiYCY).
- Монтажные провода: Для межприборного монтажа внутри электротехнических устройств (МГШВ, МКЭШ).
- Специальные кабели: Судовые, геофизические, для погружных насосов и т.д.
- Высокая гибкость и устойчивость к многократным изгибам: Чем больше проволок в жиле при том же сечении, тем выше класс гибкости. Это критически важно для кабелей, питающих движущееся оборудование (краны, тельферы), ручного электроинструмента, удлинителей.
- Лучшая стойкость к вибрациям и переменным механическим нагрузкам: Многожильная конструкция эффективно гасит микро-деформации, предотвращая усталостное разрушение металла.
- Удобство монтажа в сложных трассах: Кабель легче гнется и укладывается в кабельные каналы, лотки, по неровным поверхностям.
- Меньший радиус изгиба: Допускает более крутые повороты без риска повреждения жилы.
- Более высокая стоимость: Технология изготовления многожильных проводников сложнее, расход меди может быть несколько выше из-за межпроволочного пространства.
- Большее переходное сопротивление в контактных соединениях: Требует применения специальных наконечников (гильз) для оконцевания (НШВИ, НКИ) или пайки для предотвращения распушения и обеспечения надежного контакта.
- Более высокое активное сопротивление на высокой частоте (скин-эффект): На высоких частотах ток вытесняется к поверхности проводника. Общая поверхность множества тонких проволок больше, чем у монолита того же сечения, однако наличие межпроволочного пространства и сложность распределения тока могут приводить к несколько большему сопротивлению по сравнению с однопроволочным проводником на ВЧ.
- Склонность к скручиванию и распушению при заделке: Требует аккуратной работы и использования дополнительных элементов (термоусадка, трубки).
- Промышленность: Гибкие вводы к двигателям станков, питание кранового и подъемно-транспортного оборудования (кабели КГ, КГ-ХЛ), внутристанционное подключение в щитах управления.
- Строительство и монтаж: Временное электроснабжение строительных площадок, питание ручного электроинструмента через переносные удлинители (ПВС, ШВВП).
- Энергетика: Вторичные цепи релейной защиты и автоматики (кабели управления КВВГ, КВВГЭ), монтаж в РУ, где требуется сложная укладка.
- Инфраструктура: Подключение светового и звукового оборудования, систем видеонаблюдения, слаботочных систем.
- Судостроение и авиация: Специальные гибкие кабели с повышенной стойкостью к вибрации, влаге, маслам.
- ГОСТ 22483-2012 (IEC 60228:2004): «Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров». Определяет классы гибкости, требования к сопротивлению.
- ГОСТ 31996-2012 (на кабели ВВГ и др.): «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ».
- ГОСТ 6323-79: «Провода с поливинилхлоридной изоляцией».
- Стандарты МЭК (IEC): IEC 60227 (провода на напряжение до 450/750 В), IEC 60245 (резиновые кабели), IEC 60502 (силовые кабели на напряжение 1-30 кВ).
- Стандарты ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011: Технические регламенты Таможенного союза по электробезопасности и ЭМС.
Классификация и маркировка
Многожильные кабели классифицируются по ряду ключевых параметров.
По гибкости (класс гибкости по ГОСТ 22483 и IEC 60228):
| Класс гибкости | Конструкция жилы | Область применения | Примеры марок кабелей |
|---|---|---|---|
| 1 (Class 1) | Однопроволочная (монолит) | Стационарная прокладка | ВВГ, АВВГ |
| 2 (Class 2) | Многопроволочная (средней гибкости) | Стационарная прокладка, подключение с ограниченным числом изгибов | ВВГнг, АВВГнг, ПВС |
| 3-6 (Class 3-6) | Многопроволочная (гибкая и особо гибкая) | Подвижные подключения, переносное оборудование, частые перегибы | КГ, ПВ-3, ШВВП, кабели управления |
По назначению и конструкции:
Преимущества и недостатки по сравнению с моножильными кабелями
Преимущества:
Недостатки:
Области применения
Выбор в пользу многожильного кабеля обусловлен требованиями к мобильности, гибкости и сложности трассы прокладки.
Таблица: Сравнение характеристик моножильного и многожильного кабеля сечением 2.5 мм²
| Параметр | Кабель с моножилой (ВВГ-П 1×2.5) | Кабель с многожилой (ПВ-3 1×2.5, класс 5) |
|---|---|---|
| Конструкция жилы | Одна медная проволока Ø 1.78 мм | 50 медных проволок Ø 0.25 мм |
| Максимальный радиус изгиба (при прокладке) | ~ 10D (где D — диаметр кабеля) | ~ 5D |
| Стойкость к переменным изгибам | Низкая | Высокая (десятки тысяч циклов) |
| Удобство монтажа в ограниченном пространстве | Среднее | Высокое |
| Метод оконцевания под винт | Прямое подключение (возможно) | Обязательно опрессовка наконечником НШВИ |
| Типичное применение | Стационарная проводка в стенах, лотках | Заземление, монтаж в щитах, гибкие соединения |
Нормативная база и стандарты
Производство и применение медных многожильных кабелей регламентируется рядом национальных и международных стандартов:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель ПВ-3 от ПВС?
ПВ-3 – это монтажный провод с одной многопроволочной медной жилой в ПВХ изоляции. Используется преимущественно для электромонтажа внутри щитов, сборок, для заземления. ПВС – это провод соединительный, состоящий из двух или более многопроволочных жил в ПВХ изоляции, скрученных вместе и заключенных в общую ПВХ оболочку. Предназначен для изготовления удлинителей, подключения бытовых приборов.
Как правильно оконцевать многожильный кабель для подключения к клеммнику или автомату?
Для надежного соединения, предотвращающего распушение жилы и обеспечение полного контакта по сечению, обязательно необходимо использовать кабельные наконечники:
1. Обжать жилу трубчатой частью наконечника НШВИ (наконечник штыревой втулочный изолированный) с помощью специального пресс-клещей (кримпера).
2. Для ввода в винтовой зажим без наконечника (что не рекомендуется) следует предварительно пропаять конец жилы оловянным припоем, создав монолитную конструкцию.
Использование наконечников типа НШВИ – отраслевой стандарт для качественного монтажа.
Почему многожильный кабель дороже одножильного того же сечения?
Увеличение стоимости обусловлено более сложным технологическим процессом: скрутка множества тонких проволок в жилу, возможная компактировка, большее количество операций. Также расход меди может быть на 2-5% выше из-за неидеальной плотности укладки проволок в жиле. Стоимость изоляции и оболочки при этом остается сопоставимой.
Можно ли использовать многожильный кабель для стационарной проводки в квартире?
Да, можно, но с технико-экономическими оговорками. Кабели с жилами класса гибкости 2 (например, ВВГнг) широко применяются для стационарной прокладки. Однако для розеточных и осветительных групп чаще выбирают более жесткий и дешевый кабель с моножилой (ВВГ-П). Многожильный (гибкий) кабель сложнее плотно закрепить в клеммах розеток и выключателей без наконечников, что может привести к ухудшению контакта со временем. Его применение оправдано при сложной трассе с множеством поворотов.
Как влияет длина кабеля на выбор между многожильной и одножильной конструкцией?
С точки зрения падения напряжения (при прочих равных: сечение, материал, ток) тип жилы не оказывает прямого влияния. Падение напряжения определяется активным сопротивлением жилы, которое нормируется стандартами для конкретного сечения независимо от конструкции (класс 1 или 2). Однако на высоких частотах (ВЧ-техника, импульсные сигналы) из-за поверхностного эффекта и эффекта близости сопротивление многожильного проводника может быть выше, что необходимо учитывать в специальных расчетах.
Как определить класс гибкости кабеля по маркировке?
В прямой маркировке на оболочке кабеля класс гибкости часто не указывается. Его определяют по технической документации (ГОСТ, ТУ) на конкретную марку кабеля. Например, провода ПВ-1 – класс 1, ПВ-3 – класс 2 (для сечений до 16 мм²) и класс 3-4 (для сечений 25-95 мм²), ШВВП – класс 5. В каталогах и сертификатах этот параметр указывается обязательно.
Комментарии