МТС

Многопроволочные токопроводящие жилы (МТС): конструкция, стандарты, применение и монтаж

Многопроволочная токопроводящая жила (МТС) — это жила, состоящая из множества тонких проволок, скрученных (сплетенных) в единый проводник. В отличие от моножилы (проводника с одной проволокой), МТС обладает принципиально иными механическими и электрическими характеристиками, что определяет ее область применения в кабельно-проводниковой продукции для энергетики, промышленности и строительства.

Конструкция и технология изготовления МТС

Основой МТС является круглая медная или алюминиевая проволока. Процесс изготовления начинается с волочения катанки через ряд фильер для достижения требуемого диаметра элементарной проволоки. Далее заданное количество этих проволок (от нескольких штук до нескольких тысяч) скручивается в несколько этапов (обычно в несколько повивов) вокруг центрального элемента или в концентрические слои. Для формирования правильной и стабильной конструкции применяется строгое геометрическое правило скрутки: каждый последующий слой имеет направление скрутки, противоположное предыдущему. Это предотвращает раскручивание жилы и обеспечивает ее круглую форму.

Ключевые параметры конструкции МТС:

• Номинальное сечение: Основная характеристика, измеряемая в квадратных миллиметрах (мм²), определяющая способность проводить ток.
• Класс гибкости: Определяется количеством и диаметром проволок в жиле. Регламентируется стандартами (например, ГОСТ 22483-2012). Чем больше проволок и меньше их диаметр при одинаковом сечении, тем выше класс гибкости.
• Направление и шаг скрутки: Влияют на механическую стабильность и гибкость жилы.
• Материал: Медь (Cu) или алюминий (Al). Медные МТС имеют лучшую проводимость, коррозионную стойкость и гибкость. Алюминиевые МТС легче и дешевле, но требуют большего сечения для той же токовой нагрузки и склонны к ползучести и окислению.

Классы гибкости по ГОСТ 22483-2012 (и аналогичным стандартам)

Класс гибкости — это основной классификационный признак для МТС. Он напрямую связан с областью применения кабеля.

Класс гибкости	Конструкция жилы	Минимальный радиус изгиба (при монтаже)	Типовое применение
1 (Жесткий)	Однопроволочная (моножила). Не является МТС, дана для сравнения.	10D*	Стационарная прокладка в земле, в бетоне, по конструкциям без перемещения.
2 (Повышенной гибкости)	Многопроволочная. Количество проволок ограничено.	7.5D*	Стационарный монтаж внутри распределительных устройств (РУ), щитов, панелей, там, где требуется обход препятствий.
3-6 (Гибкие и особо гибкие)	Многопроволочная с большим количеством тонких проволок. Классы 5, 6 часто имеют секторную или сложную скрутку.	5D и менее	Подвижные присоединения, питание кранов, тельферов, сварочного оборудования, переносные электроинструменты, удлинители (шнуры).

• D — наружный диаметр кабеля (жилы).

Преимущества и недостатки МТС по сравнению с моножилой

Преимущества:

• Высокая гибкость и устойчивость к многократным перегибам: Основное преимущество. Позволяет прокладывать кабель по сложным трассам и использовать в подвижных механизмах.
• Лучшая стойкость к вибрациям и механическим нагрузкам на изгиб: Распределение деформации между множеством проволок предотвращает усталостное разрушение.
• Меньший радиус изгиба при монтаже: Упрощает прокладку в стесненных условиях, в кабельных лотках с многочисленными поворотами.
• Выше устойчивость к поверхностному эффекту (скин-эффекту) на высоких частотах: Благодаря сложной структуре ток распределяется более равномерно по сечению.

Недостатки:

• Более высокая стоимость: Процесс скрутки более технологически сложен, чем производство моножилы.
• Большее переходное сопротивление в контактных соединениях: Требует специальных мер при оконцевании: обжатие гильзами, пайка, сварка, использование специальных наконечников (например, кабельных наконечников НШВИ, НКИ).
• Склонность к распушению и повышенная гигроскопичность: Требует тщательной герметизации срезов. Часто жилы покрываются общим слоем лака или компаунда.
• Больший наружный диаметр: При одинаковом номинальном сечении многопроволочная жила имеет больший физический диаметр из-за воздушных зазоров между проволоками.

Области применения МТС в электротехнике

МТС применяются в широком спектре кабельной продукции:

• Силовые кабели на напряжение до 35 кВ: Жилы классов 2 и 3. Например, кабели ВВГ, АВВГ (с алюминиевыми МТС), КГ, КГ-ХЛ.
• Гибкие кабели для подвижных соединений: Жилы классов 4-6. Кабели КГ (кабель гибкий), КГ-ХЛ (холодостойкий), РПШ, кабели для сварочных аппаратов.
• Монтажные и установочные провода: Провода ПВ-3 (гибкий монтажный), ПВС (провод в виниловой оболочке соединительный), ШВВП (шнур для бытовых приборов).
• Кабели управления и контроля: Например, КВВГ, КСВВ, где требуется гибкость для прокладки в лотках и кабельных каналах.
• Судовые, шахтные, специальные кабели: Где стойкость к вибрации и многократным изгибам является критической.

Особенности монтажа и оконцевания МТС

Правильное соединение и оконцевание МТС — залог надежности контакта и безопасности. Основные методы:

• Опрессовка: Наиболее распространенный метод. Используются медные или алюмомедные гильзы, кабельные наконечники (НШВИ, НКИ). Критически важно подбирать инструмент (пресс, матрицу) и гильзу точно по сечению и классу гибкости жилы. Перед опрессовкой жилу часто уплотняют (обжимают) для придания монолитности.
• Пайка или лужение: Позволяет создать монолитный конец жилы, исключающий распушение. Широко применяется для монтажных проводов перед вводом в винтовые клеммы. Требует навыков для предотвращения перегрева и хрупкости соединения.
• Сварка: Используется для соединения алюминиевых МТС большого сечения (термитная, контактная сварка).
• Винтовые и болтовые зажимы: При подключении МТС к аппаратуре необходимо использовать наконечники. Прямое зажатие многопроволочной жилы в винтовой клемме недопустимо, так как приводит к разрушению части проволок, ослаблению контакта, перегреву.

Таблица: Сравнение характеристик медной МТС и моножилы при сечении 16 мм²

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается провод ПВ-1 от ПВ-3?

Провод ПВ-1 имеет однопроволочную (монолитную) жилу класса гибкости 1. Провод ПВ-3 имеет многопроволочную жилу класса гибкости 2 (для сечений до 10 мм²) или 3 (от 16 мм²). ПВ-3 предназначен для монтажа в условиях, где требуется гибкость, ПВ-1 — для стационарной жесткой прокладки.

Можно ли использовать гибкий кабель (например, КГ) для стационарной прокладки в земле?

Технически — возможно, но экономически и технически нецелесообразно. Кабель КГ не имеет броневой защиты (лент или проволок), его оболочка не устойчива к длительному воздействию грунта и грызунов. Для стационарной прокладки в земле предназначены бронированные кабели (например, ВБбШв) с жилами класса 1 или 2.

Как правильно выбрать наконечник для МТС?

Наконечник должен соответствовать материалу (Cu или Al), номинальному сечению жилы и, что важно, его классу гибкости (фактическому наружному диаметру после уплотнения). Для тонкопроволочных жил (классы 4-6) предпочтительны наконечники с воронкообразным входом и контрольным отверстием для проверки глубины ввода жилы. Обязательно использование правильного пресс-инструмента.

Почему МТС большего сечения иногда маркируют как «жгут»?

Жилы сечением 240 мм² и выше, особенно классов гибкости 3-5, могут состоять из нескольких отдельных групп проволок (жгутов), скрученных вместе. Это технологическое решение, облегчающее процесс производства и обеспечивающее достаточную гибкость при сохранении формы жилы.

Влияет ли скрутка МТС на ее активное сопротивление?

Да, влияет. Длина каждой проволоки в скрученной жиле несколько больше длины самой жилы. Это приводит к увеличению активного сопротивления МТС по сравнению с идеальным монолитным проводником того же сечения. Увеличение обычно составляет 1-3% для классов 1-2 и может быть выше для особо гибких жил. Этот фактор учитывается в стандартах и таблицах расчетных сопротивлений.

Как бороться с окислением алюминиевых МТС?

Окисная пленка на алюминии имеет высокое сопротивление. При монтаже необходимо зачищать жилу специальным абразивным пастом (не допуская разлета мелкой стружки), а сразу после зачистки наносить кварцевазелиновую или специальную антиоксидантную пасту. При опрессовке используются гильзы и наконечники, заполненные такой пастой, либо применяется переход на медные наконечники через биметаллические (алюмомедные) соединители.