Jednožilový nebo vícežilový vodič: který si vybrat?

Kabelové výrobky jsou prezentovány v široké škále. Liší se vlastnostmi, účelem, materiály výroby, provedením atd. Než si koupíte kabel pv3 s dodávkou, měli byste se seznámit s vlastnostmi a provozními podmínkami elektrických kabelů.

Charakteristika a účel jednožilových vodičů

Při výběru jednožilového nebo lankového drátu byste se měli seznámit s vlastnostmi každého z nich.

Jednožilové se skládá z jednoho vodivého jádra chráněného izolačním materiálem. Na rozdíl od vícejádrových, ve kterých se jádro skládá z mnoha tenkých drátů, jednojádrové má jednodušší konstrukci.

Typy jednožilových vodičů:

• podle materiálu jader: měď (nejběžnější typ, mají vysokou vodivost, mechanickou pevnost a odolnost), hliník (lehčí a levnější než měď, ale mají nižší vodivost a mechanickou pevnost);
• podle typu izolace: PVC (nejběžnější izolace, levná, nehořlavá, odolná proti vlhkosti a chemikáliím), pryž (pružná, mrazuvzdorná, snese vysoké teploty, ale časem se může zničit ultrafialovým zářením), papír (napuštěný olejem, neohebný, používá se pro stacionární instalaci v suchých místnostech), fluoroplast (tepelně odolný, chemicky odolný, ale drahý);
• podle účelu: silové jsou určeny pro připojení elektrických spotřebičů a zásuvek, světelné pro instalaci osvětlovacích sítí, montážní pro připojení různých prvků elektroinstalace, speciální pro práci ve speciálních podmínkách, například v agresivním prostředí nebo při vysokých teplotách.

Charakteristika – jmenovité napětí (maximální dovolené napětí, které drát vydrží bez poškození), průřez jádra (určuje kapacitu vodiče drátu, měřeno v milimetrech čtverečních), izolační materiál (ovlivňuje elektrické vlastnosti, pružnost, mrazuvzdornost, teplo odpor atd.), průměr žil a drátů.

Účel – vnitřní (instalace zásuvek, vypínačů, svítidel a elektrospotřebičů) a vnější elektroinstalace (napojení elektroinstalace na nadzemní nebo podzemní elektrické vedení), uzemnění, instalace elektropanelů, připojení elektro zařízení v průmyslových instalacích, doprava, lékařské ústavy atd. Specialista vám pomůže vybrat lankový nebo jednožilový drát pro elektroinstalaci ve vaší domácnosti.

Jaké jsou vlastnosti lankových drátů?

Splétaný drát je kabel, ve kterém se jádro s proudem skládá z mnoha tenkých drátů stočených dohromady. Na rozdíl od jednojádrových je vícejádrové pružnější a odolnější vůči ohybu.

Charakteristika – jmenovité napětí, průřez žil, počet žil (může být od 2 do 50 i více), izolační materiál, průměr jádra a vodiče.

Účel – vnitřní a vnější elektrické rozvody, uzemnění, instalace elektropanelů (spojování různých prvků elektroinstalace v rozvodnicích), připojení elektrických zařízení ve strojích, strojích, dopravě, zdravotnických zařízeních atd.

Jednožilový nebo vícežilový kabel: který si vybrat?

Výběr závisí na konkrétních podmínkách a požadavcích na zapojení.

Výhody: nízká cena, jednoduchý design (snadná instalace a oprava), vysoká mechanická pevnost, dlouhá životnost. Nevýhody: menší flexibilita, větší hmotnost a rozměry, větší ztráty výkonu atd.

Klady: vysoká flexibilita, nízká hmotnost a rozměry, nižší energetické ztráty. Nevýhody – vyšší cena, složitá konstrukce (vyžaduje opatrnější zacházení při montáži), nižší mechanická pevnost.

Pro stacionární instalaci do drážek, pod podlahové lišty atd. Doporučuje se používat pevné dráty. Jsou levnější, snadněji se instalují a mají delší životnost. Pro pohyblivé spoje, například pro připojení zásuvek, vypínačů, lamp, je lepší použít lanka. Jsou pružnější, což usnadňuje instalaci a zvyšuje jejich odolnost proti ohybu. V místech, kde je vyžadována vysoká mechanická pevnost, se doporučuje použít pancéřové dráty s přídavným ochranným pláštěm.

Často se stává, že se amatéři nebo profesionální elektrikáři snaží zjistit, co je lepší – vícežilový nebo jednožilový vodič. Porovnávání kabelových produktů těchto typů je naprosto nesprávné a pokud se o to někdo pokusí, znovu potvrdí svou neschopnost. Je to stejné jako porovnávat šicí nitě a vlasec, které se používají ve zcela odlišných situacích a jsou vhodné pro dosažení nerovných cílů.

Při výběru kategorie drátu je třeba se zaměřit na dvě hlavní složky – umístění a provozní podmínky. Náš článek se bude zabývat konstrukčními vlastnostmi, rozdíly a technickými a provozními vlastnostmi obou typů kabelů a uvede oblasti použití.

Z čeho je vyroben drát nebo kabel?

Jak víte, drát a kabel jsou různé produkty, ale v článku se jim nebudeme věnovat. Každý vodič se skládá z jádra vedoucího proud, které může být holé nebo pokryté jedno- nebo dvouvrstvou izolací. Ta je vyrobena z dielektrik, mezi která patří polyvinylchlorid, pryž, fluoroplast a polyethylen. Existují specifičtější izolační materiály, které drátu dodávají různé vlastnosti (například umožňují ponoření výrobku do vody do určité hloubky). Jádra jsou vyrobena z hliníku nebo mědi. Druhý jmenovaný kov je považován za modernější a spolehlivější.

Žíly se mohou lišit strukturou:

1. Jednodrátové jsou tužší. Skládají se z jedné válcové/sektorové tyče. Jednodrátové se často nazývají monolitické.
2. Vícežilová jádra se vyznačují zvýšenou flexibilitou (měkkostí). Jejich konstrukce předpokládá použití sedmi nebo více tenkých drátů. Přesný počet drátů závisí na konkrétním modelu kabelových výrobků a je specifikován v TU nebo GOST. V zásadě se počet drátů volí v závislosti na požadovaném průřezu nebo třídě flexibility.

Důležité. Pojmy jednožilový a vícežilový se vztahují k jádrům. Zároveň dochází k nejasnostem s názvy jednožilový a vícežilový, kdy není jasné, o čem se mluví: o počtu žil v kabelu nebo o počtu drátů v jednom vodiči. Je důležité tento bod objasnit.

Pevný vs. lankový drát: Srovnání

Dále je uvedeno srovnání jednovodičových a vícevodičových kabelů, ale z nějakého důvodu se více uchytily názvy z názvu, které v podstatě popisují počet žil, a nikoli drátů v konkrétním vodiči.

Jednožilový kabel se skládá z plného jádra a má jeden ze standardních průřezů – 0,5, 1, 1,5, 2,5, 4 mm² atd. Vícežilový kabel obsahuje několik vzájemně propletených vodičů, jejichž celkový průřez se rovná jedné z výše uvedených standardních hodnot. Druhý typ kabelu může mít do své konstrukce vetkáno nevodivé vlákno (například nylon). Hlavním účelem tohoto prvku je zvýšit flexibilitu produktu.

Materiál produktu

Měď a hliník lze použít při výrobě kabelových výrobků bez ohledu na počet jader a strukturu vodičů. Mnohem méně běžné jsou výrobky ze slitiny hliníku a mědi. Pokud dříve neexistovala alternativa k hliníkovým drátům, pak byly postupem času nahrazeny měděnými výrobky, které se vyznačují zvýšenou funkčností.

Čínské domácí spotřebiče mohou mít kabely vyrobené z ocelových drátů, které jsou pouze částečně pokryty vrstvou mědi. Tato možnost je sice cenově dostupná, ale neopravňuje ušetřené peníze: drát je křehký, lámavý a téměř nemožné jej pájet (cínovat). Příkladem jsou levné čínské girlandy.

Třída flexibility

Regulační dokumenty specifikují konstrukční parametry, které musí mít jednovodičový nebo vícevodičový kabel. Pro charakterizaci obou typů kabelových výrobků byste měli rozumět technickým parametrům. Charakteristiky jsou specifikovány v GOST, což umožňuje klasifikovat a přiřadit každý vodič ke konkrétnímu typu a kategorii.

Třída flexibility se používá k popisu odolnosti kabelu vůči deformaci. Například v průmyslové výrobě se kabel první třídy flexibility používá k vytváření dálkových vedení.

Druhá třída označuje pružnější výrobky. Pružnost se zvyšuje přítomností několika drátů. Od třetí do šesté třídy se kabely liší počtem a průměrem závitů, přičemž maximální průměr každého z nich je specifikován v GOST.

Kabel PV-1 je nejvýraznějším „zástupcem“ první třídy. Skládá se z jednoho jádra vedoucího proud, které je skryté pod vrstvou vysoce kvalitní izolace. Kabel KOG, pravý opak PV-1, patří do šesté třídy. Jeho vysoké flexibility je dosaženo díky přítomnosti velkého počtu tenkých vláken.

Jako příklad můžeme uvést dráty stejného průřezu (1 mm²) třetí a páté třídy. Hlavní pozorování: počet jednotlivých kovových vláken v kabelu páté třídy bude ve srovnání s výrobky třetí třídy větší.

Jakékoli vlákno je vyrobeno z materiálu schopného vést proud a teplo. Pokud jmenovitý průřez nepřesahuje 1 mm², pak je takový drát vyroben výhradně z mědi. Žíhaná měď s kovovým povlakem umožňuje vytvářet vlákna, která se používají při výrobě kabelů jakékoli třídy flexibility. Hliníkový drát s průřezem 16 mm² nebo vyšším se může vyznačovat vysokou flexibilitou.

Složení izolační vrstvy

Izolace je vyrobena z dielektrických materiálů, které zaručují spolehlivou ochranu osoby před úrazem elektrickým proudem. Zároveň izolační vrstva chrání samotný kabel před mechanickým a jiným poškozením. Konkrétní typ materiálu závisí na cílech. Izolátory vyšší kvality poskytují flexibilitu stejnou jako vnitřní jádro a zároveň si zachovávají pevnost po celou dobu životnosti kabelu.

Nejběžnější typy izolačních materiálů jsou:

1. Polyvinylchlorid. Mezi hlavní výhody PVC patří schopnost odolávat širokému rozsahu nízkých teplot (při zachování provozních parametrů), vysoká flexibilita (díky které lze pokládat na těžko dostupná místa) a odolnost vůči vlivům prostředí a chemicky aktivním prvkům. PVC se nebojí vlhkosti, kyselin a mechanického namáhání. Mezi nevýhody stojí za zmínku ztráta užitečných vlastností při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám, vznik křehkosti. Zároveň ultrafialové paprsky zvyšují rychlost rozkladu.
2. Zesítěný polyethylen se vyrábí v několika variantách v závislosti na úrovni hustoty. Všechny varianty se vyznačují odolností vůči negativním vlivům prostředí. Zesítěný polyethylen může být v běžné nebo vulkanizované formě. Materiál prvního typu není schopen odolat silnému zahřívání, druhý – odolá vystavení i kriticky vysokým teplotám.
3. Pryžové materiály mají různé složení. Zároveň se směsi mohou skládat z přírodních nebo syntetických složek. Pryž se vyznačuje zvýšenou pružností, ale časem (doba závisí na konkrétním modelu) se tento ukazatel snižuje, takže povlak může praskat. A konečně, tento izolant neodolává vysokým teplotám a maximální povolený ohřev by neměl překročit 65 stupňů Celsia.
4. Fluoroplast se vyznačuje jedinečnými parametry. Tento izolační materiál je velmi pevný, odolný vůči chemicky aktivním a agresivním látkám a odolá jakémukoli mechanickému zatížení s výjimkou poškození. Na druhou stranu, takové vysoké pevnosti bylo dosaženo snížením elasticity, takže je fluoroplast vhodný pro kabelové výrobky s nízkou třídou flexibility. Při instalaci je třeba dbát opatrnosti a pozornosti.
5. Papírové izolační materiály jsou impregnovány dielektrickými sloučeninami a v dnešní době je těžké takové produkty najít. Tato technologie je považována za velmi zastaralou, proto je nahrazována modernějšími analogy. Impregnace se provádí pomocí oleje, kalafuny nebo vosku a jako základ se bere sulfátová celulóza. V silovém kabelu lze tento materiál použít pouze jako jednu z mnoha izolačních vrstev. Papírový izolátor se nepoužívá jako samostatné vinutí, protože nemůže poskytnout ochranu před vnějšími negativními faktory prostředí.

V závislosti na zamýšleném účelu může být vhodných několik možností kabelových produktů, ale před konečným rozhodnutím je třeba zvážit celkový průřez drátu.

Vlastnosti sekce

Plocha průřezu je jedním z hlavních technických parametrů kabelových výrobků, na kterém závisí možnost provozu v dané situaci. Právě průřez ovlivňuje maximální přípustné zatížení působící na výrobek bez snížení kvality.

Pro výpočet přípustného zatížení se podívejte do technického listu zařízení plánovaného k připojení v konkrétní místnosti. Síla proudu se vypočítá pomocí jednoduchého vzorce I = P/220, kde P je celkový výkon všech elektrických zařízení. U uzavřeného zapojení je pro 1 mm² měděného drátu přípustný zatěžovací proud 14 A a hliníkový drát s průřezem 2 mm² takové zatížení vydrží. Zřejmá výhoda mědi!

Pokud je elektrické vedení skryto ve stěnových drážkách nebo speciálních kabelových kanálech (krabicích), měly by se tyto hodnoty snížit o 20 % (tj. vynásobit faktorem 0,8). Pokud k tomu přistoupíte pečlivěji, bude se korekční faktor lišit v závislosti na konkrétním případu.

Výběr mezi jednožilovým a vícežilovým vodičem

Pro konečné rozhodnutí je třeba porovnat všechny výhody a nevýhody jedno- a vícežilových vodičů v závislosti na konkrétní situaci.

Výhody jednožilových vodičů

Nejprve se podívejme na jednožilové kabely. Vodiče tohoto typu se považují za instalační: mluvíme o drátech, které se namontují jednou a poté se nebudou pohybovat, ohýbat ani být vystaveny žádným jiným mechanickým nárazům.

Hlavní výhodou produktu je jeho minimální odpor. Například měděné vodiče s průřezem 1 mm² mají odpor 18,1 Ohmu na 1 km. Odpor podobného produktu páté třídy flexibility může dosáhnout 19,5 Ohmu. Rozdíl není tak významný, takže jej lze zahrnout do chyby.

Tento rozdíl lze snadno vysvětlit: s klesajícím průřezem jednoho vodiče se odpor zvyšuje. V nejideálnějším případě jsou všechny dráty vícežilového kabelu vzájemně propojeny a tvoří jeden celek. Ale i když mají stejný průřez, strukturu a jsou vyrobeny ze stejného materiálu, stále existuje určitý odpor. To znamená, že čím více takových drátů, tím vyšší je celkový odpor kabelu.

Dále byste měli věnovat pozornost snadnosti instalace, zejména pokud potřebujete připojit několik vodičů. Předpis pro elektroinstalaci specifikuje různé typy konektorů, včetně šroubových, svěrných, svařovacích, lisovacích a dokonce i pájených. V budoucnu budeme analyzovat měděný drát, protože od roku 2001 je zakázáno používat hliníkový kabel při organizaci elektrického vedení v domě.

Porovnejme možnost použití různých konektorů pro jedno- a vícežilové vodiče (v obou případech není kroucení povoleno):

1. Šroubové svorky a běžné šrouby s destičkami jsou nejjednodušším způsobem připojení jednožilových výrobků. V tomto případě je jádro silnější a pevnější, takže šroub jej nebude moci přeříznout ani ovlivnit velikost průřezu. Pokud se kabel skládá z několika vodičů, může to vést k tomu, že některé z nich vyklouznou z uložení.
2. Svorkové svorky WAGO jsou ideální pro pevné vodiče.
3. Svařování jednožilových drátů není obtížné, ale i vícežilové výrobky tento typ spojení podporují. Na druhou stranu, flexibilnější vodiče s velkým počtem tenkých drátů se mohou během svařovacího procesu snadno poškodit nebo přetrhnout, což zhorší kvalitu spojení.
4. Lisování umožňuje spolehlivě připojit jednožilové i vícežilové vodiče. Pokud však nemáte speciální nástroj, budete muset hodně trpět, abyste provedli kvalitní připojení jednožilového kabelu s velkým průřezem.
5. Konečně, pájení lze použít při spojování vodičů s malým průřezem. Pájení vícežilových výrobků je mnohem snazší, protože ve většině případů je prostor omezený a drát musí být dobře ohnutý.

Nakonec si všimneme ještě jedné výhody jednožilového kabelu – rozumnější ceny. V závislosti na konkrétním modelu, výrobci a kvalitě použitých materiálů může být cenový rozdíl mezi jednožilovými a vícežilovými dráty buď nevýznamný, nebo několikanásobný.

Výhody vícežilových vodičů

Navzdory obrovskému množství výhod jednožilového kabelu to není jediné správné a nejlepší řešení pro všechny příležitosti. A to pochopíte, když zvážíte výhody jeho „soupeře“.

Hlavní výhodou použití vícežilového kabelu je jeho větší flexibilita. To je obzvláště patrné u vodičů s velkým průřezem – od 10 mm² a více. V domácnostech se tyto výrobky používají extrémně zřídka, ale v některých případech jsou nepostradatelné.

Vícežilové kabely se snadno instalují a po instalaci je lze volně přemisťovat z jednoho místa na druhé. I ty nejflexibilnější kabely však mají maximální poloměr ohybu, který se pohybuje mezi 5 a 10 průměry výrobku. Ve většině případů vše závisí na použité izolaci.

Důležité: V přenosných elektrických instalacích se používá pouze flexibilní vícežilový vodič. Dříve se mu říkalo šňůra, ale toto označení se již nepoužívá.

O možnostech připojení vícežilového kabelu jsme psali výše v sekci o výhodách jednožilového kabelu. Ve prospěch prvního zbývá dodat, že moderní výrobci vyrábějí speciální mosazné koncovky. Jedná se o poměrně levné produkty, které umožňují připojit vícežilový kabel během několika sekund bez použití speciálního nástroje. Obvykle se používají společně se šroubovacími svorkami nebo svorkami WAGO po dokončení lisování.

To umožňuje vyrovnat všechny dříve uvedené výhody jednožilových vodičových výrobků (v rámci těchto způsobů připojení). Připomeňme, že vícežilový kabel nelze jen tak vzít a zkroutit. V tomto případě bude kvalita spojení nechutná.

Při výběru mezi plnými a lankovými vodiči je třeba zvážit mnoho různých faktorů, ale primárním hlediskem je použití. Pokud probíhá instalace skrytého vedení ve zdi (tj. vodič nebude přesouván z místa na místo), pak je volba ve prospěch levnějšího jednožilového kabelu zcela zřejmá. Pokud je nutné připojit dočasnou elektrickou instalaci, pak bude mnohem praktičtější vícežilový analog.