Кабели контрольные экранированные гибкие представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для передачи сигналов управления, измерений и данных в системах автоматизации, диспетчеризации и связи на промышленных объектах. Их ключевая функция – обеспечение устойчивой и помехозащищенной работы цепей в условиях сильных электромагнитных помех, механических воздействий и сложной трассировки. В отличие от силовых кабелей, они не предназначены для передачи значительной мощности, но к точности и целостности передаваемого сигнала предъявляются повышенные требования.
Конструкция контрольного экранированного гибкого кабеля является многослойной и каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
Основное отличие гибких кабелей – строение жилы. Вместо монолитной проволоки используется многопроволочная скрутка из тонких медных проволок. Класс гибкости жилы определяется стандартами (например, ГОСТ 22483 или IEC 60228) и напрямую связан с количеством проволок в скрутке и их диаметром.
Изоляция отдельных жил выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, реже из сшитого полиэтилена (XLPE) или полиэтилена (ПЭ). Цветовая маркировка изоляции строго регламентирована и позволяет идентифицировать жилы в многочисленных цепях. Для гибких кабелей используются специальные композиции ПВХ, сохраняющие эластичность в широком температурном диапазоне.
Изолированные жилы скручиваются в сердечник с определенным шагом. Для фиксации конструкции и обеспечения круглой формы часто используется поясная изоляция в виде обмотки из полимерной пленки или слоя ПВХ.
Экран – критически важный элемент, обеспечивающий защиту от электромагнитных помех (ЭМП). Он выполняет две функции: защищает внутренние цепи от внешних помех и предотвращает излучение помех от самих цепей. Типы экранов:
Внешняя оболочка из ПВХ, полиуретана (PUR) или резины обеспечивает защиту от механических воздействий, агрессивных сред, масел, влаги и ультрафиолета. Для гибких кабелей оболочка должна обладать высокой эластичностью, стойкостью к истиранию и многократным изгибам. Материал PUR, например, обладает исключительной износостойкостью и маслостойкостью.
При выборе кабеля необходимо анализировать следующие параметры:
Экранированные гибкие контрольные кабели применяются в условиях, где необходима защита от помех и подвижность:
Производство кабелей регламентируется национальными и международными стандартами. В РФ основным является ГОСТ 1508-78 (отменен, но часто используется в ТУ) и серия ТУ 16.К71-*. Фактически, большинство производителей работают по собственным Техническим Условиям (ТУ), разработанным на основе ГОСТ и IEC.
Международные стандарты: IEC 60228 (жилы), IEC 60227 (ПВХ изоляция), IEC 60502 (кабели на напряжение до 30 кВ).
Пример маркировки: КГЭВ 10х1.5
Также распространены марки: КГВВЭ, КГВЭВ, КВВГЭнг (негорючий), КПВГЭ (с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена).
| Тип экрана | Конструкция | Эффективность защиты | Гибкость | Устойчивость к вибрации | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|---|
| Фольгированный (F/FS) | Алюминиевая/медная фольга с дренажным проводником | Высокая на высоких частотах (>1 МГц) | Хорошая, но экран может повреждаться при частых резких изгибах | Средняя | Стационарная прокладка для цифровых и аналоговых сигналов |
| Оплеточный (B) | Оплетка из луженых медных проволок (плотность 65-90%) | Высокая на низких и средних частотах (<10 МГц), хорошая защита от низкочастотных магнитных полей | Очень хорошая | Высокая | Подвижные механизмы, зоны с сильными низкочастотными помехами |
| Комбинированный (SFB) | Фольга + медная оплетка поверх | Очень высокая в широком частотном диапазоне | Хорошая | Высокая | Критически важные цепи, сложная электромагнитная обстановка, системы безопасности |
В современной терминологии граница между этими понятиями стерлась. Исторически «контрольный» акцентировал передачу измерительных сигналов, а «управления» – команд на исполнительные устройства. Сегодня оба термина используются как синонимы для обозначения кабелей для цепей вторичной коммутации, отличных от силовых. В стандартах чаще фигурирует термин «control cable».
Да, незаземленный экран не выполняет своей функции. Правильное заземление – с одной точки, как правило, со стороны источника сигнала или шкафа управления. Для этого дренажный проводник или сама оплетка/фольга надежно соединяются с шиной защитного заземления (PE) через специальный контакт. Двустороннее заземление создает замкнутый контур, в котором при разности потенциалов земель может протекать уравнительный ток, создающий помехи.
Буквы «нг» в маркировке означают «не распространяющие горение» при групповой прокладке. Кабель КВВГЭнг изготовлен из ПВХ пластиката пониженной горючести, который при одиночной прокладке не поддерживает горение. Это обязательное требование для прокладки в зданиях, тоннелях, кабельных этажах и других объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности.
Да, и это часто практикуется. Гибкий кабель удобнее в монтаже, особенно в стесненных условиях и при сложной трассировке. Однако, для чисто стационарной прокладки можно рассматривать и кабели с жилами класса гибкости 1 или 2 (монолит), которые могут быть дешевле при прочих равных характеристиках.
Выбор зависит от типа помех и условий эксплуатации. Оплетка обеспечивает лучшую механическую защиту и эффективна против низкочастотных магнитных полей, идеальна для подвижного монтажа. Фольга дает 100% покрытие и лучше защищает на высоких частотах, но менее устойчива к многократным изгибам. Для комплексной защиты в сложных условиях выбирают комбинированный экран.
Сечение выбирается не по токовой нагрузке (токи в цепях управления малы), а исходя из требований к механической прочности, допустимому падению напряжения и согласованию с импедансом оборудования. Для большинства цепей дискретных сигналов и аналоговых сигналов 4-20 мА достаточно сечения 0.75 мм² или 1.0 мм². Для цепей питания датчиков или соленоидных клапанов может потребоваться 1.5 мм² или 2.5 мм². Длинные линии требуют проверки по падению напряжения.