Кабель управления с экраном из медных проволок

Вот что сразу скажу: многие думают, что экран в кабелях управления — просто формальность, мол, любая медная оплётка сгодится. Но на практике разница между условным КВВГ и тем же КВВГэ — это как между велосипедом и танком, когда речь идёт о работе рядом с силовыми линиями. Помню, на одном из химических комбинатов под Омском пытались сэкономить, проложив неэкранированные контрольные кабели рядом с шинами постоянного тока — в итоге сигналы с датчиков давления скакали так, что автоматика отключала реакторы по ложным авариям. Пришлось перекладывать, да ещё и с двойной экранизацией — тут уже использовали кабели с медной оплёткой поверх фольги. Именно такие, как те, что выпускает ООО Циндао Хуацян Кабель — у них в ассортименте есть КВВГэ с именно таким конструктивом.

Конструктивные нюансы, которые не увидишь в каталогах

Если брать конкретно кабель управления с экраном из медных проволок, то здесь важно не столько наличие экрана, сколько его реализация. Медная оплётка — это не просто сеточка, а расчётная величина: плотность плетения, диаметр проволок, наличие дренажного проводника. В тех же кабелях КВВГэ от Huaqiang, к примеру, оплётка идёт с покрытием не менее 65% — это проверял лично, замерял на объектах. Меньшая плотность — и уже будут наводки на высоких частотах.

А вот что часто упускают: экран должен быть заземлён с двух сторон? Или с одной? В автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) обычно заземляем с одной стороны, чтобы не было контуров заземления. Но если речь о частотных преобразователях — тут уже схема сложнее, иногда требуется симметричная экранировка. На том же химическом комбинате, кстати, изначально заземлили с двух сторон — получили синфазные помехи. Переделали на одностороннее — проблемы ушли.

И ещё по меди: не всякая медная проволока одинаково хороша для экранирования. Допустим, отожжённая медь — она гибче, но для стационарной прокладки лучше твёрдая, она держит форму. В кабелях управления, которые мы брали для конвейерных линий на горно-обогатительном комбинате, как раз использовалась твёрдая медь — оплётка не распускалась при перетяжках через лотки.

Полевые испытания: где экран действительно спасает

Расскажу про случай на цементном заводе в Свердловской области. Там управляющие кабели шли параллельно силовым кабелям частотных преобразователей — расстояние около 30 см. Сначала поставили кабели с алюминиевым экраном — помехи были жуткие, энкодеры врали на 10-15%. Перешли на кабель управления с экраном из медных проволок — уровень помех упал в разы. Но важно: здесь использовался именно кабель с медной оплёткой, а не с фольгой — для динамических изгибов фольга бы быстро потрескалась.

Ещё один нюанс: при прокладке в кабельных каналах вместе с силовыми линиями экран из медных проволок работает как защита не только от электромагнитных помех, но и от механических повреждений. Был опыт на ТЭЦ — при ремонте силовых кабелей монтажники случайно задели контрольные линии. Там, где был экран из медной проволоки, жилы остались целыми — оплётка приняла удар на себя. А где стояли кабели только с фольгой — жилы переломились, пришлось делать муфты.

Кстати, о муфтах: при разделке экранированных кабелей многие забывают про антикоррозийную обработку. Медь-то не ржавеет, но со временем окисляется, особенно в агрессивных средах. На том же цементном заводе в зоне помола клинкера через полгода контакты на экранах позеленели — пришлось перебирать соединения с применением консистентных смазок. Теперь всегда рекомендую это закладывать в проекты.

Ошибки монтажа, которые сводят на нет всю защиту

Самая частая ошибка — неправильное заземление экрана. Видел, как на металлургическом комбинате экраны просто скручивали в ?хвост? и приматывали изолентой — мол, и так сойдёт. Через месяц система управления прокатным станом начала глючить — оказалось, экраны окислились, контакт пропал. Правильно — либо через специальные зажимы, либо пайкой с последующей изоляцией.

Другая проблема — когда экран используют как нулевой проводник. Никогда так не делайте! На одном из машиностроительных заводов попытались сэкономить на монтаже — использовали экран как обратный провод для датчиков. Результат — постоянные сбои в системе ЧПУ, пришлось перекладывать кабели. Экран должен быть экраном, а не проводником тока.

И ещё: при прокладке в лотках не стоит сильно перегибать кабели — медная оплётка хоть и гибкая, но при радиусе изгиба меньше 5-6 наружных диаметров начинает деформироваться, плотность покрытия нарушается. Особенно это критично для многожильных кабелей управления — там и так сложная геометрия.

Сравнение с альтернативами: когда медь, а когда нет

Часто спрашивают: а не переплачиваем ли мы за медь? Может, хватит алюминиевого экрана или фольги? Отвечаю: для статических применений, в сухих помещениях — возможно, фольги хватит. Но если речь о вибрациях, перепадах температур, агрессивных средах — только медь. На том же горно-обогатительном комбинате, где вибрация от дробилок постоянная, фольгированные экраны через полгода потрескались — сигналы с датчиков уровня в бункерах стали нестабильными.

А вот алюминиевый экран — он дешевле, но для высокочастотных помех менее эффективен. Плюс — сложнее монтаж: нужно специальные зажимы, контактные пасты. Медь в этом плане проще — паяется легко, контакт держит стабильно. В кабелях управления от ООО Циндао Хуацян Кабель, кстати, используется именно луженая медь — дополнительная защита от окисления.

Есть ещё нюанс по весу: медная оплётка тяжелее, это да. При вертикальной прокладке на высоту больше 30 метров нужно дополнительное крепление. Но это мелочь по сравнению с надёжностью. Кстати, в ассортименте Huaqiang есть кабели с комбинированным экраном — медь плюс фольга, для особо сложных случаев. Сам такие не использовал, но коллеги с нефтеперерабатывающих заводов хвалят — говорят, на ЭВН (электрообогреве трубопроводов) хорошо работают.

Перспективы и что остаётся за кадром

Сейчас многие переходят на цифровые шины — Profibus, Modbus TCP. Казалось бы, там помехозащищённость выше. Но на практике — те же проблемы: если экранирование слабое, пакеты теряются. Причём в цифровых системах это не плавные отклонения, как в аналоговых сигналах, а полный обрыв связи. Поэтому для таких применений кабель управления с экраном из медных проволок ещё актуальнее — требования к целостности сигнала жёстче.

Замечаю тенденцию: некоторые производители пытаются экономить на меди, делая оплётку из сплавов. Но это палка о двух концах — да, дешевле, но проводимость хуже. Для высокочастотных помех это критично. В кабелях, которые мы заказывали через https://www.hqcables.ru, такой проблемы не наблюдал — медь была чистая, проверяли спектрометром.

И последнее: не стоит забывать про испытания. Перед пуском объекта всегда проверяю целостность экрана мегомметром — сопротивление изоляции между жилами и экраном должно быть не менее 5 МОм. Если меньше — где-то повреждение, искать надо. Это занимает время, но зато потом не приходится ночами искать наводки в работающей системе. Как говорится, лучше перебдеть — особенно когда речь идёт о кабелях управления для ответственных объектов.