Опубликовано

Одножильный или многожильный провод?

Из чего состоит провод или кабель

Как известно, провод и кабель – разные продукты, но в рамках статьи обращать внимание на это не будем. Любой проводник состоит из токоведущей жилы, которая может быть оголена или покрыта одно-, двухслойной изоляцией. Последняя производится из диэлектриков, к которым относят поливинилхлорид, каучук, фторопласт и полиэтилен. Есть более специфические изоляционные материалы, добавляющие проводу различные свойства (например, позволяющие погружать изделие в воду на определенную глубину). Жилы изготавливаются из алюминия или меди. Последний металл считается более современным и надежным.

Жилы могут отличаться по структуре:

  1. Однопроволочные являются более жесткими. В их состав входит один цилиндрический/секторный прут. Нередко однопроволочные именуются монолитными.
  2. Многопроволочные жилы характеризуются повышенной гибкостью (мягкостью). Их конструкция подразумевает использование семи и более тонких проволочек. Точное число проволок зависит от конкретной модели кабельной продукции и прописывается в ТУ или ГОСТ. В основном количество проволок подбирается в зависимости от требуемого поперечного сечения или класса гибкости.

Важно. Понятия однопроволочная и многопроволочная относятся к жилам. При этом возникает путаница с названиями одножильные и многожильные, когда становится непонятно, о чем идет речь: о числе токоведущих жил в кабеле или количестве проволок в одном проводнике. Важно прояснять данный момент.

Одножильный или многожильный провод: сравнение

В дальнейшем приводится сравнение однопроволочного и многопроволочного кабелей, но почему-то больше прижились названия из заголовка, которые, по сути, описывают количество жил, а не проволок в конкретном проводнике.

Однопроволочный провод состоит из цельной жилы и имеет одно из стандартных сечений – 0,5, 1, 1,5, 2,5, 4 кв. мм и т. д. Многопроволочный кабель включает несколько проводников, переплетающихся друг с другом, при этом суммарное сечение равняется одной из стандартных величин, перечисленных выше. В конструкцию второго типа кабеля может вплетаться нить (например, капроновая), не проводящая электрический ток. Основное предназначение данного элемента – повышение гибкости изделия.

Материал изделия

Медь и алюминий могут использоваться при производстве кабельной продукции независимо от количества жил и структуры проводников. Намного реже можно встретить изделия из сплава алюминия с медью. Если раньше алюминиевым проводам не было альтернативы, то с течением времени они были вытеснены медными изделиями, характеризующимися повышенной функциональностью.

Китайская бытовая техника может иметь шнуры из стальных жил, которые лишь частично покрываются слоем меди. Такой вариант хоть и является бюджетным, но не оправдывает сэкономленные средства: проволока получается хрупкой, ломкой и практически не поддается пайке (лужению). В качестве примера можно привести дешевые китайские гирлянды.

Класс гибкости

В нормативных документах прописываются конструкционные параметры, которыми должен обладать однопроволочный или многопроволочный кабель. Чтобы охарактеризовать обе разновидности кабельной продукции, следует разобраться в технических параметрах. Характеристики прописываются в ГОСТ, что позволяет выполнить классификацию и отнести каждый провод к определенному виду и разряду.

Класс гибкости используется для описания того, насколько кабель устойчив к деформации. Например, на промышленном производстве для создания магистральных линий применяют кабель первого класса гибкости.

Второй класс указывает на более гибкую продукцию. Эластичность повышается за счет наличия нескольких проволок. С третьего по шестой классы кабели отличаются числом и диаметром нитей, при этом в ГОСТ прописывается максимальный диаметр каждой.

Провод ПВ-1 – наиболее яркий «представитель» первого класса. Он состоит из одной токоведущей жилы, спрятанной под слоем качественной изоляции. КОГ-кабель, прямая противоположность ПВ-1, относится к шестому классу. Его высокая гибкость достигается за счет наличия большого числа тоненьких нитей.

В качестве примера можно рассмотреть провода одинакового сечения (1 кв. мм) третьего и пятого классов. Главное наблюдение: количество отдельных металлических нитей в кабеле пятого класса будет больше в сравнении с продукцией третьего.

Любое волокно производится из материала, способного проводить ток и тепло. Если номинальное сечение не превышает 1 кв. мм, то такой провод изготавливается исключительно из меди. Отожженная медь с металлическим покрытием позволяет создать волокна, которые применяются при выпуске кабеля любого класса гибкости. Алюминиевый провод с сечением 16 кв. мм или выше может характеризоваться высокой гибкостью.

Состав изоляционного слоя

Изоляция производится из диэлектрических материалов, которые гарантируют надежную защиту человека от поражения электрическим током. Одновременно с тем изоляционный слой защищает и сам кабель от механических и других повреждений. Конкретный тип материала зависит от поставленных целей. Более качественные изоляторы обеспечивают гибкость не хуже внутренней жилы, сохраняя прочность на протяжении всего срока эксплуатации кабеля.

Наиболее распространены изоляционные материалы следующих видов:

  1. Поливинилхлорид. К основным преимуществам ПВХ относятся способность выдерживать широкий спектр низких температур (с сохранением рабочих параметров), высокая гибкость (благодаря чему возможна прокладка в труднодоступных точках) и стойкость к воздействию окружающей среды и химически активных элементов. ПВХ не страшится влаги, кислоты и механических нагрузок. Из недостатков стоит выделить потерю полезных качеств при продолжительном воздействии высоких температур, появлением ломкости. При этом ультрафиолетовые лучи повышают скорость разложения.
  2. Сшитый полиэтилен изготавливается в нескольких вариациях в зависимости от уровня плотности. Все разновидности характеризуются стойкостью к негативным воздействиям окружающей среды. СПЭ бывает обычной или вулканизированной формы. Материал первого типа не способен противостоять сильному нагрева, второго – может переносить воздействие даже критически высоких температур.
  3. Каучуковые (резиновые) материалы имеют различный состав. При этом компаунды могут состоять из природных или синтетических компонентов. Резина характеризуется повышенной гибкостью, но с течением времени (срок зависит от конкретной модели) этот показатель снижается, поэтому покрытие может потрескаться. Наконец, данный изолятор не выдерживает высокие температуры, а максимально допустимый нагрев не должен превышать 65 гр. Цельсия.
  4. Фторопласт характеризуется уникальными параметрами. Этот изоляционный материал очень крепок, устойчив к химическим активным и агрессивным веществам, а также выдерживает любые механические нагрузки, исключая повреждения. С другой стороны, столь высокой прочности удалось добиться за счет снижения эластичности, поэтому фторопласт подходит кабельной продукции низкого класса гибкости. В процессе монтажа нужно соблюдать осторожность и внимательность.
  5. Бумажные изоляционные материалы пропитываются диэлектрическими составами, при этом в наши дни подобные изделия встретить непросто. Технология считается очень устаревшей, поэтому заменяется более современными аналогами. Пропитка выполняется с помощью масла, канифоли или воска, а за основу берут сульфатную целлюлозу. В силовом кабеле данный материал может использоваться исключительно как один из многих изоляционных слоев. В качестве самостоятельной обмотки бумажный изолятор не применяют, поскольку он не может обеспечить защиту от внешних негативных факторов окружающей среды.

В зависимости от поставленных целей может подойти несколько вариантов кабельной продукции, но перед принятием окончательного решения следует рассмотреть общее сечение провода.

Особенности сечения

Площадь сечения – один из основных технических параметров кабельной продукции, от которых зависит возможность эксплуатации в той или иной ситуации. Именно сечение влияет на максимально допустимую нагрузку, оказываемую на изделие без уменьшения качества.

Чтобы вычислить допустимую нагрузку, загляните в технический паспорт оборудования, планируемого к подключению в конкретной комнате. Сила тока рассчитывается по простой формуле I = P/220, где P – общая мощность всех электрических приборов. На 1 кв. мм медного провода допустим ток нагрузки 10 А, алюминиевого – 8 А. Очевидное преимущество меди!

Если электрическая проводка прячется в штробах стен или специальных кабель-каналах (коробах), то данные величины нужно сократить на 20% (то есть умножить на коэффициент 0,8). Если подходить более придирчиво, то поправочный коэффициент будет отличаться в зависимости от конкретного случая.

Выбираем между одножильным и многожильным проводом

Чтобы принять окончательное решение, нужно сравнить все достоинства и недостатки одно- и многожильных проводов в зависимости от конкретной ситуации.

Достоинства одножильных проводов

Для начала рассмотрим одножильные кабели. Проводники данного типа считаются установочными: речь идет о проводах, которые монтируются один раз, и после этого не будут перемещаться, сгибаться и подвергаться любым другим механическим воздействиям.

Основным преимуществом изделия является минимальное сопротивление. К примеру, медные проводники с сечением 1 кв. мм имеют сопротивление 18,1 Ом на 1 км. Сопротивление аналогичного изделия пятого класса гибкости может достигать 19,5 Ом. Разница не такая значительная, поэтому ее можно уложить в погрешность.

Объяснить данную разницу легко: с уменьшением сечения одного проводника увеличивается сопротивление. В самом идеальном случае все проволоки многожильного кабеля соединены друг с другом, являются единым целым. Но даже если они равны по сечению, структуре и произведены из одного и того же материала, все равно возникает определенное сопротивление. Значит, чем больше таких проволочек, тем выше суммарное сопротивление кабеля.

Далее следует обратить внимание на удобство установки, особенно когда нужно соединить несколько проводников. В ПУЭ прописаны различные варианты соединителей, включая винтовые, зажимные, сварочные, прессовочные и даже пайку. В дальнейшем будем разбирать медный провод, поскольку с 2001 года при организации электрической проводки в доме алюминиевый кабель использовать запрещено.

Сравним возможность использования различных соединителей для одно- и многожильных проводов (при этом скрутка недопустима в обоих случаях):

  1. Винтовыми клеммами и обычными винтами с пластинами проще всего соединять одножильную продукцию. В таком случае жила более толстая и прочная, поэтому винт не сможет ее перерезать или повлиять на величину сечения. Если кабель состоит из нескольких проволочек, то это может привести к тому, что часть из них вылезет с посадочного места.
  2. Зажимные клеммы WAGO идеально подходят для одножильного провода.
  3. Нетрудно выполнить сварку проводов с одной жилой, однако и многожильная продукция поддерживает данный тип соединения. С другой стороны, более гибкие проводники с большим количеством тонких проволочек в процессе сварки можно с легкостью повредить или оборвать, что ухудшит качество соединения.
  4. Прессовка позволяет надежно соединять как одножильные, так и многожильные провода. Однако если у вас нет специального инструмента, то для качественного соединения одножильного кабеля с большим сечением придется основательно помучиться.
  5. Наконец, пайка может использоваться при коммутации проводников малого сечения. Намного проще выполнить пайку многожильной продукции, поскольку в большинстве случаев место ограничено, и провод приходится хорошенько сгибать.

Напоследок отметим еще одно преимущество одножильного кабеля – более приемлемые цены. В зависимости от конкретной модели, производителя и качества используемых материалов разница в цене между одножильными и многожильными проводами может быть как незначительной, так и многократной.

Достоинства многожильных проводов

Несмотря на огромное количество преимуществ одножильного кабеля, он не является единственно верным и лучшим решением на все случаи жизни. И вы это поймете при рассмотрении достоинств его «оппонента».

Основным положительным моментом при эксплуатации многожильного кабеля является более высокая гибкость. Особенно ярко она проявляется на проводниках большого сечения – от 10 кв. мм и выше. В бытовой сфере подобные изделия используются крайне редко, но в некоторых случаях без них не обойтись.

Многожильный провод достаточно просто монтируется, а после установки может свободно перемещаться с одного места на другое. Однако даже самые гибкие кабели имеют максимально допустимый радиус изгиба, который варьируется в пределах 5-10 диаметров изделия. В большинстве случаев все зависит от используемой изоляции.

Важно. В переносных электрических установках эксплуатируется исключительно гибкий многожильный провод. Раньше он назывался шнуром, но в настоящее время данное обозначение не используется.

Про возможности соединения многожильного кабеля мы писали выше в достоинствах одножильного. В пользу первых остается добавить лишь то, что современные производители выпускают специальные латунные наконечники. Это достаточно дешевые изделия, позволяющие выполнить коммутацию многожильного кабеля в считанные секунды без использования специального инструмента. Их обычно применяют вкупе с винтовыми клеммами или клеммами WAGO после завершения прессовки.

Таким образом, это позволяет нивелировать все ранее перечисленные преимущества одножильной проводниковой продукции (в рамках данных способов соединения). Напомним, что нельзя просто взять и скрутить многожильный кабель. В таком случае качество соединения будет отвратительным.

При выборе между одножильными и многожильными проводниками следует учитывать множество различных факторов, но основное предпочтение отдавайте области применения. Если происходит монтаж скрытой проводки в стене (то есть провод не будет перемещаться с места на место), то выбор в пользу более дешевого одножильного кабеля вполне очевиден. Если необходимо подключить временную электрическую установку, то куда более практичным окажется многожильный аналог.

Структура проводов

Наш разговор о том, какой провод одножильный или многожильный выбрать, мы начнем с рассмотрения структуры провода. Это позволит нам более детально разобрать, как он устроен.

Одножильный провод или многожильный: классы гибкости проводов

  • Одним из основополагающих нормативных документов в этом вопросе является ГОСТ 22483 – 2012. Он говорит о том, какой должен быть провод по конструкции, устанавливает требования к техническим характеристикам, а также определяет параметры, которые позволяют относить провод к тому или иному виду или подразряду.
  • Первое, что стоит упомянуть — это класс гибкости. Он определяет насколько сильно можно изгибать провод, и насколько он стоек к такому виду деформаций. Всего существует 6 классов гибкости.

Таблица номинальных параметров проводов первого класса гибкости

  • К первому классу гибкости относятся все однопроволочные провода. Кроме того, к ним относят многопроволочные провода с сечением в 185 мм2 — такие сечения применяются только в промышленности, поэтому мы их рассматривать не будем.
  • Второй класс является более гибким. Чтобы достичь этого свойства, провода делают состоящими из нескольких отдельных проволок, скрученных между собой. Таблица 4 ГОСТ 22483 – 2012 определяет их минимальное количество для проводов разного сечения.

Таблица номинальных параметров проводов пятого класса гибкости

  • А вот для классов 3 и выше, минимальное число проволок не должно быть меньше, чем для второго класса, и определяющим фактором инструкция называет сечение каждой отдельной проволоки. Таблицы 5, 6, 7, 8 ГОСТ 22483 – 2012 определяют это максимальное сечение каждой отдельной проволоки в проводах разного сечения.
  • Дабы лучше понять отличие одножильного провода от многожильного, а также отличия между разрядами гибкости, давайте возьмем конкретный пример. Допустим, у нас имеется провод третьего и пятого класса гибкости, сечением в 1 мм2. Провод третьего класса гибкости будет выполнен из нескольких проволок с диаметром не более 0,43 мм, а провод пятого класса — из проволок с диаметром не более 0,21 мм. Соответственно в проводе пятого класса отдельных проволок будет больше, и их общее число не должно быть меньше 7, что определено для провода второго класса.

Таблица номинальных параметров проводов третьего класса гибкости

Обратите внимание! Существуют еще провода круглой, уплотненной и фасонной формы. В данной статье мы их не рассматриваем, так как преимущественно такие изделия встречаются с сечением в 25 мм2 и более. Это уже мощные силовые установки, которые требуют специального расчета.

Многожильный алюминиевый провод

  • Сразу отметим, что данное правило распространяется не только на медные провода. Алюминиевые провода так же могут быть гибкими и многопроволочными. Только обычно это провода с сечением в 16 мм2 и более. При этом выше второго класса гибкости алюминиевые провода не встречаются.

Достоинства одно- и многожильных проводов

Разобрав отличие многожильного провода от одножильного, и различия разных многожильных проводов, можно приступать к анализу их преимуществ и недостатков. И здесь нам следует дать ответ на следующие вопросы: как они отличаются по физическим свойствам, как отличаются по механическим свойствам, и в чем отличие этих проводов в плане монтажа и эксплуатации?

В данном видео подробно рассказывается об одно- и многожильных проводах.

Начнем с разбора одножильных проводов. Данный вид проводников обычно относят к установочным. То есть к таким проводам, которые после монтажа не следует перемещать, гнуть и подвергать другим видам механических воздействий.

  • Одним из главных преимуществ таких проводников является более низкое сопротивление 1 км провода. Например, для медного проводника в 1 мм2 сопротивление должно быть не больше 18,1 ОМ. Для сравнения, такой же проводник, но пятого класса гибкости, может иметь сопротивление до 19,5 Ом. Разница, конечно, не самая существенная, и вполне укладывающаяся в статистическую погрешность, но она есть.

Формула расчета сопротивления проводника

  • Объясняется такое расхождение достаточно просто — чем меньше сечение единичного проводника, тем больше сопротивление. В идеале множество проволок в многожильном проводе соединены, и представляют собой единое целое, но все равно есть определенное сопротивление между отдельными проволоками, которое и приводит к большему суммарному сопротивлению провода.
  • Следующим аспектом, на который стоит обратить внимание, выбирая многожильный или одножильный провод, является удобство монтажа. И в первую очередь, это касается контактных соединений. Давайте рассмотрим, какой провод лучше соединять.
  • Если следовать правилам ПУЭ, то нам доступны винтовые, зажимные, сварочные, прессовочные и соединения методом пайки. Давайте рассмотрим каждый из них.

Обратите внимание! Наш дальнейший анализ соединений мы проводим для медного провода. Ведь, согласно ПУЭ с 2001 года, в жилых помещениях допускается применять только медный провод. А наш выбор, что лучше, мы приводим именно для проводов небольшого сечения.

На фото винтовые клеммы Соединение при помощи винтовых клемм или винтов выполнить при помощи одножильного соединения проще.

Винты не могут пережать проводник и уменьшить его сечение, а отдельные проволоки не вылезут из места контактного соединения.

Клеммы WAGO Если для соединения используются столь популярные сейчас зажимные клеммы WAGO, то одножильный провод подойдет идеально.

А вот с многожильным могут возникнуть проблемы, но только при использовании клемм, отличных от представленной на картинке.

Сварка проводов Сварку одножильных проводов, также выполнить несложно. Хотя это вовсе не говорит о том, что многожильные провода нельзя сваривать.

Просто проводники, особенно высокого класса гибкости, при сварке можно повредить, или оборвать у них часть проволок, что не скажется положительно на качестве такого соединения.

Соединение проводов методом прессовки Если выполнять соединение прессовкой, то можно использовать провод многожильный или одножильный.

В то же время, если вы выполняете прессовку без специального инструмента, то выполнить качественную прессовку одножильного провода большого сечения немного сложнее.

Соединение проводов методом пайки Ну, и последним вариантом является пайка. Данный вид соединения обычно применяется для проводников небольшого сечения.

Тут значительно проще работать с многожильными проводниками, так как место монтажа и прокладки провода обычно сильно ограничено и провод для этого приходится сильно изгибать.

Читайте также: Как соединить многожильный и одножильный провод.

Последним преимуществом одножильного провода является его цена. Она обычно немного ниже, хотя в некоторых случаях эта разница может быть многократной.

Прочитав первую часть нашего текста, у вас может сложиться впечатление, что выбирать какой провод лучше одножильный или многожильный, вообще не стоит, ведь выбор в пользу одножильного изделия очевиден. Но это не совсем так.

И сейчас мы попробуем объяснить почему:

  • Самым главным преимуществом многожильного провода является его гибкость. Это особенно актуально для проводов большого сечения в 10, 16 и более мм2. Конечно такие провода практически не применяются на бытовом уровне, но иногда могут потребоваться и они.

Радиус изгиба провода

  • Такой провод удобнее монтировать и в случае необходимости его можно переместить, как на видео. При этом не стоит забывать о том, что даже самый гибкий провод имеет допустимый радиус изгиба. Обычно он колеблется от 5 до 10 диаметров провода и, отчасти, зависит от типа изоляции.

Обратите внимание! Для переносных электроустановок может применяться только гибкий провод. Раньше для этого класса, особенно гибких проводов, даже существовало специально обозначение – шнур. Но на данный момент от него отказались.

Наконечники для многожильного провода

  • Что касается коммутации проводов, то все достоинства и недостатки мы уже описали выше. В пользу многожильных проводников можно добавить только то, что сейчас существуют специальные латунные наконечники, стоимость которых невелика. Смонтировать их вы сможете своими руками без дополнительного инструмента.

Применение наконечников с клеммами WAGO

  • Они применяются для соединения многожильного провода с винтовыми клеммами или могут быть использованы после специальной прессовки для клемм WAGO. Их применение полностью нивелирует все преимущества одножильного провода для этих типов соединений.
Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *