Какой кабель выбрать — многожильный или одножильный?
Часто между рядовыми потребителями или даже электриками возникает спор — какой кабель лучше: многожильный или одножильный. Строго говоря, сравнивать два типа проводов некорректно, и делать это могут только некомпетентные обыватели. Подобное сопоставление схоже с выбором между леской и ниткой — предметы используются в разных ситуациях для решения непохожих задач.
При покупке кабеля главными критериями являются условия эксплуатации и место укладки. Рассмотрим технические характеристики, конструктивные особенности и отличия обоих типов проводов, их области применения.
Структура проводов
Провод и кабель — разные изделия, однако при рассмотрении отличий между одножильными и многожильными образцами можно считать их идентичными. Каждый из них состоит из токоведущего проводника, который обычно покрывается изоляцией. Защитная оболочка изготавливается из различных диэлектриков, таких как ПВХ, ПЭ, фторопласт, каучук. Существуют изоляционные материалы с особыми свойствами, позволяющие, например, погружать кабель в воду. Раньше для изготовления жил часто использовался алюминий, но сейчас большее распространение получила медь, которая считается более надежной и современной.
Основные отличия кабелей по структуре:
- однопроволочные состоят из одной цилиндрической или секторной жилы. Имеют большую жесткость. Часто такие изделия называют монолитными;
- многожильные кабели имеют большую мягкость. Состоят из нескольких тонких проводов, точное количество которых регламентируется ГОСТ или ТУ. Число жил подбирается, исходя из требуемого класса гибкости и площади поперечного сечения кабеля.
Иногда возникает путаница при использовании терминов «многожильный» и «одножильный», так как в этом случае непонятно, что имеется ввиду: число жил в одном кабеле или количество проводов в нем. Поэтому правильнее использовать названия «однопроволочный» и «многопроволочный», которые описывают количество жил.
Сравнение одножильного и многожильного проводов
Однопроволочное изделие состоит из монолитной жилы различного сечения, например, 0,5, 1, 4 мм2. При изготовлении многопроволочного кабеля используются несколько проводников, переплетенных друг с другом. При этом площадь сечения изделия равна одному из стандартных значений одножильных проводов. Также в многожильный кабель может вплетаться диэлектрическая нить для повышения гибкости.
Материал изготовления
Для производства кабелей и проводов различных типов в основном используются медь и алюминий. Очень редко можно встретить изделия из сплава этих двух металлов. Еще недавно из алюминия изготовлялась практически вся кабельная продукция, но сейчас она вытесняется более функциональными медными проводами.
Бытовая техника из Китая часто изготавливается с помощью стальных жил, покрытых небольшим слоем меди. Это снижает стоимость оборудования, однако, усложняет ремонт — провода получаются хрупкими, быстро ломаются и тяжело паяются. Поэтому техника получается одноразовой, ярким примером являются недорогие китайские гирлянды.
Классы гибкости
Характеристики кабелей регламентируются нормативами ГОСТ, согласно которому, гибкость определяет степень устойчивости проводов к деформации. Всего существует 6 классов. Чем выше значение параметра, тем гибче изделие и больше проводков.
На производстве при создании магистральных линий используют кабели первого класса. Одним из распространенных проводов такого типа является изделие марки ПВ-1. Кабель имеет одну токоведущую жилу и изоляцию из диэлектрической оболочки.
Второй класс и последующие отличаются количеством проводов и их сечением. В ГОСТ указан максимальный диаметр жил. Например, КОГ-1 относится к 6 классу, и в отличие от ПВ-1, обладает большой гибкостью, так как состоит из огромного количества тонких проводков.
Если сечение провода не превышает 1 мм2, то изготавливается он исключительно из меди. Алюминиевые кабели могут «похвастаться» высоким классом гибкости, только начиная с образцов с поперечной площадью 16 мм2. Для проводов из отожженной меди данный параметр не зависит от сечения. Из «красного» металла производятся кабели любого диаметра и класса гибкости.
Свойства изоляционных оболочек
Изоляция проводов выполняет две функции: защищает человека от поражения электрическим током и оберегает токоведущие жилы от повреждений. Материал оболочки зависит от назначения кабеля. Качественная изоляция сохраняет прочность на протяжении всего срока службы, демонстрируя при этом отличную гибкость. Основные материалы:
- ПВХ или поливинилхлорид. Материал отличается стойкостью к низким температурам, имеет высокую гибкость, благодаря чему можно легко проложить кабель в труднодоступных местах. ПВХ выдерживает механические нагрузки, «не боится» влаги и химически агрессивных веществ, например, кислот. Однако, при продолжительном воздействии УФ-излучения и высоких температур начинает трескаться и ломаться;
- ПЭ-С или сшитый полиэтилен. Материал в зависимости от плотности подразделяется на несколько видов. Имеет большую стойкость к воздействию окружающей среды. ПЭ-С выпускается в обычной и вулканизированной формах. В первом случае он не выдерживает сильного нагрева, во втором — способен перенести воздействие высоких температур;
- каучук. Материал может изготавливаться как из синтетических, так и из натуральных смол. Каучук отличается высокой гибкостью, но со временем начинает трескаться. Материал не выдерживает сильный нагрев, поэтому кабели с такой изоляцией должны использоваться при температуре не выше 65 °C;
- фторопласт. Материал отличается уникальными характеристиками — имеет высокую прочность, устойчив к химически агрессивным веществам. Однако, имеет низкую эластичность, поэтому используется для производства кабелей низкого класса гибкости. При монтаже проводов нужно соблюдать осторожность;
- бумага. Встречается очень редко. Для получения изоляционных свойств бумагу пропитывают диэлектрическими составами. Технология считается устаревшей, сейчас применяют сульфатную целлюлозу, которую пропитывают маслом, воском или канифолью. Такая изоляция используется только вместе с другими защитными слоями, так как самостоятельно она не способна уберечь токоведущие жилы от негативного воздействия внешней среды.
При монтаже электрической разводки можно подобрать несколько видов кабелей. Но вначале необходимо правильно определить площадь сечения провода.
Как вычислить необходимую поперечную площадь
Площадь сечения — одна из основных технических характеристик провода. От нее зависит величина максимальной нагрузки, которую может обеспечить кабель. Для определения параметра необходимо вначале вычислить силу тока, I, действующую в цепи. Для этого нужно воспользоваться формулой I = P/220, где P — суммарная мощность всех подключенных приборов.
Для медного провода сечением 1 мм2 допустим ток нагрузки силой 14 А, а поперечная площадь алюминиевого кабеля при этих же условиях должна быть равна 2 мм2. Если проводка укладывается в специальные каналы или «утапливается» в штрабах, то указанные значения нужно уменьшить на 20 % или умножить на 0,8. Для более точного расчета необходимо учитывать поправочные коэффициенты для каждого случая, которые приводятся в таблицах ПУЭ.
Одножильный или многожильный?
Для принятия окончательного решения необходимо сравнить достоинства и отрицательные стороны обоих типов проводов в зависимости от ситуаций.
Преимущества одножильных проводов
Кабели называются «установочными» —это означает, что их прокладывают 1 раз и больше не перемещают, не сгибают и не подвергают другим механическим воздействиям. Их главным преимуществом является меньшее, по сравнению с многожильными проводами, сопротивление, R. Например, у медных одножильных проводников сечением 1 мм2 R = 18,1 Ом, у аналогичного кабеля 5 класса гибкости R = 19,5 Ом. Разница между значениями небольшая, поэтому легко укладывается в погрешность.
Объясняется такое отличие тем, что при уменьшении сечения возрастает сопротивление. В идеале все проводники многожильного кабеля имеют одинаковое сечение, структуру, изготавливаются из одного материала и образуют единое целое. Но даже в этом случае между проводками имеется сопротивление, поэтому чем их больше, тем выше значение R.
Также нужно сравнить способы соединения одножильных и многожильных кабелей, которые прописаны в ПУЭ. Нужно учитывать, что скрутка проводов запрещена, как небезопасный метод. При этом будут рассматриваться только медные кабели, так как с 2001 года в жилых домах запрещено использовать алюминиевые изделия. Основные способы соединений:
- с помощью винтовых и обычных клемм. Наиболее подходит для одножильных кабелей. В этом случае винт не сможет перерезать или уменьшить величину сечения у однопроводного изделия. При креплении же многожильного кабеля возможно выскакивание нескольких проволок из-под клеммы, что снижает поперечную площадь изделия;
- с помощью клемм WAGO. Идеально подходят для одножильных проводов;
- сварка. Подходит как для одножильных, так и для многожильных кабелей. Но во втором случае существует риск оборвать несколько проводков при сварке, что приведет к уменьшению сечения;
- прессовка. Можно использовать для обоих типов кабелей. Но без специального оборудования опрессовать одножильный провод большого сечения будет тяжело;
- пайка. Используется для соединения проводов малого сечения. Если место коммутации имеет небольшие размеры и провод нужно сгибать, то лучше использовать многожильный кабель.
Еще одним преимуществом однопроводного изделия является меньшая стоимость.
Преимущества многожильных проводов
Несмотря на то, что одножильный кабель имеет множество достоинств, в некоторых случаях нельзя обойтись без использования многожильного изделия. Главным преимуществом последнего является высокая гибкость, что особенно важно для проводов с большим сечением — от 10 мм2. В быту используется редко, но иногда без него невозможно проложить качественную проводку.
Многожильный провод легко монтируется, а после установки его можно перемещать. Но даже самые эластичные изделия ограничены радиусом изгиба, который изменяется в диапазоне 5–10 внешних диаметров кабелей. Для подключения переносных электрических установок используют только многожильные провода. Прежде их называли «шнурами», но сейчас термин не используется.
Во многих случаях при соединении проводов предпочтительнее использовать одножильные. Однако, с помощью специальных латунных наконечников можно нивелировать это преимущество. Эти изделия позволяют соединять многожильные кабели очень быстро, в течение нескольких секунд без применения специального инструмента. Латунные наконечники вначале опрессовывают, а затем подключают с помощью винтовых или WAGO-клемм. Также нужно всегда помнить, что простая скрутка многожильных кабелей является крайне ненадежным, некачественным соединением.
Выбирая между многожильным и одножильным кабелями, необходимо учитывать множество факторов. Однако, прежде всего нужно ориентироваться на область применения. Если провод не будут перемещать после монтажа, например, при укладке в штрабы стен, то лучше выбрать более дешевый одножильный. Если с помощью кабеля подключается мобильное электрическое устройство, то практичнее использовать многожильное изделие.