Кабели многопроволочные медные гибкие: конструкция, классификация и применение
Многопроволочные медные гибкие кабели представляют собой класс кабельно-проводниковой продукции, токопроводящая жила которого состоит из множества тонких медных проволок, скрученных определенным образом. Это обеспечивает повышенную гибкость, стойкость к переменным изгибам и вибрациям по сравнению с моножильными проводниками. Основная сфера применения охватывает подвижные подключения, временные электросети, промышленное оборудование, силовые и контрольные цепи с высокой динамической нагрузкой.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция гибкого кабеля определяется техническими условиями и стандартами. Ее основными элементами являются:
- Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки электротехнической марки (ММ, МТ, по ГОСТ 2112-79 или аналогов). Ключевые параметры: класс гибкости, количество проволок в жиле и их диаметр. Чем больше проволок и меньше диаметр каждой, тем выше гибкость.
- Изоляция жилы. Выполняется из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, сшитого полиэтилена (СПЭ), резины на основе натуральных или синтетических каучуков, силикона, полиуретана. Материал определяет температурный диапазон, стойкость к маслам, химикатам, ультрафиолету и механическим воздействиям.
- Скрутка изолированных жил. Изолированные жилы скручиваются в сердечник с применением заполнителей для придания кабелю округлой формы и механической стабильности.
- Поясная изоляция/разделительный слой. Может представлять собой пленку, обмотку или экран.
- Экран. Присутствует в кабелях для защиты от электромагнитных помех. Выполняется в виде оплетки из медных луженых проволок, полиэфирной или алюмополиэфирной ленты с дренажным проводником.
- Оболочка. Наружный защитный слой из ПВХ, резины, полиуретана или термоэластопласта. Обеспечивает защиту от влаги, масел, абразивного износа и агрессивных сред.
- Диапазон сечений: от 0.75 до 240 мм² и более.
- Количество жил: 1-5.
- Область применения: строительные площадки, горная техника, судовое оборудование, сварочные посты, сельхозтехника.
- Диапазон сечений: от 0.75 до 10 мм².
- Количество жил: от 4 до 61 и более.
- Область применения: станки ЧПУ, технологические линии, системы автоматизации зданий.
- Напряжение: до 450/750 В.
- Температурный диапазон: от -40°С до +90°С (кратковременно до +125°С).
- Область применения: объекты с повышенными требованиями пожарной безопасности: метро, аэропорты, больницы, торговые центры.
- Количество циклов изгиба/скручивания: до нескольких миллионов.
- Конструкция: часто включают силовые, контрольные, коаксиальные и волоконно-оптические элементы в одной оболочке.
- Напряжение и род тока: Определяет тип изоляции и толщину изоляционного слоя.
- Сечение жилы и количество жил: Выбирается исходя из тока нагрузки с учетом поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды и групповую прокладку.
- Класс гибкости: Зависит от характера движения: стационарная прокладка (класс 2), периодический изгиб (класс 5), постоянное движение (класс 6).
- Внешние воздействия:
- Температурный диапазон.
- Наличие масел, растворителей, кислот, щелочей.
- Воздействие УФ-излучения (для уличного применения).
- Механические нагрузки: истирание, давление, удары, вибрация.
- Возможность скручивания (торсионные нагрузки).
- Требования пожарной безопасности: Необходимость нераспространения горения (нг), низкого дымовыделения (LS), отсутствия галогенов (HF).
- Электромагнитная совместимость: Наличие экрана (медная оплетка, фольга) для защиты от внешних помех и предотвращения излучения помех от кабеля.
- Оконцевание: Многопроволочные жилы требуют обязательного обжатия кабельными наконечниками (гильзами) соответствующего типа (например, НШВИ, НШПИ) или пайки/лужения перед подключением к клеммам. Это предотвращает распушение жилы и обеспечивает надежный электрический контакт.
- Защита от перегибов: В местах ввода в подвижные механизмы рекомендуется использовать дополнительные элементы защиты: кабельные цепи (кабельные carrier), гибкие гофрированные трубы, пружинные амортизаторы.
- Радиус изгиба: При прокладке необходимо соблюдать минимально допустимый радиус изгиба (R), указанный в технической документации. Обычно он составляет от 5 до 15 наружных диаметров кабеля и зависит от его типа.
- Крепление: Подвижные участки кабеля должны быть закреплены с учетом траектории движения, без натяжения и перекручивания.
- Регламентное обслуживание: Кабели, работающие в условиях динамических нагрузок, требуют периодического визуального осмотра на предмет повреждения изоляции, оболочки, излома жил.
- нг (не распространяющий горение) – кабель не поддерживает горение при групповой прокладке.
- LS (Low Smoke) – пониженное дымовыделение при пожаре.
- HF (Halogen Free) – безгалогенный. Изоляция и оболочка не содержат хлора, фтора и других галогенов, что минимизирует выделение коррозионных и токсичных газов при горении.
Классификация по гибкости (классы гибкости)
Согласно международным (IEC 60228, IEC 60245) и национальным (ГОСТ 22483-2012) стандартам, гибкость жилы определяется ее классом. Класс указывает на минимальное количество проволок в жиле и ее стойкость к изгибу.
| Класс гибкости (по ГОСТ 22483) | Обозначение (пример) | Количество проволок в жиле (мин.) | Типичное применение | Аналог по IEC 60228 |
|---|---|---|---|---|
| 1 (Жесткий) | ож | 1 | Стационарная прокладка в земле, бетоне, по стенам. | Class 1 |
| 2 (Повышенной гибкости) | мн | 7 | Стационарный монтаж щитов, распределительных устройств, где требуется однократный изгиб. | Class 2 |
| 3-4 (Гибкие) | мн | от 24 (для 0.75 мм²) до 56 (для 35 мм²) и более | Подключение передвижного оборудования, бытовых удлинителей, переносных приборов. | Class 5 |
| 5 (Повышенной гибкости) | мн | от 50 (для 0.75 мм²) до 140 (для 35 мм²) и более | Сварочные кабели, питание кранов, тельферов, гибкие шланговые кабели. | Class 6 |
| 6 (Особо гибкие) | мн | от 84 (для 0.75 мм²) до 225 (для 35 мм²) и более | Робототехника, сценическое и медицинское оборудование, питание высокоподвижных механизмов. | — |
Основные типы кабелей и их технические характеристики
1. Кабели силовые гибкие с резиновой изоляцией и оболочкой
Например, КГ, КГ-ХЛ, КГ-Т. Предназначены для подключения передвижных механизмов к сетям переменного напряжения до 660/1000 В частотой до 400 Гц или постоянного напряжения до 1500 В. Резиновая изоляция обеспечивает стойкость к многократным изгибам и отрицательным температурам (до -40°С для КГ-ХЛ).
2. Кабели контрольные гибкие
Например, КГВВ, КГВЭВ, КГВВнг-LS. Применяются для фиксированного и подвижного монтажа в цепях контроля, управления, сигнализации, вторичной коммутации. Могут иметь экран для защиты от помех.
3. Кабели гибкие безгалогенные с низким дымовыделением
Например, H07RN-F, ÖLFLEX® CLASSIC 110. Соответствуют европейским стандартам (HD 22.12 S2, VDE 0295). Изоляция и оболочка из специальных резин или полимеров, не содержащих галогены. При пожаре выделяют мало дыма и коррозионно-активных газов.
4. Кабели для робототехники и высоких механических нагрузок
Специализированные кабели (например, LIYY, LIYCY, с маркировкой «TORSION» или «ROBOT»). Имеют особую конструкцию скрутки жил, специальные эластомерные материалы, устойчивы к скручиванию, истиранию, маслам и смазочно-охлаждающим жидкостям.
Критерии выбора многопроволочного гибкого кабеля
Выбор осуществляется на основе анализа условий эксплуатации и технических требований:
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж гибких кабелей имеет специфику, обусловленную их конструкцией:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем многопроволочный кабель принципиально отличается от одножильного?
Многопроволочная жила состоит из множества тонких проволок, что придает ей гибкость и устойчивость к усталостному разрушению при переменных изгибах и вибрации. Одножильный (монолитный) проводник жестче, но часто дешевле и проще в оконцевании для стационарного монтажа.
Как правильно выбрать сечение гибкого кабеля для подвижного подключения?
Сечение выбирается по току нагрузки с обязательным учетом поправочного коэффициента на многопроволочность и условия охлаждения. Для гибких кабелей, работающих в режиме постоянного движения с частыми остановками, допустимый длительный ток может быть ниже, чем для стационарно проложенного кабеля того же сечения из-за ухудшенного теплоотвода в скрученных жилах. Необходимо руководствоваться данными производителя для конкретного типа кабеля.
Обязательно ли обжимать многопроволочную жилу наконечником?
Да, это обязательная процедура. Прямое зажатие многопроволочной жилы в винтовой или пружинной клемме без наконечника приводит к частичному разрушению (перекусыванию) отдельных проволок при затяжке, увеличению переходного сопротивления, локальному перегреву и, как следствие, выходу из строя соединения. Наконечник НШВИ обеспечивает надежный контакт по всей площади сечения.
Можно ли проложить гибкий кабель (например, КГ) стационарно в земле или по фасаду?
Технически возможно, но не рекомендуется для длительной эксплуатации. Резиновая оболочка кабелей типа КГ не обладает достаточной стойкостью к ультрафиолетовому излучению и давлению грунта. Для стационарной прокладки в земле предназначены бронированные кабели (ВБШв), по фасаду – кабели с УФ-стабилизированной оболочкой (например, ВВГ-ХЛ). Гибкий кабель в таких условиях быстро деградирует.
Что означают буквы «нг-LS» или «HF» в маркировке гибкого кабеля?
Это обозначения по пожарной безопасности:
Как определить, что кабель действительно является гибким и соответствует заявленному классу?
Необходимо запросить у поставщика сертификат соответствия или декларацию, где указан класс гибкости по ГОСТ или IEC. Косвенным признаком является количество проволок в жиле, которое можно подсмотреть на торце среза. Также качественный гибкий кабель имеет соответствующую маркировку на оболочке (например, H05RR-F, H07RN-F, КГ).
Заключение
Многопроволочные медные гибкие кабели являются критически важным компонентом в системах электроснабжения и автоматизации, где присутствует движение, вибрация или требуется частая перекоммутация. Правильный выбор типа, класса гибкости, сечения и материала изоляции напрямую влияет на надежность, безопасность и долговечность работы оборудования. Ключевыми аспектами являются строгое соответствие условий эксплуатации заявленным характеристикам кабеля и соблюдение правил монтажа, особенно качественного оконцевания жил. При работе в сложных условиях (высокая динамика, агрессивные среды, требования пожарной безопасности) рекомендуется выбирать специализированные кабели от проверенных производителей, даже при их более высокой стоимости, так как это минимизирует риски простоев и аварийных ситуаций в дальнейшем.