Цепи двухрядные

Цепи двухрядные: конструкция, стандарты и применение в электротехнике

Двухрядная цепь представляет собой специализированный тип кабельной цепи, в которой два параллельных ряда проводников (жил) расположены в общей оболочке, но при этом электрически изолированы друг от друга. В отличие от простых многожильных кабелей, где жилы скручены или параллельны в едином пучке, двухрядная конструкция подразумевает четкое, упорядоченное разделение проводников на два независимых ряда, часто разделенных внутренним разделительным элементом. Основное функциональное назначение такой конструкции – обеспечение двух независимых цепей питания или сигнализации в одном кабельном изделии, что критически важно для систем резервирования (дублирования), разделения силовых и управляющих цепей, а также для упорядочивания сложной разводки в условиях ограниченного пространства.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция двухрядной цепи является многослойной и строго регламентированной. Каждый элемент выполняет конкретную функцию, обеспечивая механическую прочность, электрическую безопасность и долговечность изделия.

• Токопроводящие жилы: Изготавливаются из медной или алюминиевой проволоки. Медь предпочтительнее для гибких цепей, ответственных применений и при необходимости высокой проводимости. Алюминий применяется для стационарной прокладки с целью снижения веса и стоимости. Жилы могут быть однопроволочными (монолитными) для фиксированного монтажа или многопроволочными для повышенной гибкости (например, в кабелях для подвижного оборудования). Сечение жил стандартизировано и выбирается исходя из тока нагрузки и условий прокладки.
• Изоляция жил: Каждая жила в ряду покрыта индивидуальным слоем изоляции. Материалы: ПВХ (поливинилхлорид) для общего применения, сшитый полиэтилен (XLPE) для повышенной термостойкости и в силовых кабелях, полиэтилен (PE) для наружной прокладки, резина для гибких цепей, фторопласты (PTFE, FEP) для агрессивных сред и высоких температур. Цветовая маркировка изоляции строго соответствует стандартам (МЭК 60446, ГОСТ 28778) для идентификации фаз, нулевых и защитных проводников.
• Разделительный элемент (сепаратор): Ключевой компонент, отличающий двухрядную цепь. Представляет собой прочную продольную перегородку из того же материала, что и внутренняя оболочка, или из армирующего материала. Он обеспечивает механическое разделение двух рядов жил, предотвращает их перемешивание и взаимное повреждение, а также способствует четкому геометрическому формованию кабеля. В некоторых конструкциях выполняет функцию теплоотвода.
• Внутренняя оболочка (поясная изоляция): Объединяет каждый ряд изолированных жил в единый пучок. Стабилизирует конструкцию перед наложением общего экрана или внешней оболочки.
• Экран (при наличии): Применяется для защиты от электромагнитных помех (ЭМП). Может быть общим для всех жил или индивидуальным для каждого ряда. Выполняется из медной или алюминиевой фольги с дренажным проводником или оплетки из медных луженых проволок.
• Внешняя оболочка: Защищает всю внутреннюю конструкцию от механических воздействий, влаги, масел, химических веществ и ультрафиолета. Материалы: ПВХ (универсальный), полиуретан (PUR) для абразивной стойкости и маслобензостойкости, резина для экстремальной гибкости и холода, безгалогенные материалы (LSZH) для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности.

Классификация и стандартизация

Двухрядные цепи классифицируются по нескольким ключевым параметрам, что отражено в технической документации и маркировке.

Таблица 1: Классификация двухрядных цепей

Критерий классификации	Типы	Описание и стандарты (примеры)
Назначение	Силовые	Для передачи электроэнергии. ГОСТ Р 53769-2010 (кабели силовые на номинальное напряжение до 0,66/1 кВ), МЭК 60502.
	Контрольные	Для цепей измерения, управления, сигнализации. ГОСТ 1508-78, МЭК 60502.
	Монтажные (для панелей)	Для межприборного монтажа в щитах, станциях управления. Отличаются повышенной гибкостью.
Гибкость	Жесткие (класс 1 по МЭК 60228)	С монолитными жилами. Для стационарной прокладки.
	Гибкие (классы 5, 6 по МЭК 60228)	С многопроволочными жилами. Для подключения подвижных механизмов.
Уровень напряжения	Низковольтные (до 1000 В)	Наиболее распространенный тип для цепей управления и распределения.
	Средневольтные (1-35 кВ)	Имеют дополнительный слой экрана и изоляции из сшитого полиэтилена.
Специальные исполнения	Огнестойкие	Сохраняют работоспособность в условиях пожара (ГОСТ Р 53315, МЭК 60331).
	Безгалогенные (LSZH)	С пониженным дымовыделением и коррозионной активностью газов при горении.
	Маслостойкие, химически стойкие	Со специальным материалом оболочки (PUR, резина).

Области применения и преимущества

Двухрядные цепи находят применение в отраслях, где критически важны надежность, безопасность и четкая организация проводки.

• Распределительные устройства (РУ) и щиты управления: Основная сфера. Двухрядные кабели используются для подключения вторичных цепей релейной защиты, автоматики, измерительных приборов. Разделение на два ряда позволяет, например, в одном кабеле разделить цепи оперативного тока (питание приводов выключателей) и цепи измерения от трансформаторов тока/напряжения, минимизируя взаимное влияние.
• Системы резервирования (A и B): В ответственных системах электроснабжения и управления (АСУ ТП, системы безопасности) часто предусмотрены полностью дублированные каналы. Двухрядная цепь позволяет проложить кабели основного и резервного каналов в одной оболочке, обеспечивая идентичные условия прокладки и защиту, но сохраняя при этом полную электрическую независимость.
• Промышленное оборудование и станки: Для подключения двигателей, датчиков, исполнительных механизмов. Два ряда жил могут использоваться для разделения силовых цепей (3 фазы + земля) и цепей управления (24 В DC, сигнальные линии), что снижает уровень помех.
• Энергетика и объекты инфраструктуры: На подстанциях, электростанциях, в системах телемеханики (SCADA).

Преимущества:

• Повышенная надежность и безопасность: Физическое разделение цепей снижает риск возникновения короткого замыкания между системами, например, между цепью 220 В и цепью 24 В.
• Упрощение монтажа и маркировки: Один кабель вместо двух упрощает трассировку, крепление и снижает объем монтажных работ. Четкое разделение на ряды облегчает идентификацию жил при разделке и подключении.
• Экономия пространства: Компактность при равном количестве жил по сравнению с двумя отдельными кабелями важна в тесных кабельных каналах, лотках, коробах.
• Улучшенные условия теплоотвода: Разделительный элемент и структурированное расположение жил могут способствовать лучшему рассеиванию тепла по сравнению с плотным пучком круглого кабеля.
• Удобство обслуживания и диагностики: Четкая структура упрощает поиск неисправностей и проведение измерений.

Критерии выбора и особенности монтажа

Выбор двухрядной цепи требует комплексного анализа условий эксплуатации и технических требований.

• Количество и сечение жил: Определяется проектом. Стандартно цепи имеют равное количество жил в каждом ряду (например, 12х2.5 мм² + 12х2.5 мм²), но возможны и асимметричные исполнения.
• Номинальное напряжение: Должно соответствовать или превышать напряжение в сети с учетом возможных перенапряжений.
• Температурный режим: Учитывается как температура окружающей среды, так и нагрев от токовой нагрузки. Материалы изоляции и оболочки должны выдерживать эти температуры.
• Условия прокладки: Внутри помещений, на улице (УФ-стойкость), в земле (броня), в агрессивных средах, в пожароопасных зонах. От этого зависит выбор материала оболочки и необходимость в дополнительной защите (броня из стальных лент или проволок).
• Гибкость: Для стационарной прокладки подходят кабели с жилами класса 1. Для подключения к подвижным элементам – не ниже класса 5.
• Электромагнитная совместимость (ЭМС): Для цепей с чувствительной сигнализацией обязателен экран. В высокоточных системах могут потребоваться индивидуальные экраны на каждый ряд или даже на пары жил.

Особенности монтажа: При монтаже двухрядных цепей необходимо соблюдать общие правила ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и рекомендации производителя. Важно избегать чрезмерных изгибов (радиус изгиба обычно не менее 10-15 наружных диаметров кабеля). При разделке конца кабеля необходимо аккуратно удалить внешнюю оболочку, не повредив изоляцию жил и разделительный элемент. Жилы разных рядов должны быть промаркированы в соответствии с монтажной схемой. При наличии экрана он должен быть правильно заземлен с одной стороны (как правило) для предотвращения циркулирующих токов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие двухрядной цепи от двух отдельных кабелей, проложенных вместе?

Двухрядная цепь – это единое кабельное изделие с конструктивно заложенным разделением. Оно обеспечивает стандартизированное и стабильное расположение жил, общую внешнюю защиту и часто – общий экран. Два отдельных кабеля могут иметь разный диаметр, их трассировка менее упорядочена, а условия теплоотвода могут отличаться. Использование двухрядной цепи повышает системность и эстетику монтажа.

Можно ли использовать один ряд двухрядной цепи для напряжения 1000 В, а второй – для 24 В?

Да, это одно из ключевых назначений. Однако при этом необходимо убедиться, что испытательное напряжение изоляции кабеля соответствует высшему из напряжений (1000 В). Кроме того, в особо ответственных случаях или при высоком уровне помех может потребоваться наличие индивидуальных экранов для каждого ряда.

Как правильно выбрать сечение жил двухрядной цепи для силового применения?

Сечение выбирается по стандартной методике: по допустимому длительному току нагрузки с учетом поправочных коэффициентов на способ прокладки (в лотке, пучком), температуру окружающей среды и количество работающих цепей в кабеле. Для двух силовых рядов в одном кабеле применяется коэффициент снижения токовой нагрузки (коэффициент группировки), значение которого указано в ПУЭ и каталогах производителей (обычно в диапазоне 0.8-0.9 для двух цепей).

Существуют ли двухрядные цепи с алюминиевыми жилами?

Да, существуют. Они применяются преимущественно для стационарной прокладки в распределительных сетях, где требуется большое количество цепей, а снижение стоимости и веса является приоритетом. Для гибких подключений и ответственных цепей управления рекомендуется медь.

Как маркируются двухрядные цепи?

Маркировка включает в себя: торговую марку, тип кабеля (указывающий на конструкцию), номинальное напряжение, количество и сечение жил (например, 24 х 2.5 мм², что может означать 12 жил в ряду А и 12 в ряду Б), материал изоляции и оболочки, наличие экрана/брони, стандарт. Цветовая маркировка жил внутри кабеля соответствует общепринятым стандартам (например, для 3-фазной системы: коричневый, черный, серый – фазы; синий – нейтраль; зелено-желтый – земля).

Что важнее при выборе для щитового монтажа: гибкость или форма?

Для стационарного монтажа внутри щитов и панелей управления оптимальны специальные монтажные провода и кабели с многопроволочными жилами (высокая гибкость) и, как правило, плоской формой. Плоская двухрядная конструкция идеально подходит для аккуратной укладки в короба и крепления на DIN-рейку, обеспечивая профессиональный вид и удобство обслуживания.

Заключение

Двухрядные цепи являются высокоспециализированным и технологичным решением для сложных электротехнических и энергетических задач. Их конструкция, сочетающая в себе преимущества компактности, четкой организации и электрического разделения, делает их незаменимыми в системах, где надежность, безопасность и удобство монтажа являются приоритетными. Правильный выбор типа, материала и сечения цепи в соответствии с условиями эксплуатации и нормативными требованиями гарантирует долговечную и безотказную работу электроустановки. Понимание конструктивных особенностей и областей применения двухрядных цепей позволяет проектировщикам и монтажникам оптимизировать кабельную инфраструктуру современных промышленных и энергетических объектов.