К31

Кабель К31: Полное техническое описание, сфера применения и особенности эксплуатации

Кабель марки К31 – это специализированный контрольный кабель с медными жилами, 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 ключевая функция – передача низковольтных сигналов управления, измерений и контроля в системах автоматики, релейной защиты, телемеханики и АСУ ТП. Конструкция кабеля обеспечивает высокую устойчивость к механическим воздействиям и неблагоприятным условиям внешней среды, что делает его незаменимым для промышленных объектов.

Конструктивные особенности кабеля К31

Конструкция кабеля К31 является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. Класс гибкости – 1 или 2 (по ГОСТ 22483), что подразумевает использование однопроволочных или многопроволочных жил соответственно. Сечение жил нормировано и варьируется от 0.75 до 10 мм².
• Изоляция жил: Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, обычно светостабилизированного. Изоляция имеет стандартную толщину и цветовую маркировку в соответствии с ГОСТ 31996-2012. Цветовая гамма изоляции жил: белый, желтый, зеленый, красный, синий, коричневый и др., что облегчает монтаж и идентификацию цепей.
• Скрутка изолированных жил: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Для удобства монтажа и разделки кабеля допускается наличие парной скрутки (две жилы, свитые вместе) в общем сердечнике.
• Поясная изоляция: В качестве разделительного слоя между скрученными жилами и экраном может накладываться обмотка из ПВХ ленты или пленки.
• Экран: Является обязательным и ключевым элементом кабеля К31. Выполняется в виде оплетки из медных луженых проволок. Плотность оплетки нормирована и обеспечивает эффективное подавление электромагнитных помех как извне, так и от самого кабеля. Для некоторых исполнений экран может быть выполнен в виде спирально наложенной медной ленты или комбинированным (оплетка+лента).
• Оболочка: Наружная защитная оболочка изготавливается из ПВХ-пластиката, стойкого к маслам, бензину, озону, плесневым грибам и не распространяющего горение. Цвет оболочки, как правило, черный или серый. Толщина оболочки нормирована в зависимости от диаметра кабеля под ней.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Кабель К31 рассчитан на длительную и надежную работу в широком диапазоне условий. Его основные параметры регламентируются техническими условиями производителей, разработанными на основе ГОСТ 1508-78 (на контрольные кабели) и более современных стандартов.

• Номинальное напряжение: U₀/U = 660/1000 В.
• Диапазон рабочих температур: От -50°C до +70°C. Монтаж без предварительного подогрева допускается при температуре не ниже -15°C.
• Минимальный радиус изгиба: Не менее 10 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Строительная длина: Как правило, не менее 150 м. Фактическая длина поставляемого кабеля согласуется с заказчиком.
• Электрическое сопротивление изоляции: Не менее 5 МОм·км при температуре +20°C.
• Испытательное переменное напряжение: 2500 В частотой 50 Гц в течение 5 мин.
• Срок службы: Не менее 15 лет.

Области применения и способы прокладки

Кабель К31 нашел широкое применение в отраслях, где требуется высокая надежность систем контроля и управления в условиях воздействия агрессивных сред и механических нагрузок.

• Энергетика: Вторичные цепи релейной защиты и автоматики (РЗА) на подстанциях и электростанциях, цепи телемеханики, системы АСКУЭ.
• Промышленность: Цепи управления станками, технологическими линиями, системами вентиляции и насосными агрегатами. Применяется в цехах с высокой запыленностью и влажностью.
• Транспортная инфраструктура: Системы сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте, управление объектами метрополитена.
• Нефтегазовый комплекс: Автоматизация технологических процессов на буровых установках, нефтеперерабатывающих заводах, магистральных трубопроводах.

Прокладка кабеля К31 допускается следующими способами: в кабельных каналах, лотках, коробах, по эстакадам и в галереях, а также непосредственно в земле (траншеях) при условии защиты от механических повреждений (например, с помощью плит или кирпича). Запрещена прокладка по воздуху (по опорам) без дополнительной защиты от солнечного излучения.

Расшифровка маркировки и выбор сечения

Маркировка кабеля К31 строится по принципу, установленному ГОСТ 1508-78 и последующими ТУ. Пример: К31 14х1.5.

• К – контрольный кабель.
• 31 – номер конструкции. Цифра «3» указывает на наличие экрана, «1» – на материал оболочки (ПВХ).
• 14 – количество токопроводящих жил.
• х1.5 – сечение каждой жилы в мм².

Выбор сечения жил осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки и потере напряжения. Для контрольных цепей, где токи невелики, основным критерием часто является механическая прочность жилы и требования к монтажу. Сечение 0.75-1.5 мм² является наиболее распространенным для цепей сигнализации и управления. Для цепей питания вторичных устройств (например, микропроцессорных терминалов РЗА) могут потребоваться жилы сечением 2.5 мм² и более.

Отличия кабеля К31 от аналогов (КВВГ, КВВГэ, АКВВГ)

Понимание различий между кабелями позволяет сделать корректный технико-экономический выбор.

Монтаж и заземление экрана

При монтаже кабеля К31 особое внимание уделяется правильному заземлению экрана. Экран должен быть заземлен с двух сторон для эффективного подавления низкочастотных помех. В цепях с разностью потенциалов между точками заземления рекомендуется заземлять экран только с одной стороны (чаще со стороны источника сигнала) для предотвращения протекания уравнительных токов по экрану, что само по себе может стать источником помех. Выбор схемы заземления зависит от конкретной схемы включения аппаратуры и должен выполняться в соответствии с проектом или рекомендациями производителя устройств. Экран подлежит обязательному оконцеванию с помощью термоусаживаемых трубок, специальных колпачков или опрессовки наконечниками.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями К31 и КВВГэ?

Принципиальной разницы в конструкции и назначении нет. Маркировка «К31» является устоявшейся исторической, основанной на ГОСТ 1508-78. Маркировка «КВВГэ» соответствует более современной системе обозначений, где «К» – контрольный, «В» – изоляция жил из ПВХ, «В» – оболочка из ПВХ, «Г» – отсутствие брони, «э» – наличие экрана. По сути, это кабели-аналоги.

Можно ли использовать кабель К31 для прокладки на улице?

Да, но только в защитных конструкциях (лотках, коробах, трубах), которые предохраняют его от прямого воздействия солнечного ультрафиолета, осадков и механических повреждений. Прямая прокладка по воздуху или по грунту без защиты не рекомендуется.

Как выбрать сечение жил для цепей тока трансформаторов тока (ТТ)?

Для цепей тока (вторичных цепей ТТ) сечение жил кабеля К31 выбирается, в первую очередь, по условию обеспечения необходимого класса точности ТТ, то есть по допустимому полному сопротивлению цепи. Расчет выполняется по формуле Z_ц ≤ Z_доп, где Z_ц – полное сопротивление цепи, включающее сопротивление жил кабеля, контактных соединений и нагрузки (реле, приборов). Обычно для цепей ТТ 5А применяются жилы сечением не менее 2.5 мм², а для длинных трасс – 4 мм² и более.

Обязательно ли заземлять экран кабеля К31 с двух сторон?

Не всегда. Для эффективного подавления высокочастотных помех и обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) двустороннее заземление предпочтительнее. Однако, если между точками заземления существует потенциал (разность потенциалов земли), по экрану начнут протекать токи, которые могут вызвать дополнительные наводки. В таких случаях применяют одностороннее заземление (чаще со стороны источника сигнала). Решение должно быть заложено в проектной документации.

Чем кабель К31 отличается от кабеля КГ?

Кабель КГ – это гибкий кабель с резиновой изоляцией и оболочкой, предназначенный для подключения передвижных механизмов. Он имеет многопроволочные жилы повышенной гибкости (класс 4 и выше). Кабель К31 – для стационарной прокладки, его жилы менее гибкие (класс 1 или 2). Применение К31 в качестве гибкого шлангового кабеля недопустимо и приведет к поломке жил.

Допускается ли совместная прокладка кабелей К31 с силовыми кабелями высокого напряжения?

Совместная прокладка в одних лотках, коробах или траншеях не рекомендуется без дополнительных мер защиты. Магнитные поля от силовых кабелей могут наводить значительные помехи в контрольных цепях. При необходимости такой прокладки следует соблюдать нормативные расстояния (не менее 500 мм), использовать разделительные перегородки или применять кабели с усиленным экраном.