Кабель КПГВЭВ 4-х жильный
Кабель КПГВЭВ 4-х жильный: полный технический обзор
Кабель КПГВЭВ 4-х жильный представляет собой специализированный кабель управления с экранированием, предназначенный для стационарной прокладки в системах автоматизации, телемеханики, сигнализации и связи на объектах с повышенным уровнем электромагнитных помех. Его применение критически важно в условиях, где требуется гарантированная передача слаботочных сигналов и данных без искажений, вызванных внешними наводками. Конструкция кабеля является компромиссом между гибкостью, необходимой для монтажа в стесненных условиях, и механической прочностью для длительной эксплуатации.
Расшифровка маркировки КПГВЭВ
Маркировка кабеля выполнена согласно ГОСТ и дает полное представление о его конструкции:
- К – Кабель.
- П – Для Прокладки стационарной (в отличие от монтажных проводов).
- Г – Гибкий (токопроводящая жила выполнена из медных проволок).
- В – Изоляция жил из Поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- Э – Наличие Экрана в виде оплетки из медных проволок.
- В – Оболочка из Поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
- 4-х жильный – Количество основных токопроводящих жил.
- Системы автоматизации технологических процессов (АСУ ТП): подключение датчиков (температуры, давления, расхода), исполнительных механизмов (заслонок, клапанов), связь между контроллерами и панелями оператора.
- Цепи управления и сигнализации: прокладка вторичных цепей на подстанциях, в распределительных устройствах, для подключения устройств РЗА.
- Системы связи и телемеханики: передача дискретных и аналоговых сигналов.
- Системы безопасности: подключение оборудования пожарной и охранной сигнализации, систем контроля доступа.
- КПВВ (без экрана): Применяется в тех же цепях, но при отсутствии существенных электромагнитных помех. Имеет более низкую стоимость.
- КВВГЭВ: Аналог с изоляцией и оболочкой из ПВХ, но с жилами класса 1 или 2 (моножила или слабогнущаяся). Более жесткий, менее удобен для монтажа в условиях множественных изгибов.
- Кабели для передачи данных (витая пара, например, CAT5e, CAT6): Специализированы для высокоскоростной цифровой передачи. Имеют строгие параметры волнового сопротивления, перекрестных помех. КПГВЭВ для аналоговых и низкоскоростных цифровых сигналов.
- Кабели с экраном из фольги (типа КПВВЭ): Экран из алюмополимерной ленты обеспечивает 100% покрытие, но менее устойчив к механическим повреждениям и имеет большее переходное сопротивление. Оплетка КПГВЭВ обеспечивает лучшее экранирование на высоких частотах и более надежна механически.
- Прокладка должна исключать механические растягивающие усилия на кабель.
- Радиус изгиба при прокладке должен быть не менее 5 наружных диаметров кабеля.
- Запрещена прокладка в земле (траншеях) без дополнительной защиты (трубы, короба).
- При параллельной прокладке с силовыми кабелями расстояние между ними должно быть не менее 100-150 мм. При пересечении угол должен быть близок к 90°.
- Для оконцевания экрана рекомендуется использовать термоусаживаемые трубки с выводом дренажного провода или специальные экранозажимные наконечники/клеммы.
- Хранение кабеля на барабанах должно осуществляться в крытых складских помещениях, исключающих прямое воздействие солнечных лучей и атмосферных осадков.
Таким образом, полная расшифровка: Кабель для стационарной прокладки, гибкий, с изоляцией и оболочкой из ПВХ, экранированный, с 4-мя жилами.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция кабеля КПГВЭВ 4-х жильный является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила медная, многопроволочная, что обеспечивает гибкость кабеля. Класс гибкости, как правило, соответствует 3 или 4 (в зависимости от сечения), что позволяет прокладывать кабель в кабельных лотках, коробах, по стенам с необходимыми изгибами. Сечение жил нормировано и выбирается исходя из силы тока и условий монтажа.
2. Изоляция жилы
Каждая жила изолирована индивидуальным слоем ПВХ-пластиката. Изоляция имеет стандартную или, для облегчения монтажа, отличительную расцветку согласно ГОСТ 31996-2012 или техническим условиям предприятия-изготовителя. Типичная цветовая маркировка для 4-жильного кабеля: синий, черный, коричневый и черный/белый либо цифровая маркировка.
3. Скрутка и заполнение
Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Для придания кабелю округлой формы и механической стабильности, в межжильное пространство может добавляться заполнение из ПВХ-компаунда или нитей.
4. Экран
Ключевой элемент кабеля. Представляет собой оплетку из луженых медных проволок, наложенную поверх скрученных жил. Степень покрытия экрана обычно составляет не менее 80%. Экран выполняет две основные функции: защищает передаваемый сигнал от внешних электромагнитных помех (например, от силовых линий, частотных преобразователей) и предотвращает излучение электромагнитных помех от самого кабеля в окружающую среду. Экран требует обязательного заземления с одной или двух сторон.
5. Оболочка
Внешняя оболочка из ПВХ-пластиката серого цвета защищает внутренние элементы кабеля от механических повреждений, агрессивных сред (масел, растворов солей, щелочей), а также обеспечивает необходимые противопожарные свойства. Оболочка накладывается поверх экрана.
Основные технические характеристики
Параметры кабеля КПГВЭВ регламентируются техническими условиями, чаще всего ТУ 16.К71-310-2001 или аналогами. Ниже приведены ключевые характеристики.
Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры
| Номинальное сечение жилы, мм² | Максимальное сопротивление жилы при +20°C, Ом/км | Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ | Минимальный радиус изгиба, наружных диаметров кабеля |
|---|---|---|---|
| 0.75 | 24.5 | 2.0 | 5 |
| 1.0 | 18.1 | ||
| 1.5 | 12.1 | ||
| 2.5 | 7.41 | ||
| 4.0 | 4.61 |
Таблица 2. Эксплуатационные и климатические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Рабочее напряжение, U0/U | 300/500 В |
| Диапазон рабочих температур | от -50°C до +70°C |
| Допустимая температура монтажа без предварительного прогрева | не ниже -15°C |
| Строительная длина | не менее 100 м (могут быть отгрузочные отрезки не менее 20 м) |
| Срок службы | не менее 15 лет |
| Группа горючести по ГОСТ 31565-2012 | Г1-Г2 (слабогорючий) |
Области применения и схемы подключения
Кабель КПГВЭВ 4-х жильный применяется для фиксированного монтажа внутри помещений и в защищенных от прямого воздействия атмосферных осадков местах (в шкафах, тоннелях, кабельных каналах, по стенам на скобах). Основные сферы применения:
При подключении экрана критически важно соблюдать правила заземления. Рекомендуется заземлять экран с одной стороны (обычно со стороны источника питания или контроллера) для предотвращения образования контура заземления и циркулирующих токов. В случаях сильных помех или при большой длине линии может применяться заземление с двух сторон через развязывающий элемент (например, через RC-цепь). Экран должен быть соединен с земляной шиной или клеммой заземления оборудования с помощью качественного контакта.
Сравнение с аналогами и выбор альтернатив
Кабель КПГВЭВ занимает конкретную нишу, и его выбор должен быть обоснован. Сравнение с другими типами кабелей управления:
Выбор в пользу КПГВЭВ делается при необходимости сочетания гибкости, стойкости к помехам и работы в относительно агрессивных средах.
Рекомендации по монтажу и эксплуатации
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается КПГВЭВ от КПВВЭ?
Основное отличие в конструкции экрана. У КПВВЭ экран выполнен в виде сплошной алюмополимерной ленты (фольги), часто в сочетании с дренажным проводником. У КПГВЭВ экран – это оплетка из медных проволок. Оплетка обеспечивает более высокую механическую прочность, лучшее экранирование на высоких частотах и, как правило, более низкое сопротивление для токов помехи. КПВВЭ может быть более дешевым и иметь меньший диаметр.
Можно ли использовать КПГВЭВ для подключения датчиков с токовым выходом 4-20 мА?
Да, это одно из основных применений данного кабеля. Экран эффективно защищает слабый аналоговый сигнал 4-20 мА от наводок, особенно при протяженных линиях или прокладке в зонах с сильным электромагнитным фоном. Экран в таких цепях заземляется, как правило, со стороны контроллера (приемника сигнала).
Как правильно заземлить экран кабеля КПГВЭВ?
Экран должен быть заземлен в одной точке, обычно на стороне управляющего устройства (ПЛК, система АСУ). Это предотвращает протекание по экрану уравнительных токов. Заземление выполняется на отдельную шину заземления аналоговых/слаботочных цепей, которая в свою очередь соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) в одной точке. Соединение должно быть надежным, предпочтительно с использованием обжимных гильз или специальных клеммников для экранов.
Допустима ли прокладка КПГВЭВ на открытом воздухе?
Прямая прокладка по улице под открытым небом не допускается, так как ПВХ-оболочка не рассчитана на длительное воздействие ультрафиолетового излучения и может растрескаться. Допускается прокладка в наружных кабельных лотках с защитными крышками, по фасадам в гофрированных трубах из ПНД или металлических, а также в грунте (в случае прокладки в трубах или блоках).
Какое максимальное расстояние передачи сигнала по этому кабелю?
Расстояние не нормируется единым значением и зависит от типа передаваемого сигнала (аналоговый, цифровой, протокол), его частоты, сечения жил (сопротивления линии), уровня внешних помех и допустимых потерь. Для аналогового сигнала 4-20 мА при сечении жил 1.5 мм² расстояние может достигать 500-1000 метров при условии правильного экранирования и заземления. Для цифровых интерфейсов (например, RS-485) расстояние может быть до 1200 метров на стандартных скоростях, но требует использования витой пары внутри кабеля (специальные исполнения КПГВЭВ могут иметь скрутку пар).
Существует ли негорючее исполнение кабеля КПГВЭВ?
Да, существуют модификации с пониженной пожарной опасностью, обозначаемые дополнительными индексами: «нг(А)-HF», «нг(А)-LS». В таком кабеле применяются ПВХ-компаунды с пониженным дымо- и газовыделением, не распространяющие горение при групповой прокладке. Такие кабели обязательны для использования на объектах с массовым пребыванием людей и на транспорте.
Как определить качество экрана при визуальном осмотре кабеля?
На торце кабеля под оболочкой должна быть четко видна плотная медная оплетка. Она должна покрывать не менее 80% поверхности скрученных жил. Проволоки в оплетке должны быть целыми, не иметь разрывов. При снятии оболочки оплетка должна сохранять форму, не распускаться.