Кабели MULTIFLEX

Кабели MULTIFLEX: Конструкция, стандарты и области применения

Кабели серии MULTIFLEX представляют собой гибкие кабели управления и питания, предназначенные для стационарной прокладки и подвижного монтажа в условиях интенсивного механического воздействия. Их ключевая особенность — высокая гибкость, достигаемая за счет использования тонкопроволочных медных жил класса 5 или 6 по DIN VDE 0295 и IEC 60228, а также специальных эластомерных изоляционных и оболочковых материалов. Основная сфера применения — промышленное оборудование: станки с ЧПУ, робототехнические комплексы, портальные системы, конвейеры, подъемно-транспортное оборудование (краны, тельферы), а также автоматизированные складские системы (AS/RS).

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция кабеля MULTIFLEX является многослойной и оптимизированной для работы в условиях кручения, изгиба и вибрации.

• Токопроводящая жила: Медь, класс гибкости 5 или 6. Класс 6 (особо гибкий) используется в наиболее динамичных применениях. Сечение жил варьируется от 0.5 мм² до 95 мм² для силовых линий и от 0.25 мм² для контрольных и сигнальных пар.
• Изоляция жил: Выполняется из специальных композиций на основе поливинилхлорида (PVC), термопластичного эластомера (TPE) или этилен-пропиленового каучука (EPR). Материал подбирается исходя из требований к гибкости, температурному диапазону и стойкости к маслу. Изолированные жилы часто скручены в пары или группы для снижения взаимных помех.
• Разделительный слой: Между изолированными жилами и экраном/оболочкой может накладываться полиэфирная или полипропиленовая пленка, а также дополнительные синтетические нити (например, из полиэстера), которые предотвращают слипание элементов и обеспечивают дополнительную механическую защиту.
• Экран: Для защиты от электромагнитных помех (EMI) применяется оплетка из луженой медной проволоки, часто с плотностью покрытия более 80%. В некоторых конструкциях используется комбинация фольги (алюминиевая или медная с дренажным проводником) и оплетки для полного экранирования.
• Наружная оболочка: Ключевой элемент, определяющий стойкость к внешним воздействиям. Применяются материалы: специальный PVC (PUR), полиуретан (PUR) или хлоропреновый каучук (CR). Оболочка из PUR обладает выдающейся стойкостью к истиранию, маслам, озону и гидролизу.

Ключевые технические характеристики и стандарты

Кабели MULTIFLEX производятся в соответствии с международными и национальными стандартами, что гарантирует их безопасность и функциональность.

Таблица 1: Основные технические параметры кабелей MULTIFLEX

Параметр	Типичное значение / Описание	Стандарты
Номинальное напряжение	300/500 В, 0.6/1 кВ	IEC 60245, VDE 0282, HD 22.12
Температурный диапазон эксплуатации	От -40°C до +90°C (для версий с оболочкой из PUR или специального PVC). При стационарной прокладке возможно до +105°C.	IEC 60332-1, IEC 60754
Минимальный радиус изгиба при динамической нагрузке	5-7.5 x Ø кабеля (в зависимости от конструкции)	IEC 60245-2
Стойкость к скручиванию (торсионным нагрузкам)	До ±180°/м, для специальных торсионных исполнений — до ±360°/м.	Внутренние спецификации производителей
Стойкость к маслам	Высокая (не распространяет горение, стойкость к минеральным маслам и смазочно-охлаждающим жидкостям).	IEC 60811-404, UL 1277
Класс пожарной безопасности	Не распространяющие горение (IEC 60332-1), безгалогенные, с низким дымовыделением (IEC 60754, IEC 61034).	IEC 60332, IEC 60754, IEC 61034

Типовые конструкции и маркировка

В зависимости от комбинации функций, кабели MULTIFLEX делятся на несколько основных типов.

• MULTIFLEX POWER: Силовые гибкие кабели для передачи электроэнергии к подвижным потребителям. Конструкция: многопроволочные жилы, изоляция из EPR или PVC, оболочка из PUR. Сечения: от 1.5 мм² до 95 мм².
• MULTIFLEX CONTROL: Кабели управления для передачи дискретных и аналоговых сигналов управления. Содержат от 4 до 60 жил малого сечения (0.25-2.5 мм²), часто с индивидуальной или групповой экранировкой.

MULTIFLEX SERVO: Комбинированные кабели для сервоприводов. В одной оболочке объединены силовые жилы (3 жилы + PE), жилы управления (например, для энкодера) и, опционально, тормозные жилы. Обязательно наличие силового экрана и экрана для контрольных пар.

• MULTIFLEX DATA: Кабели для передачи данных (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP). Содержат витые пары (CAT5e, CAT6, CAT7) с индивидуальным экранированием (SF/UTP, S/FTP) и общим экраном. Обеспечивают целостность сигнала в условиях динамического движения.
• MULTIFLEX SPECIAL: Специальные исполнения: для повышенных температур, для пищевой промышленности (с одобрением FDA/USDA), с повышенной стойкостью к УФ-излучению для наружного применения, с антивибрационными заполнителями.

Критерии выбора и расчет эксплуатационных параметров

Выбор конкретного типа кабеля MULTIFLEX требует анализа множества параметров системы.

Таблица 2: Критерии выбора кабеля MULTIFLEX

Критерий	Вопросы для анализа	Рекомендации
Характер движения	Изгиб, скручивание, вибрация? Радиус изгиба? Цикличность (циклов/день)?	Для чистого изгиба — стандартные гибкие кабели. Для кручения — специальные торсионные исполнения. Уточнить минимальный радиус изгиба у производителя.
Электрические параметры	Напряжение, ток, тип сигнала (аналоговый/цифровой/высокочастотный)?	Рассчитать падение напряжения. Для сигналов данных — выбрать соответствующую категорию и тип экранирования. Для сервоприводов — использовать комбинированные SERVO-кабели.
Внешние воздействия	Наличие масел, химикатов, УФ-излучения, температура окружающей и внутренняя (нагрев от потерь)?	Для агрессивных сред — оболочка из PUR или CR. Для высоких температур — изоляция из силикона или EPR. Проверить температурный класс.
Механические нагрузки	Риск истирания, ударов, растяжения? Необходимость наличия трос-системы?	При высоком истирании — оболочка из PUR. При значительных растягивающих нагрузках — кабели с несущим элементом (кевлар) или внешняя кабельная цепь (гофра).
Нормативные требования	Требуется ли соответствие стандартам UL/CSA, необходимость низкого дымовыделения (LSZH)?	Для рынков Северной Америки — искать кабели с маркировкой UL/CSA. Для общественных зданий и транспорта — исполнение LSZH.

Монтаж, эксплуатация и обеспечение долговечности

Неправильный монтаж является основной причиной преждевременного выхода из строя даже самых качественных гибких кабелей.

• Радиус изгиба: Необходимо строго соблюдать минимальный радиус изгиба, указанный производителем, как при монтаже, так и в процессе эксплуатации. Использование радиусов меньше допустимых ведет к чрезмерным механическим напряжениям в жилах и экране.
• Укладка в кабельные цепи (гофры): Кабель должен укладываться свободно, без перекручиваний и натяжения. Запрещается фиксировать кабель в кабельной цепи клеем или стяжками, это нарушает его естественное движение и приводит к локальным точкам износа. Внутреннее сечение гофры должно быть заполнено не более чем на 75-80%.
• Крепление концов: В точках ввода в электрический шкаф или к подвижному элементу кабель должен быть зафиксирован с помощью специальных кабельных держателей или гибких кабельных вводов (PG, M). Необходимо обеспечить рельеф (запас длины) для компенсации движения и вибрации.
• Экранирование и заземление: Экран должен быть заземлен с обеих сторон (в большинстве случаев) для эффективного подавления помех. Для этого используются корпусные кабельные наконечники, EMC-клеммы или специальные зажимы, обеспечивающие большую площадь контакта по всей окружности экрана.
• Регулярное обслуживание: Визуальный осмотр на предмет потертостей, трещин оболочки, перегибов. Контроль температуры в точках максимального нагрева (клеммные соединения). Проверка целостности экрана при появлении помех в системе.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля MULTIFLEX от обычного гибкого кабеля КГ?

Кабель КГ предназначен в первую очередь для подключения передвижных механизмов и рассчитан на умеренные циклы изгиба. MULTIFLEX — это кабель для динамических применений с высокой циклической нагрузкой (десятки тысяч циклов). Он использует жилы более высокого класса гибкости (6 против 5 у КГ), специальные эластомерные оболочки (PUR) с повышенной стойкостью к истиранию и оптимизированную конструкцию для снижения механических напряжений. MULTIFLEX также часто включает экраны и комбинированные конструкции (сила+управление+данные), что нехарактерно для классического КГ.

Можно ли использовать MULTIFLEX для стационарной прокладки?

Да, можно, и это часто практикуется, особенно когда требуется единое кабельное решение для всего оборудования, часть которого статична, а часть подвижна. Однако, с экономической точки зрения, для чисто стационарных участков может быть избыточным использование более дорогого динамического кабеля. Следует учитывать, что его электрические характеристики (допустимый ток) для стационарной прокладки могут быть выше, чем для динамической.

Как правильно выбрать сечение силовых жил для сервопривода?

Сечение выбирается исходя из двух основных критериев: номинального тока двигателя и допустимого падения напряжения. Падение напряжения на кабеле в контуре «преобразователь-двигатель» не должно превышать 1-3% от номинального напряжения при полной нагрузке и максимальной длине трассы. Производители частотных преобразователей и сервоприводов обычно предоставляют таблицы или формулы для расчета. Также критично учитывать характер нагрузки (постоянная, циклическая с частыми пусками) и температуру окружающей среды.

Что означает маркировка «PUR» на оболочке и каковы ее альтернативы?

PUR — это полиуретан. Данный материал обладает уникальным сочетанием гибкости, стойкости к истиранию (превосходит PVC в 5-10 раз), маслам, озону и гидролизу. Он является стандартом для динамических применений в промышленности. Альтернативы: специальный PVC (дешевле, но менее износостойкий и с меньшим температурным диапазоном), TPE (термопластичный эластомер, хороший баланс свойств), и CR (хлоропреновый каучук, Neoprene, для сложных условий с риском возгорания, УФ-излучения).

Какой тип экранирования необходим для передачи данных в промышленной сети?

Выбор зависит от уровня электромагнитных помех (ЭМП) в среде прокладки. Для сред с умеренными помехами может быть достаточно общего экрана из фольги (UTP). В условиях сильных ЭМП (например, рядом с силовыми шинами, частотными преобразователями) требуется индивидуальное экранирование каждой витой пары фольгой (FTP) или, что надежнее, комбинация индивидуального экрана из фольги и общего экрана из медной оплетки (S/FTP). Это обеспечивает максимальную защиту как от внешних помех, так и от перекрестных наводок между парами внутри кабеля.

Что делать, если кабель в кабельной цепи начал перекручиваться?

Перекручивание свидетельствует о нарушении правил монтажа. Необходимо: 1) Полностью разобрать кабельную цепь и выпрямить кабель. 2) Заново произвести укладку, убедившись, что кабель не имеет предварительного кручения и укладывается в гофр естественным образом, как вытянутый из бухты. 3) Надежно зафиксировать кабель с обоих концов, чтобы он не мог проворачиваться в точках крепления. Игнорирование этой проблемы приведет к быстрому разрушению кабеля.

Заключение

Кабели серии MULTIFLEX являются специализированным решением для современных автоматизированных промышленных систем, где надежность передачи энергии, сигналов и данных в условиях постоянного движения является критической. Их правильный выбор, основанный на анализе механических, электрических и environmental-факторов, а также профессиональный монтаж и обслуживание, напрямую влияют на бесперебойность работы всего оборудования и минимизацию затрат на жизненный цикл. Использование стандартизированных продуктов, соответствующих международным нормам, снижает технические риски и обеспечивает предсказуемость эксплуатационных характеристик в долгосрочной перспективе.