Скрученный провод против цельного провода: какой лучше и почему

Что такое многожильный провод?
Многожильный провод состоит из нескольких тонких жил, объединенных вместе, часто с каждой парой жил скрученных и изолированных. Эти провода выпускаются в различных размерах, предназначенных для конкретных применений.

В Великобритании распространенные размеры проводов обозначаются в форматах, таких как 3/0.029", 7/0.036" и 7/0.042". Здесь первая цифра (например, 3 или 7) указывает количество отдельных жил, а вторая часть (например, 0.029", 0.042") указывает площадь поперечного сечения каждой жилы. Например, 0.036" означает, что площадь поперечного сечения составляет 0.036 квадратных дюйма. В США используется размер, например, 7/32, где число 7 обозначает количество жил, а 32 — размер по американской проволочной норме (AWG) каждой жилы.

По сравнению с цельными проводами, многожильные провода обладают лучшей гибкостью. Это делает их предпочтительным выбором для электриков в ситуациях, когда провода нужно сгибать, скручивать или прокладывать через узкие пространства, такие как трубы и каналы внутри стен. Кроме того, многожильные провода повышают электрическую безопасность. Когда ток проходит через проводник, выделяется тепло. Благодаря воздушным зазорам между отдельными жилами это тепло может эффективно рассеиваться, снижая риск перегрева и потенциальных электрических опасностей.

Применение и характеристики многожильных проводов

Многожильный провод идеально подходит для применения, требующего повторяющихся движений, таких как механизмы открывания и закрывания дверей. Он также является идеальным выбором для коротких соединений и может легко использоваться в патч-кордах.

В линиях передачи и распределения электроэнергии многожильный провод часто предпочитается цельному. Это связано с тем, что он помогает уменьшить эффект кожи, при котором переменный ток (AC) преимущественно протекает по внешней поверхности проводника, а не по всему его поперечному сечению. Уникальная структура многожильного провода делает его эффективным решением для снижения воздействия эффекта кожи.

Однако многожильный провод имеет и некоторые недостатки. Он обычно дороже, чем цельный провод. Кроме того, он более подвержен коррозии, особенно в условиях высокой влажности или при наружном применении. Также из-за воздушных зазоров между отдельными жилами, сила тока (пропускная способность) многожильного провода ниже по сравнению с цельным проводом того же размера.

Преимущества многожильного провода

• Повышенная гибкость: Обеспечивает превосходную гибкость, позволяющую легко прокладывать и сгибать провод. Эта характеристика также увеличивает срок службы в применениях, связанных с движением.

• Эффективное рассеивание тепла: Многожильный провод выделяет меньше тепла при прохождении тока, обеспечивая более безопасную работу электрической системы.

• Удобство оконцевания и соединения: Подходит для кримп-оконцевания и соединения патч-кордов.

• Снижение эффекта кожи: В длинных, высоковольтных линиях передачи электроэнергии многожильный провод эффективно минимизирует эффект кожи.

Недостатки многожильного провода

• Подверженность коррозии: Высокий риск коррозии, особенно в наружных условиях.

• Низкая пропускная способность: По сравнению с цельными проводниками того же размера, многожильный провод имеет меньшую пропускную способность.

• Большее падение напряжения: При прохождении тока наблюдается большее падение напряжения.

• Проблемы с качеством сигнала: Может создавать шум, с затуханием 20-50%, и имеет средние показатели передачи высоких частот.

• Сложность оконцевания: Процессы оконцевания и соединения более сложны.

• Высокая стоимость: Многожильный провод дороже, чем цельный провод.

Цельный провод: определение и характеристики

Как следует из названия, цельный провод состоит из одного цельного проводника, заключенного в изоляцию. Обычно цельные провода толще и тяжелее, чем многожильные. Несмотря на преимущества многожильных проводов, цельные провода широко используются в домашней проводке, особенно в США для основных панелей 120/240 В. Это связано с такими факторами, как возможность обеспечения лучших соединений и большей пропускной способности.

Цельный провод имеет несколько значимых преимуществ. Отсутствие воздушных зазоров между проводниками обеспечивает ему большую пропускную способность по сравнению с многожильным проводом. Толщина проводника приводит к меньшему сопротивлению, что позволяет идеально выполнять оконцевание и соединение.

Цельный провод также предлагает большую пропускную способность, меньшее падение напряжения и большую устойчивость к коррозии. Он обеспечивает безпотерьное звучание (с низким уровнем шума), гарантируя долговечное и стабильное соединение. Кроме того, он более экономичен и хорошо подходит для наружного применения.

Однако цельный провод имеет свои ограничения. Он значительно менее гибкий, чем многожильный, что делает его трудным для сгибания и скручивания из-за своей жесткости. Повторное сгибание и прокладка, особенно в применениях, связанных с движением, могут легко повредить или сломать цельный провод.

Преимущества цельного провода

• Превосходное оконцевание и соединение: Позволяет идеально выполнить оконцевание и соединение.

• Большая пропускная способность: По сравнению с многожильным проводом того же размера, цельный провод имеет большую пропускную способность.

• Хорошее качество сигнала: Обеспечивает чистое звучание (с низким затуханием) и отличные показатели передачи высоких частот.

• Низкое сопротивление и устойчивость к коррозии: Имеет низкое сопротивление и высокую устойчивость к коррозии, как в помещении, так и на улице.

• Подходит для длинных линий передачи: С меньшим падением напряжения, он идеален для длинных линий передачи.

• Экономичность: Цельный провод дешевле, чем многожильный провод.

Недостатки цельного провода

• Ограниченная гибкость: Обладает плохой гибкостью, что ограничивает его использование в некоторых применениях.

• Подверженность повреждениям: Легко повреждается в применениях, связанных с повторяющимися движениями.

• Проблемы с эффектом кожи: В высоковольтных линиях передачи электроэнергии он подвержен эффекту кожи.

• Непригодность для некоторых применений: Не подходит для электроники, цифровой связи и компьютерных приложений.

В следующей таблице представлен подробный сравнительный анализ цельных и многожильных проводников по различным условиям и применениям, выделяя их ключевые различия.

Пропускная способность цельных и многожильных проводов
Когда диаметры цельного и многожильного проводов одинаковы, цельный провод может пропускать больший ток. Это связано с тем, что цельный провод имеет большую эффективную площадь поперечного сечения. В многожильных проводах наличие воздушных зазоров между отдельными жилами уменьшает общую площадь, по которой может протекать ток. Следовательно, электрики должны внимательно выбирать соответствующий размер провода, учитывая калибр и требования к пропускной способности для конкретного применения.

Еще одним важным явлением в электрических системах является эффект кожи, при котором переменный ток (AC) преимущественно протекает по внешней поверхности проводника, а не равномерно по всему его поперечному сечению. Этот эффект становится более заметным с увеличением частоты. Для систем высокомощной передачи электроэнергии многожильные провода часто предпочитаются именно потому, что они могут снизить влияние эффекта кожи. Однако для домашней проводки с частотой 50/60 Гц, при использовании медных проводов диаметром до 6 мм, глубину кожного эффекта можно, как правило, игнорировать.
Что лучше: цельный или многожильный провод?
Выбор между цельным и многожильным проводом должен быть сделан после всестороннего рассмотрения различных факторов, включая начальные и долгосрочные затраты, внутреннее или наружное использование, специфические требования к применению, типы электрических нагрузок, необходимость движения или гибкости, соответствующую пропускную способность и другие экологические и погодные условия.В заключение, решение о выборе цельного или многожильного провода зависит от множества аспектов:

• Цельный провод: Идеален для применений, где приоритет отдается долговечности, простоте установки, экономичности. Если ваш проект требует надежного и бюджетного решения, цельный провод является рекомендуемым выбором.

• Многожильный провод: Наилучшим образом подходит для сценариев, требующих долгосрочной гибкости, таких как применения, связанные с повторяющимися движениями или частыми изгибами проводов. Когда проводка должна адаптироваться к динамическим условиям, многожильный провод обеспечивает необходимую прочность и маневренность.

В следующей таблице представлен подробный сравнительный анализ цельных и многожильных проводников по различным условиям и применениям, выделяя их ключевые различия.