Контрольные кабели медные гибкие многожильные: конструкция, стандарты и применение
Контрольные кабели медные гибкие многожильные представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для передачи сигналов управления, измерений, данных низкого напряжения и питания вторичных цепей в стационарных и подвижных установках. Их ключевая особенность — многопроволочная токопроводящая жила повышенной гибкости, что обеспечивает удобство монтажа в стесненных условиях, в распределительных шкафах, на движущихся механизмах и при частых перекладках.
Конструктивные элементы и материалы
Стандартная конструкция гибкого контрольного кабеля включает в себя несколько обязательных слоев, каждый из которых выполняет конкретную функцию.
Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки электротехнической марки (ММ, МТ). Гибкость определяется классом жилы по ГОСТ 22483 или международным стандартам (IEC 60228, EN 60228). Для гибких кабелей используются жилы 5-го или 6-го класса гибкости.
- Класс 5 (гибкие): Жила, скрученная из большого количества проволок малого диаметра. Применяется для стационарного монтажа с большим количеством изгибов.
- Класс 6 (очень гибкие): Жила с еще большим количеством проволок минимального диаметра. Предназначена для подключения к подвижным элементам, частых перегибов.
- Поливинилхлоридный пластикат (ПВХ): Наиболее распространенный материал (изоляция В). Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, не поддерживает горение, обеспечивает цветовую маркировку. Имеет ограниченный температурный диапазон (обычно от -50°C до +70°C).
- Сшитый полиэтилен (XLPE): Изоляция, обладающая повышенной термостойкостью (до +90°C), стойкостью к тепловому старению и лучшими диэлектрическими характеристиками.
- Полимеры без галогенов (LSZH, HF): Применяются в кабелях для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности. При горении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов.
- Фольгированный экран (FS): Изготавливается из алюмополимерной ленты. Обеспечивает 100% покрытие, но имеет низкую механическую прочность.
- Оплеточный экран (Braid): Выполняется из медных луженых проволок. Обладает высокой механической стойкостью и малым сопротивлением, что важно для отвода токов короткого замыкания.
- Комбинированный экран (SF): Сочетание фольги и оплетки, что обеспечивает максимальную степень защиты.
- Промышленная автоматизация: Подключение датчиков, исполнительных механизмов (задвижек, клапанов), контроллеров (ПЛК) в АСУ ТП.
- Энергетика: Вторичные цепи релейной защиты и автоматики (РЗА), цепи управления выключателями, сигнализации на подстанциях и электростанциях.
- Машиностроение: Внутристоечный монтаж станков с ЧПУ, промышленных роботов, технологических линий.
- Транспортная инфраструктура: Системы сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железной дороге, управление крановым оборудованием.
- Судостроение: Судовые контрольные кабели для систем управления с повышенными требованиями к гибкости и стойкости к вибрациям.
- К – кабель контрольный.
- Г – гибкий (жила 5-го класса).
- В – изоляция жил из ПВХ.
- В – оболочка из ПВХ.
- нг(А) – нераспространяющий горение при групповой прокладке по категории А (наивысшая стойкость).
- -LS – Low Smoke, пониженное дымовыделение.
- 20х1.5 – количество жил (20) и номинальное сечение каждой (1.5 мм²).
- Оконцевание: Многопроволочные жилы требуют обязательного обжатия кабельными наконечниками (гильзами) типа НШВИ, НШПИ или пайки перед подключением к клеммам аппаратуры. Это предотвращает распушение жилы и обеспечивает надежный электрический контакт.
- Защита от вибрации: В точках ввода в клеммные коробки и шкафы необходимо использовать сальниковые вводы с резиновыми уплотнителями для предотвращения перетирания оболочки.
- Укладка в лотки: Допускается многослойная укладка, но с учетом коэффициента заполнения и тепловыделения. Для кабелей с индексом «нг» правила менее строгие.
- Затягивание в трубы: При протяжке необходимо использовать специальные чулки или кабельную смазку, чтобы не повредить оболочку.
- Учет температурного режима: Длительно допустимая температура токопроводящей жилы для кабелей с ПВХ изоляцией обычно составляет +70°C. Превышение ведет к ускоренному старению изоляции.
Сечение жил варьируется, как правило, от 0.5 до 10 мм², наиболее распространены сечения 1.5 мм² и 2.5 мм².
Изоляция жил
Каждая жила изолируется индивидуально для обеспечения электрической прочности и идентификации. Основные материалы:
Экран (при наличии)
Для защиты передаваемых сигналов от внешних электромагнитных помех и ограничения излучения от самого кабеля применяются экраны.
Поясная изоляция и оболочка
Изолированные жилы скручиваются в сердечник с наложением промежуточного слоя (под оболочку) из полимерной ленты или нетканого материала. Наружная оболочка служит для защиты сердечника от механических повреждений, агрессивных сред, влаги и распространения огня. Материалы оболочки аналогичны материалам изоляции (ПВХ, ПЭ, безгалогенные составы).
Ключевые технические характеристики
При выборе кабеля необходимо анализировать следующие параметры:
| Параметр | Типичные значения / Описание | Нормативный документ (пример) |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U | 300/500 В, 450/750 В, 0.6/1 кВ | ГОСТ 1508, ГОСТ 31996 |
| Температурный диапазон эксплуатации | От -50°C до +70°C (для ПВХ), от -60°C до +90°C (для XLPE) | ГОСТ 15150 (исполнения УХЛ, Т) |
| Минимальный радиус изгиба | 5-10 наружных диаметров кабеля (для гибких исполнений) | ГОСТ 7006 |
| Сопротивление изоляции | Не менее 5-10 МОм·км при +20°C | ГОСТ 3345 |
| Испытательное напряжение переменным током | 2000 В (50 Гц) в течение 5 мин. для кабеля 0.66/1 кВ | ГОСТ 2990 |
| Стойкость к распространению горения | Категории по ГОСТ Р МЭК 60332: одиночная прокладка (1), групповая (А, B, C, D) | ГОСТ Р МЭК 60332-1-2, -3-22 |
Области применения и маркировка
Гибкие контрольные кабели находят применение в следующих отраслях:
Расшифровка маркировки (на примере КГВВнг(А)-LS 20х1.5)
Сравнение с другими типами контрольных кабелей
| Параметр | Кабель гибкий (КГВВ, КГЭВ) | Кабель с моножилой (КВВГ, АКВВГ) | Кабель для подвижного подключения (РК-ГМ, LiYCY) |
|---|---|---|---|
| Класс жилы | 5 или 6 | 1 или 2 | 5 или 6, специальная скрутка |
| Гибкость | Высокая | Низкая/средняя | Очень высокая, для постоянного движения |
| Основное назначение | Стационарный монтаж в сложных трассах, шкафах, с редкими перекладками | Стационарная прокладка по прямым трассам, в лотках, земле | Подвижное подключение на кранах, тельферах, подающих механизмах |
| Стоимость | Средняя | Ниже | Выше |
Особенности монтажа и эксплуатации
При работе с гибкими многожильными кабелями необходимо учитывать специфику их конструкции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается контрольный кабель от силового?
Основное отличие — назначение. Силовой кабель предназначен для передачи электроэнергии (основной мощности), контрольный — для передачи сигналов и информации. Это влечет различия в конструкции: контрольные кабели имеют большее количество жил малого сечения (до 61 и более), более низкое номинальное напряжение (чаще 450/750 В против 0.66/1 кВ и выше у силовых) и повышенные требования к точности электрических параметров (емкость, индуктивность), особенно для экранированных версий.
Когда обязательно нужно применять экранированный гибкий контрольный кабель?
Экранирование необходимо в следующих случаях: 1) При прокладке трассы в зоне действия сильных электромагнитных полей (вблизи силовых шин, частотных преобразователей, мощного оборудования). 2) Для передачи аналоговых сигналов низкого уровня (термопары, датчики давления). 3) При использовании протоколов связи, чувствительных к помехам (RS-485, Profibus). 4) В требованиях технического задания или отраслевых нормах (например, для систем АЭС).
Можно ли прокладывать гибкий контрольный кабель в земле (траншее)?
Стандартные гибкие кабели в ПВХ оболочке не предназначены для непосредственной прокладки в земле. Для подземной трассы требуются кабели с броневым покровом (например, с лентами из стальной оцинкованной брони — КГВБбШв) или их необходимо защищать пластиковыми/асбоцементными трубами. Оболочка обычного КГВВ не обладает достаточной стойкостью к механическому давлению грунта и возможному воздействию грызунов.
Что означает цветовая маркировка жил и как ее соблюдать?
Цветовая маркировка изоляции жил регламентируется ГОСТ 31996 и служит для идентификации. Основные правила: жила заземления (PE) должна быть желто-зеленой; нулевая (N) — голубой или синей. Для фазных/сигнальных жил допускается сплошная окраска или нанесение цифровой маркировки. Рекомендуется при монтаже сложных систем (например, с множеством датчиков) дополнительно использовать маркировочные бирки на концах кабеля.
Как правильно выбрать сечение жил гибкого контрольного кабеля?
Сечение выбирается по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току с учетом способа прокладки (в воздухе, в земле, пучком) и температуры окружающей среды. Для контрольных цепей токи обычно невелики. 2) По падению напряжения, особенно для цепей питания катушек аппаратуры или удаленных датчиков. Падение напряжения не должно превышать 5% от номинального. Для сигнальных цепей также учитывается сопротивление жилы, влияющее на точность измерений.
В чем разница между кабелями с индексами «нг» и «нг-LS»?
Индекс «нг» означает, что кабель не распространяет горение при групповой прокладке (испытание по ГОСТ Р МЭК 60332-3). Индекс «нг-LS» (Low Smoke) указывает, что помимо нераспространения горения, кабель при пожаре выделяет пониженное количество дыма и газов. Кабели «нг-HF» (Halogen Free) вообще не содержат галогенов, что исключает выделение коррозионных и токсичных газов. Выбор зависит от требований к безопасности объекта (метро, тоннели, общественные здания, АЭС).
Какой срок службы у качественного гибкого контрольного кабеля и от чего он зависит?
Номинальный срок службы кабелей с ПВХ изоляцией составляет 15-25 лет. Фактический срок сильно зависит от условий эксплуатации: температурного режима (превышение +70°C резко сокращает срок), воздействия солнечного излучения (требуется защита или оболочка из светостабилизированного полиэтилена), агрессивных сред (химикаты, масла), механических нагрузок и вибрации. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) имеют срок службы до 30-40 лет.