что лучше одножильный или многожильный медный провод
Характеристики одножильного и многожильного кабеля. Сфера их применения
В чем отличие одножильного и многожильного кабеля? Особенность одножильного провода состоит в том, что токопроводящим элементом является одна жила с сечением из стандартного ряда. В многожильном проводе электрический ток проводится по нескольким проводникам, сплетенным между собой и имеющим суммарное сечение. Зачастую проводящие жилы сплетены с непроводящей нитью, которая необходима для придания кабелю гибкости.
Характеристики различных видов кабеля
Одножильный и многожильный кабели обладают своими особенностями. Но нужно учитывать, что один и тот же параметр провода может обладать и положительными свойствами, и отрицательными. Это зависит от предъявляемых требований к прокладке кабеля.
Одножильный кабель
Таким образом, одножильный провод является более эффективным и надежным по ряду параметров, в отличие от многожильного.
Многожильный кабель
Сфера использования одножильного и многожильного кабелей
Сфера применения разных типов кабеля зависит от их различающихся свойств. В квартирах стационарная проводка, а также укладка силового кабеля большой и среднего сечения, осуществляются с помощью одножильного провода. Одножильный кабель также применяется на промышленных предприятиях для передачи электрической энергии. Энергоснабжение подвижного состава на железной дороге осуществляется также посредством одножильного провода.
Многожильные провода применяются там, где от электрической сети требуется повышенная устойчивость к вибрации или множеству изгибов. Их используют в промышленных и бытовых удлинителях, которые питают электричеством различные агрегаты и подвижные устройства, электрической проводке в автомобилях, проводах различных аудиосистем и наушников.
В интернет-магазине электротоваров «СИ Электро всегда в большом ассортименте кабели всех видов.
Подготовлено компанией «СИ Электро»
Одножильный или многожильный провод: какой лучше взять для домашней проводки?
Каждый провод вроде бы хорошо проводит ток и выдерживает нагрузку, но есть у них существенные отличия. Какой выбрать для монтажа домашней проводки? Профессиональный электрик делится опытом в нашей статье.
Сказать просто, что один провод лучше другого, было бы грубейшей ошибкой: ведь каждый используется в определенной области. Например, воздушные сети ЛЭП монтируются только многожильным проводом, а кабельные подземные сети только одножильным. В домашней проводке можно использовать оба типа. Какой все-таки лучше для скрытой проводки в квартире: одножильный или многожильный? Объясним на конкретных примерах.
Конструкция одножильных и многожильных проводов
Идентичные сечения одножильных и многожильных проводов выдерживает одинаковую нагрузку (если сравнивать один и тот же материал, например, медь). В плане сопротивления немного выигрывает одножильный провод, но это не критично в условиях домашней проводки.
У каждого типа провода есть свои плюсы и минусы. Мы рассмотрим их применительно к домашней скрытой проводке, поэтому плюсы некоторых изделий в данном случае могут стать минусами и наоборот. Что мы имеем ввиду? Давайте разбираться.
4 причины, почему одножильный провод лучше многожильного
Причина 1: более жесткий кабель
У одножильного кабеля провода более жесткие, чем у многожильного, поэтому при изгибе он лучше держит форму. Когда мы организовываем проводку, нам необходимо проходить прямые углы, а это проще делать жестким кабелем. Многожильный же сколько его не сгибай, все равно будет разгибаться, поэтому форму он держать не будет. То есть проще будет уложить ВВГнг, чем многожильный ПВС.
Конечно, временную проводку открытого типа, которую нужно будет таскать по объекту, проще выполнить многожильным проводом, так как одножильный попросту переломается. Однако, дома мы проводку скрываем под слоем штукатурки, поэтому двигаться провод никуда не будет. Гибкость многожильного провода является преимуществом для удлинителей, электроустановок переносного типа, открытых динамических проводок, но не для домашней проводки.
Причина 2: проще выполнять соединение
Соединение проводов в распредкоробках должно выполняться путем пайки, опрессовки, сварки или сжимами (ПУЭ п. 2.1.21). Одножильные провода побеждают многожильные по количеству «удобных» способов соединения. Давайте поясним.
Как видим, соединять любой провод можно любым способом (согласно правилам ПУЭ), однако не каждый будет удобен. Так в нашем «рейтинге удобства» соединения побеждает одножильный провод. Но повторимся, что это касается исключительно домашней скрытой проводки.
Причина 3: проще подключение розеток и выключателей
Разъемы в розетке выполнены по тому же принципу, что и в винтовых клеммниках, поэтому прижим выполняется болтиком (или болтиком и пластиной). Если розетка расположена в труднодоступном месте, например, в углу дома или внизу над плинтусом, то одножильным проводом вы без труда попадете в разъемы, а многожильным нужно еще постараться.
В каких случаях многожильный кабель предпочтительнее одножильного
Нередки случаи, когда любители или профессиональные электрики стараются выяснить, что лучше – многожильный или одножильный провод. Сравнивать кабельную продукцию данных видов категорически неправильно, и если кто-либо пытается это сделать, то он лишний раз подтверждает свою некомпетентность. Это все равно, что сравнить нить для шитья и леску, которые используются в совершенно разных ситуациях и подходят для достижения неравнозначных целей.
Выбирая категорию провода, нужно ориентироваться на две основные составляющие – место расположения и условия эксплуатации. В нашей статье будут рассмотрены конструктивные особенности, отличия и технико-эксплуатационные характеристики обеих разновидностей кабеля, приведены области применения.
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:
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:
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.
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):
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.
Одножильный или многожильный, какой провод лучше?
Рассмотрены достоинства и недостатки одножильного и многожильного провода при его применении в электропроводке и обмотках трансформаторов, дросселей и т.д.
Как известно величина тока в проводе ограничивается его нагревом. Длительно допустимая температура для голого проводника до 70 0 С, а изолированного и того ниже, как правило, до 50 0 С. При перегреве изоляция проводника разрушается, происходит замыкание и авария.
Нагрев зависит от сопротивления проводника, величины протекающего тока и эффективности охлаждения. На эффективность охлаждения влияют теплопроводящие свойства изоляции, конструктивные особенности прокладки (в стене, на воздухе) и характер распределения тока по сечению провода.
Что касается характера распределения тока по сечению проводника, то наиболее известен скин-эффект, который заключается в том, что токи с частотами выше 1кГц распределены ближе к поверхности проводника. Если глубина проникновения тока на частоте до 1 кГц в медном проводе около 2 мм, то на частоте 100 кГц в 10 раз меньше, около 0,2 мм. На высоких частотах выполняют посеребрение поверхности провода для снижения потерь.
Есть еще одна величина, которая так же влияет на эффективность использования проводников. Ее суть в том, что величина длительно допустимого тока, даже для низких частот без учета скин-эффекта, растет не прямо пропорционально сечению. Например, если сечение проводника увеличивать вдвое, то ток можно увеличить не вдвое, а всего в 1,6 раз или около того. Иначе охлаждение проводника не будет эффективным из-за того, что внутренняя часть проводника дальше от поверхности и охлаждается хуже. Так же с увеличением диаметра площадь сечения растет быстрее, чем площадь охлаждающей поверхности провода. Соответствующие зависимости показаны на графиках ниже.
Это подтверждается и справочными данными проводов и кабелей.
Например, для электропроводки используются два основных типа провода (кабеля) с одной питающей жилой и многожильный. В качестве примера ниже показаны многожильный ПВС и одножильный ВВГ.
Одножильный используется для стационарной (неподвижной) электропроводки, как правили в стене, а многожильный для мобильной (подвижной) проводки (переноски, электроинструмент и т.д.).
Из рисунка выше видно, что сечение жилы (мм 2 ) многожильного проводника указывается по внешнему, общему диаметру всех жил (D). При этом суммарная площадь сечения всех жил проводника Sm, ввиду наличия пространства между жилами, получается меньше, чем у одножильного (Sm 2, температура не поднималась выше 30 0 С как у одножильного провода, так и у многожильного. Чтобы все-таки выявить зависимость нагрева от типа провода ток по показаниям амперметра увеличил до 5А. Температура стала заметно расти и в зависимости от времени для одножильного и многожильного провода изменялась так:
Из графика видно, что многожильный провод, при одинаковом сечении, нагревается быстрее и до более высокой температуры.
Посчитаем площадь поверхности охлаждения одножильного и многожильного провода в соответствии с рисунком представленным ниже:
В следующем эксперименте я проверил как будет нагреваться одножильный и многожильный провод, не намотанный на катушку, а находящийся в свободном пространстве. Показания амперметра те же, 5А.
При этом графики зависимости температуры от времени выглядят так:
В данном случае видно, что большая площадь охлаждения у многожильного провода дает о себе знать и температура у многожильного провода в установившемся значении ниже на 10%.
Самый главный вывод из двух графиков это то, что у того же провода, намотанного на катушку по сравнению с проводом в один слой, при том же токе температура выше в три с лишним раза и достигает недопустимого значения около 150 0 С. Это значит, что условия охлаждения провода, при прочих равных условиях, являются определяющими.
Если при намотке трансформатора мы заменяем одножильный провод многожильным у которого тоже самое суммарное сечение, то нужно учитывать, что из-за увеличения плотности намотки обмотка будет греться сильнее процентов на 10.
Если обмотка содержит мало витков и уложена в один ряд, то многожильный провод греется меньше одножильного на величину примерно 10%. Это удобно делать при намотке трансформаторов импульсных блоков питания, особенно сварочных инверторов. Вот пример такого трансформатора, у которого вторичная обмотка выполнена из большого количества тонких жил.
К тому же инверторы работают на частотах десятки кГц и уже будет сказываться скин-эффект, что делает применение многожильной обмотки еще более эффективным.
Как правило, в рекомендациях по намотке трансформаторов или дросселей говорят о возможной замене одножильного провода многожильным с одинаковым суммарным сечением, но о рассмотренных выше изменениях температурных режимов не упоминают. А это существенно влияет на температуру, и как следствие, надежность этих узлов.
Материал статьи продублирован на видео:
Что лучше одножильный или многожильный медный провод
В профессии проектировщика, строителя и электромонтера, которые часто приходится осваивать рядовому обывателю, также немало тонких нюансов. И задача нашего цикла статей – максимально простым и технически грамотным, но человеческим языком донести до любителя или, возможно, даже до профи весь массив полезной информации.
В следующем материале пойдет речь о том, какой кабель лучше, одножильный или многожильный.
Понятие и сфера применения
Собственно, основное различие между данными типами проводов четко прослеживается из их названия. Моножильный кабель имеет один монолитный токопроводник, поэтому общее сечение изделия соответствует паспортному. В то же время мультижильный провод сконструирован из нескольких, зачастую переплетенных между собой проволок. Для придания эластичности и гибкости в скрутку иногда вплетается нить, по структуре напоминающая капроновую. Сумма диаметров проводников мультижильного кабеля всегда равна паспортному значению сечения.
Одножильные и многожильные провода одинаково успешно применяются как в бытовых целях, так и на промобъектах. Моножила неплохо зарекомендовала себя в стационарной проводке как в заводских цехах, так и в квартирах в качестве провода для освещения и розеток. Профессиональный одножильный провод большого сечения может использоваться для отвода энергии, которая выработана генераторами, в сетях постоянного напряжения или для энергоснабжения контактных сетей электротранспорта (поездов, троллейбусов, трамваев).
Будучи более гибкими, эластичными и вибростойкими, мультижильные кабельные изделия составляют основу автомобильной проводки, электроприборов, промышленных и бытовых удлинителей, наушников, а также любой временной или мобильной электропроводки.
Для большей точности в использовании терминов уточним, что, говоря «одножильный» и «многожильный», обычно подразумевается моно- и мультипроволочная жила, проводящая ток. Это не совсем правильно, ведь понятия одножильный и многожильный относится только лишь к общему числу жил, а сами жилы вернее было бы называть одно- и многопроволочными.
Автор видеоролика Моножильный или мультижильный провод подробно рассказывает о данных разновидностях кабельных изделий.
Преимущества и недостатки моножильных и мультижильных проводов
Выбирая тип проводника, который наилучшим образом подойдет для использования на конкретном объекте, необходимо соотнести технические параметры и условия эксплуатации, а также максимально учесть все достоинства и недостатки проводного изделия. Основные плюсы и минусы, которые помогут определить какой кабель лучше, одножильный или многожильный, мы постарались собрать в Таблице.
— удобен для монтажа квартирной проводки. Не требует спецклемм, для соединения окончаний достаточно их надежной скрутки и изолирования. Не нужна опрессовка при подключении автоматов, розеток или выключателей. Как следствие, ускоряется процесс монтажа
— постоянный физические нагрузки, например, перегибы, скручивания или изломы крайне плохо влияют на срок службы
— имеет максимальную жесткость по сравнению с мультижилой. Это позволяет «навечно» зафиксировать изделие в разводной конструкции, к примеру, в штробе или на щите. Данный фактор важен при работе с кабельными изделиями большого сечения
— невысокий уровень гибкости и эластичности (1-2 класс)
— может функционировать в высокочастотных цепях
— плохо переносит вибронагрузки
— более доступная стоимость, по сравнению с многожильными кабелями
— период эксплуатации может достигать 30 лет
— повышенная гибкость (3-6 класс) за счет тонких скрученных проводников, эластичность, стойкость к износу
— сложность в применении в высокочастотных цепях;
— простота укладки на сложных трассах, в коммутационных коробах и разветвленных кабель-каналах. В одну коробку/канал можно положить несколько проводов, в отличие от жесткой моножилы с аналогичным сечением
— относительно высокая цена;
— высокий уровень проводимости; возможность использования в соединительных контурах разного рода оборудования и станков
— интенсивное окисление, приводящее к снижению эффективного рабочего сечения проводников
— низкая нагреваемость за счет большой общей площади мультипроволочного проводника
— небольшой срок службы, до 5 лет
— применение специальных соединительных клемм в разы повышает надежность эксплуатации, существенно снижается токовое сопротивление и энергопотери
В конечном итоге, ответ на вопрос «какой кабель лучше, одножильный или многожильный» дает специалист, заказчик или непосредственный исполнитель, он же принимает решение о выборе типа провода.
Популярные марки кабельной продукции
В удобной и наглядной табличной форме приведены наиболее известные и востребованные марки моно- и мультижильных проводов, а также короткое описание способов прокладки и сфер применения.