Кабели экранированные 6 жил

Кабели экранированные 6-жильные: конструкция, стандарты и сферы применения

Экранированный кабель на 6 жил представляет собой сложное электротехническое изделие, предназначенное для передачи электроэнергии или сигналов в условиях воздействия сильных электромагнитных помех. Конструкция такого кабеля обеспечивает минимальные потери энергии, защиту от наводок и безопасность персонала. Основное назначение – использование в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью или сетях с заземленной нейтралью, где требуется отдельный проводник для защитного заземления (PE) и, опционально, для нейтрали (N) в системах TN-S. Также 6-жильные кабели широко применяются в системах автоматизации, АСУ ТП и измерительных цепях высокой точности.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция 6-жильного экранированного кабеля является многослойной. Каждый слой выполняет строго определенную функцию.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной или алюминиевой проволоки. Медь предпочтительна для гибких кабелей, стационарной прокладки в сложных условиях и цепей с частыми изгибами. Алюминий применяется для стационарной прокладки с целью снижения стоимости и веса кабеля. Жилы могут быть однопроволочными (класс 1 по ГОСТ 22483) или многопроволочными (классы 2, 3, 4, 5, 6), что определяет гибкость кабеля.
• Изоляция жил: Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, сшитого полиэтилена (XLPE), полиэтилена или резины. XLPE обеспечивает повышенную термостойкость (до +90°C) и стойкость к токам короткого замыкания. ПВХ распространен благодаря балансу стоимости, гибкости и нераспространению горения.
• Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Для идентификации применяется цветовая маркировка. Для силовых кабелей согласно ГОСТ 31996-2012: жилы фаз L1, L2, L3 – коричневый, черный, серый; нейтраль N – синий; защитный проводник PE – желто-зеленый. Шестая жила, в зависимости от назначения, может иметь, например, красный или синий с меткой цвет.
• Экран: Ключевой элемент, обеспечивающий защиту от электромагнитных помех. Выполняется в виде оплетки из медных или медных луженых проволок, алюмополимерной ленты, комбинации ленты и оплетки, либо сплошной гофрированной металлической оболочки (из меди, алюминия или стали). Выбор типа экрана зависит от требуемой степени защиты и гибкости.
• Разделительный слой: Представляет собой обмотку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки или нетканого материала поверх экрана для защиты от повреждения при монтаже и обеспечения стабильности конструкции.
• Внешняя оболочка: Защищает все внутренние элементы от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и ультрафиолета. Материалы: ПВХ, полиэтилен, резина, полиуретан. Оболочка может иметь специальные свойства: маслостойкость, нераспространение горения (нг), пониженное дымовыделение (LS), безгалогенность (HF).

Классификация и основные типы

Шестижильные экранированные кабели можно классифицировать по нескольким ключевым признакам.

По назначению:

• Силовые: Для передачи электроэнергии в трехфазных сетях 0,66; 1; 3; 6; 10 кВ и выше. Примеры: ВВГ-Пнг(А)-Э 6х…, АВВГ-Э 6х…, ПвПнг(А)-Э 6х….
• Кабели управления и контроля: Для цепей управления, сигнализации, измерения. Имеют жилы малого сечения (обычно до 10 мм²). Примеры: КВВГЭнг(А)-ХЛ 6х…, КГЭнг(А)-ХЛ 6х….
• Инструментальные и измерительные: Для подключения датчиков, передачи слаботочных аналоговых сигналов (4-20 мА, термопар). Характеризуются точным согласованием параметров жил.

По типу экрана:

• С оплеткой: Гибкий, обеспечивает защиту в широком частотном диапазоне. Степень покрытия обычно 65-90%.
• С фольгой (алюмополимерной лентой): Обеспечивает 100% покрытие по длине, но менее устойчив к механическим повреждениям. Часто комбинируется с дренажным проводником.
• Комбинированный экран (фольга+оплетка): Наиболее эффективный вариант, сочетающий 100% покрытие ленты и механическую прочность/гибкость оплетки.
• С индивидуальным экранированием каждой жилы/пары: Применяется в кабелях для точных аналоговых и цифровых систем, где важна защита от перекрестных помех между цепями.

Ключевые технические характеристики

При выборе кабеля необходимо анализировать комплекс параметров, указанных в технических условиях и стандартах.

Таблица 1. Основные технические характеристики силовых экранированных кабелей 6х…

Параметр	Ед. изм.	Типичные значения / Описание	Нормативный документ
Номинальное напряжение U0/U	кВ	0.66/1; 6/10; 8.7/15	ГОСТ 31996-2012, МЭК 60502-1
Сечение жил	мм²	От 1.5 до 400 (зависит от типа кабеля)	ГОСТ 22483-2012
Температура эксплуатации	°C	-50…+70 (ПВХ), -60…+70 (ХЛ), -50…+90 (XLPE)	ГОСТ 15150 (климатическое исполнение)
Макс. рабочая температура жилы	°C	+70 (ПВХ), +90 (XLPE, резина)	ГОСТ 31996-2012
Сопротивление изоляции	МОм·км	Не менее 5-10 для кабелей на 1 кВ при +20°C	ГОСТ 3345-76
Испытательное напряжение	кВ	3.5 (для кабелей 0.66/1 кВ) в течение 5 мин.	ГОСТ 2990-78
Сопротивление экрана	Ом/км	Определяется сечением проволок оплетки или толщиной ленты. Нормируется ТУ.	Внутренние ТУ предприятия
Минимальный радиус изгиба	—	7.5-15 наружных диаметров (зависит от гибкости жил и конструкции)	ГОСТ 23286-78

Области применения и схемы подключения

Экранированные 6-жильные кабели находят применение в отраслях с высокими требованиями к надежности и помехозащищенности.

• Промышленная энергетика: Питание ответственных электроприемников, таких как частотно-регулируемые приводы (ЧРП), сервомоторы, мощные преобразователи. Экран отводит высокочастотные помехи, генерируемые этими устройствами.
• Распределительные устройства и щитовое оборудование: Межпанельные соединения в условиях плотной компоновки, где велика вероятность наводок.
• Системы автоматизации и КИПиА: Соединение программируемых логических контроллеров (ПЛК), распределенных модулей ввода-вывода, датчиков и исполнительных механизмов в контурах управления.
• Объекты инфраструктуры: Прокладка в кабельных каналах метрополитена, вдоль железных дорог, в аэропортах, где присутствуют сильные поля от контактной сети и радиопередающего оборудования.
• Взрывоопасные зоны: Кабели в специальном исполнении (например, КВВГЭнг(А)-ХЛ) применяются для подключения оборудования во взрывоопасных зонах классов 1 и 2.

Схемы подключения в трехфазных сетях: В кабеле 6х… могут быть реализованы две основные схемы:
1. 3 фазы (L1, L2, L3) + нейтраль (N) + защитный проводник (PE) + резервная жила.
2. 3 фазы (L1, L2, L3) + защитный проводник (PE) + 2 жилы для управления или сигнализации (например, для подключения датчика положения или термоконтакта двигателя).
Экран кабеля подлежит обязательному заземлению с двух сторон (за исключением некоторых специфических случаев измерения). Для заземления используется специальный экранный зажим или корпусная земля клеммной колодки.

Нормативная база и маркировка

Производство и применение кабелей в РФ регламентируется межгосударственными и национальными стандартами.

• ГОСТ 31996-2012: Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Основной документ для силовых кабелей.
• ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-1-2): Требования к пожарной безопасности. Категории исполнений: нг(A), нг(B), нг(C), нг(D) – по нераспространению горения; LS – пониженное дымовыделение; HF – безгалогенность.
• ГОСТ Р 53769-2010 (МЭК 60502-1): Кабели силовые на номинальное напряжение от 1 кВ до 30 кВ.
• ТУ 16.К71-335-2004, ТУ 3500-001-21059720-2015 и др.: Технические условия предприятий-изготовителей на конкретные марки кабелей.

Маркировка наносится на внешнюю оболочку в виде надписи и через равные промежутки (обычно не более 1 метра). Пример: КВВГЭнг(А)-ХЛ 6х2.5 расшифровывается как: К – контрольный, В – изоляция жил из ПВХ, В – оболочка из ПВХ, Г – гибкий (многопроволочная жила), Э – экранированный, нг(А) – нераспространение горения по категории А, ХЛ – климатическое исполнение для холодного климата (-60°C), 6х2.5 – число жил и их номинальное сечение.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж экранированных кабелей требует соблюдения специальных правил для сохранения целостности экрана и его эффективности.

• Радиус изгиба: Не должен превышать значений, указанных в ТУ. Для кабелей с экраном из фольги чрезмерный изгиб приводит к его разрыву и потере защитных свойств.
• Заземление экрана: Должно быть выполнено эффективно, с минимальной индуктивностью. Предпочтительно использование круговых зажимов (винтовых или накидных), обеспечивающих 360-градусный контакт по всей окружности экрана. Оплетка должна быть распушена, скручена в жгут и заведена в зажим. При использовании комбинированного экрана дренажный проводник заземляется отдельно.
• Прокладка в магнитопроводах: При проходе через стены или перекрытия в металлических трубах или коробах, последние также должны быть заземлены. Необходимо избегать образования замкнутых магнитных контуров вокруг кабеля.
• Соединение и ответвление: При необходимости сращивания экраны должны быть соединены с сохранением непрерывности и заземлены. Для этого применяются специализированные муфты с проводниками для соединения экранов.
• Тестирование: После монтажа обязательны проверки: измерение сопротивления изоляции жил и экрана, проверка целостности и правильности фазировки жил, испытание повышенным напряжением.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между экраном из оплетки и из фольги?

Оплетка обеспечивает лучшую механическую защиту и гибкость, эффективно работает на высоких частотах, но имеет не 100% покрытие. Фольга дает полное покрытие, лучше защищает на низких частотах, но механически уязвима. Комбинированный экран (фольга+оплетка) лишен этих недостатков и применяется в наиболее ответственных applications.

Обязательно ли заземлять экран с двух сторон?

Для силовых кабелей и кабелей, передающих сигналы выше 1 МГц (например, Ethernet), – да, обязательно. Это предотвращает превращение экрана в антенну. В некоторых низкочастотных аналоговых цепях (например, термопары) для борьбы с контурными токами экран может заземляться только с одной стороны. Решение принимается на основе анализа схемы и требований ЭМС.

Как правильно выбрать сечение жил для 6-жильного силового кабеля?

Сечение выбирается по току нагрузки с учетом коэффициента прокладки (для 6 жил, проложенных в одной трубе/лотке, коэффициент снижения составляет 0.8). Отдельно проверяется сечение нейтрали (может быть равным или уменьшенным, если в нагрузке нет значительных несимметрий и гармоник кратных 3) и защитного проводника PE (регламентируется ПУЭ гл. 1.7).

Можно ли использовать кабель КВВГЭ для стационарной прокладки в земле?

Нет, категорически не рекомендуется. Кабели марок ВВГ, КВВГ и их модификации не имеют бронепокрова и предназначены для прокладки в помещениях, кабельных каналах, туннелях. Для прокладки в земле необходимо применять кабели с броней, например, АВБбШв или ПвБбШв.

Что означает буква «Э» в конце маркировки кабеля, например, ВВГ-Э?

Буква «Э» в соответствии с ГОСТ 31996-2012 указывает на наличие экрана. Для силовых кабелей на напряжение до 3 кВ это, как правило, экран из медной луженой проволоки или медной ленты, наложенной поверх изолированных скрученных жил.

Как отличить экранированный кабель от неэкранированного визуально?

Под внешней оболочкой экранированного кабеля виден металлический слой (оплетка или лента). Часто под оболочкой находится дренажный проводник в виде неизолированной медной проволоки, контактирующей с экраном. В маркировке на оболочке всегда присутствует символ «Э».

Каков срок службы экранированного кабеля и от чего он зависит?

Номинальный срок службы для силовых кабелей с ПВХ изоляцией составляет 25-30 лет, с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) – 30-40 лет. Фактический срок зависит от условий эксплуатации: температуры, механических нагрузок, воздействия химических веществ, влажности, качества монтажа и соблюдения нагрузочных характеристик.