 |
Виды электрических проводов и кабелей
|
|
|
|
Схема кабеля
Проводники, по которым передается электрический ток — важнейшая часть энергосистем. Они пронизывают здания и механизмы, выполняя функции проводника энергии и информационных сигналов.На сегодняшний разные виды провода и кабелей. В России их выпускается около 20000 видов. Это и тончайшие проводки для электронных датчиков, и толстенные кабели
Барабаны с силовым кабелем
(проводящие сотни тысяч вольт), которые не всегда можно обхватить рукой в размерах и области применения в быту, конечно, не нужен. Однако маркировку и свойства проводников электрик должен изучить, чтобы не допустить досадных ошибок при работе, руководствуясь лишь принципом «провода все одинаковые, сойдет любой». Это глубоко ошибочное мнение. Необходимо знать, какие провода и кабели устанавливаются в том или ином случае.
Разнообразные виды кабеля с цветной оболочкой
Многопроволочная медная жила
Многожильный кабель с однопроволочными жилами
Форма сечения жилы может быть плоской или секторной, особенно это касается кабелей и проводов большого диаметра. Не следует путать многопроволочную жилу и многожильный кабель, это совершенно разные вещи.
Жилы различаются по виду проводника. В домашних условиях используются изготовленные из алюминия, меди или алюмомеди, хотя в последнее время происходит замена алюминия на медь.
В быту также можно встретить нихромовые проводники с повышенным сопротивлением сплава. Жилы нагреваются при эксплуатации подобно спирали в лампочке, но не так сильно. Они используются при изготовлении теплых полов. Одной из главных характеристик жилы является площадь сечения. Производители проводников всегда ее указывают, но иногда появляется необходимость проверить площадь сечения самостоятельно.
|
|
|
Проводом называется одна или несколько токопроводящих жил, свитых вместе, или каждая в своей оболочке, соединяющих источник электрического тока и потребителя. Провода бывают как голыми, так и изолированными, разными по виду жил.
Поверх изоляции жил провода покрываются дополнительно еще одной оболочкой, служащей для защиты от влажности, механических повреждений, света, агрессивных сред и т. д.
Если говорить академическими терминами, изоляция — это материал, препятствующий распространению электрического тока. Сухо и не совсем понятно. Немного по-другому звучит следующее: изоляция — это вещество-диэлектрик, защитная «рубашка», которой покрываются жилы, передающие электрический ток. В качестве диэлектрика применяются стекло, керамика и различные полимеры, например поливинилхлорид или целлулоид. В этом случае провод называется защищенным. Например, АПРН и ПРВД. Такой провод легко спутать с кабелем, и, в сущности, они не слишком отличаются. Во всяком случае, для домашнего умельца не будет серьезной ошибкой, если он назовет кабель проводом или наоборот.
Кабель. 
Кабель ВВГз
В отличие от провода имеет одну или несколько жил, каждая из которых заключена в изоляцию и покрыта сверху защитной оболочкой из полимерных пластмасс, резины или металла Помимо внешней изоляции, называемой иногда кембриком, в кабелях используются различного вида наполнители, служащие в роли дополнительной защиты от внешнего воздействия. Некоторые виды защищены еще и свитыми в спираль металлическими лентами. В этом случае кабель называется бронированным. Такие виды редко можно увидеть при квартирных работах, но в частных домах при подземной прокладке их используют достаточно часто.
Шнур.
Шнур и вилка с заземлением
Часто можно услышать словосочетание «электрический шнур», хотя чем он отличается от кабеля или провода, не всегда понятно. Шнур — это провод, состоящий из двух или более многопроволочных гибких жил, каждая из которых заключена в изоляцию, покрытых сверху защитной оболочкой из мягкого пластика или резины.
В старых образцах внешняя оболочка выполнена из синтетических нитей. Шнуры используют в бытовой технике, поскольку они имеют повышенную мягкость и гибкость по сравнению с кабелем или обычным проводом. Шнур можно крутить и сгибать без риска повредить жилы и изоляцию. У приборов, которые используют при работе заземление, обычно шнуры с количеством более двух жил. Это стиральные машины, пылесосы, чайники и электроинструменты. Две жилы используются там, где заземление необязательно. Это приборы освещения: бра, светильники и т. д.
|
|
|
Основные характеристики составляющих проводников.
Материал жилы
Алюмиеневые кабели
В бытовых условиях чаще всего используются алюминий, медь и алюмо-медь. С первыми двумя все понятно, но вот что такое алюмомедь? Это не сплав, как можно подумать сначала, поскольку тяжелый и легкий металлы соединяются крайне плохо, а композитный материал, состоящий из алюминиевого сердечника и покрытый сверху слоем меди. Зачем соединять эти два материала, станет понятно после рассмотрения их свойств.
Медный кабель
Алюминий — прекрасный материал: легкий, дешевый, обладает вполне приличной электропроводимостью, хорошо отдает тепло, химически стоек. Однако есть несколько «но», существенно подмачивающих репутацию данного металла.
Алюминиевый провод не может быть гибким. Вспомните, как хорошо переламывается проволока из этого материала, если перегнуть ее несколько раз. Вывод простой — такие провода используют только в стационарных установках и там, где нет острых углов поворота кабеля при прокладке.
Алюминий окисляется на воздухе. Оксид алюминия — тугоплавкая пленка темного цвета, образующаяся на поверхности металла и являющаяся диэлектриком. В местах контакта
может серьезно препятствовать течению электрического тока. Отсюда и излишний перегрев, и риск потерять контакт в местах соединения.
Алюминий — прекрасный проводник, но только в случае, если не содержит примесей, чего добиться очень трудно. По сравнению с медью этот металл обладает проводимостью, меньшей в полтора раза.
Медь наряду с многочисленными плюсами обладает не меньшим количеством минусов. Достоинства: проводимость выше, чем у алюминия, гибкость, не образует оксидной пленки. От гибкости зависит толщина жилы. Алюминиевые проводники не могут быть тоньше 2,5 мм2, а из меди можно изготавливать жилы толщиной 0,3 мм2. Недостатки: дороговизна, высокая плотность, а следовательно, и вес, невозможность прямого соединения с алюминиевыми жилами. При контакте эти два металла образуют гальваническую пару, и возникающие токи разрушают контакт. Именно поэтому при необходимости контакта используют специальные клеммы соединения.
|
|
|
Алюмоь — механический композит, состоящий из алюминиевого сердечника и медной рубашки, которая занимает 10 % от объема жилы. Сочетает в себе положительные качества алюминия и меди. Минусы: по всем показателям уступает проводникам из отдельных металлов. Плюс: низкая стоимость.
Сечение жилы
Провода и кабели выпускаются с сечением жилы от 0,3 до 800 мм2. В быту такие крайние значения не используются. Крайние показатели для дома — это проводники с сечением жил от 0,35 до 16 мм2, редко — 25 мм2. Прежде всего толщина жилы зависит от напряжения и силы тока. Зависимость здесь простая: чем больше сечение, тем выше проводимая нагрузка. Расчет необходимого сечения в зависимости от нагрузки производится по сложным формулам, поэтому все данные по этому вопросу показаны в табл. В табл представлены более подробные данные о зависимости нагрузки от сечения медных проводников.
| Сечение | Медные жилы проводов и кабелей | |||||
| токопроводящей | Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | ||||
| жилы, мм2 | сила тока, А | мощность, кВт | сила тока, А | мощность, кВт | ||
| 1,5 | 4,1 | 10,5 | ||||
| 2,5 | 5,9 | 16,5 | ||||
| 8,3 | 19,8 | |||||
| 10,1 | 26,4 | |||||
| 15,4 | 33,0 | |||||
| 18,7 | 49,5 | |||||
| 25,3 | 59,4 | |||||
| 29,7 | 75,9 | |||||
| 38,5 | 95,7 | |||||
| 47,3 | 118,8 | |||||
| 57,2 | 145,2 | |||||
| 66,0 | 171,6 | |||||
| 2,5 | 4,4 | 12,5 | ||||
| 6,1 | 15,1 | |||||
| 7,9 | 19,8 | |||||
| 11,0 | 25,7 | |||||
| Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Медные жилы проводов и кабелей | |||||
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||||
| сила тока, А | мощность, кВт | сила тока, А | мощность, кВт | |||
| 13,2 | 36,3 | |||||
| 18,7 | 46,2 | |||||
| 22,0 | 56,1 | |||||
| 29,7 | 72,6 | |||||
| 36,3 | 92,4 | |||||
| 44,0 | 112,2 | |||||
| 50,6 | 132,0 | |||||
|
|
|
Сечение проводов, сила тока, мощность и характеристики нагрузки
|
От их числа зависит гибкость кабеля или провода. Чем больше количество проволок на единицу сечения, тем гибче проводник. Различают жилы гибкие и с повышенной гибкостью, использующиеся при изготовлении шнуров. Соответственно, если от проводника требуется держать форму, например при монтаже распределительных щитов, применяются однопроволочные жилы.
Многопроволочный электрический кабель
Материал изоляции.
Это важнейшая часть проводников. Именно изоляция придает кабелю или проводу те или иные качества. Проводники могут быть бронированными, термостойкими, водонепроницаемыми, защищенными от давления и другими — все это изоляция. Электрический ток может быть опасен для жизни, и изоляционные материалы необходимы для защиты человека. Однако это не единственная функция изоляции.
Металлический проводник нуждается в защите. Особенно это касается многожильных кабелей. Основные задачи изоляции: защита от утечки и поражения электрическим током, механическая и термическая защита кабеля, индикация проводников.
В кабеле обычно изолируется ТПЖ которая помещается в оболочку
В кабеле обычно изолируется ТПЖ, которая помещается в оболочку
Видов изоляции, как и материалов, из которых она изготавливается, великое множество. Нет смысла рассматривать их все. Достаточно описать те виды, которые используются в домашних условиях, а их не слишком много. Изоляция подразделяется на ТПЖ (токопроводящую жилу) и оболочку, которая покрывает проводник снаружи.
Основной характеристикой материала изоляции является электрическая прочность. Это такое значение силы тока, при котором заряд пробивает слой изоляционного материала толщиной в 1 мм. Все кабели, которые используются в быту, имеют многократную электрическую прочность. Пробой в такой изоляции возможен лишь в случае механического повреждения или в силу длительной службы провода.
|
|
|
Вторая характеристика — нагревостойкость. Это просто: чем выше показатель, тем большую температуру нагрева может выдержать изоляция без потери своих качеств. К данному показателю прибавляются морозостойкость и механическая прочность. Чем прочнее и устойчивее на разрыв и изгиб материал изолятора, тем лучше. С понятием механической прочности связан термин «опрессовка кабеля». При изготовлении, когда внешняя оболочка надевается на изоляцию ТПЖ, кабель затем опрессовывается, приобретая плотность и структуру — плоскую или круглую. Покупая кабель или провод, необходимо убедиться, что проводник опрессован с надлежащей тщательностью.
Поливинилхлорид (ПВХ) наиболее распространенный изоляционный материал. Это полимер белого цвета, обладающий высокой устойчивостью к кислотам и щелочам. Практически негорюч. Достаточно мягкий и гибкий материал, тем не менее имеет несколько минусов, а именно: низкую морозоустойчивость (до -20 °С), хотя в последнее время созданы и холодоустойчивые модификации, при нагревании вместо горения начинает выделять хлороводород и диоксины (достаточно вредные вещества с едким запахом). Например, хлороводород при добавлении воды образует соляную кислоту, то есть при вдыхании дыма на слизистых оболочках образуется разъедающая кислота.
Изоляция из ПВХ Кабель с полиэтиленовой пленкой
Силиконовая резина — весьма эластичный термостойкий изолятор, при сгорании образует диэлектрическую защитную пленку.
Резина — отличный изолятор, изготавливаемый из искусственных или природных каучуков. Применяется, когда необходимы повышенная гибкость кабеля и морозоустойчивость.
Пропитанная бумага имеет отличные токоизолирующие качества, но, к сожалению, хорошо горит и требует дополнительных материалов для термоизоляции.
Резиновая внешняя оболочка кабеля
Полиэтилен — изолятор с хорошими показателями морозостойкости, весьма устойчивый к агрессивным веществам.
Резиновая внешняя оболочка кабеля Кабель с карболитом
Экран обычно есть у информационных кабелей. Состоит из металлической фольги и выполняет функции отражателя для посторонних электромагнитных сигналов, а также выравнивания электрического поля внутри самого себя.
Защитный покров: в силовых кабелях высокого напряжения, закладывающихся в землю, используется металл для защиты от механического воздействия
Информационный кабель ч экраном
Под броней и над ней стоят защитные подушки. Они предохраняют нижележащую изоляцию от металла брони и последнюю от внешнего воздействия.Внутри самого кабеля, под внешней оболочкой, изолированные жилы посыпаются мелом для улучшения их скольжения и предотвращения слипания.
Индикация
Это важная функция изоляции. Все ТПЖ заключены в оболочку различных цветов, так что не приходится гадать, какая жила выходит с разных сторон кабеля. Кроме того, цветовая маркировка несет информационную нагрузку.В разных видах кабеля жилы имеют различную окраску. Однако, как правило, в трехжильном они белого, желтого и красного цветов. Белый принимается за фазу, красный — ноль, желтый или желто-зеленый — провод заземления. При другой гамме устойчивым цветом привязки считается желто-зеленая ТПЖ, а другие цвета, как правило, распределяются по вкусу монтирующего цепь.
Бронированный кабель
Маркировка кабельной продукции.
На первый взгляд буквенно-цифровое обозначение кабеля напоминает секретный код, который невозможно разгадать. На самом деле каждый символ несет в себе информацию, зная которую можно легко понять, какого типа кабель перед вами и каковы его основные характеристики.
Буквами обозначаются материал изоляции и жилы, область применения провода, особенности конструкции. Они идут строго одна за другой.
Цифры означают количество жил и их сечение. Буквенный код состоит из четырех основных обозначений, которые необходимо знать. Иногда букв больше, чем четыре, но это, как правило, довольно специфические виды продукции, которые вряд ли вам встретятся.
Первая буква обозначает материал, из которого изготовлена жила. А — алюминий; если это медь, то буквы нет. Например, ВВГ и АВВГ. Первый кабель медный, второй — алюминиевый.
Вторая буква — это область применения провода: К — контрольный, М — монтажный, П (У) или Ш — установочный, МГ — гибкий монтажный кабель. Если буквы нет, значит, это силовой провод.
Третья буква — это тип изоляции ТПЖ. Здесь много обозначений: В или BP — поливинилхлорид, Д — двойная обмотка, К — капрон, П — полиэтилен, Р — резина, HP или Н — негорючая резина, С — стекловолокно, Ш — полиамидный шелк, Э — экранированный.
Четвертая буква обозначает особен-ности конструкции кабеля: Б — брони-рованный лентами, Г — гибкий, Т — для прокладки в трубах, К — бронирован круглой проволокой, О — в оплетке.
Помимо данных обозначений есть дополнительные, которые пишутся не заглавными буквами, а прописными и ставятся после всех остальных. Например, ВВГнг — негорючий ВВГ, ВВГз — заполненный ВВГ.
С цифрами все гораздо проще: первая обозначает количество жил, вторая — сечение жилы. Например, ПВС 3x6 обозначает, что провод имеет три жилы, площадь сечения каждой из которых 6 мм2.
Впрочем, иногда встречаются кабели с более сложной цифровой маркировкой, например силовой кабель КГ 3x6+1x4. Это означает, что кроме трех основных жил сечением 6 мм2 у него есть еще одна сечением поменьше — 4 мм2, которая служит для заземления.
У кабелей иностранного производства маркировка совершенно другого типа, непохожая на стандарты ГОСТа.
Как правило, силовые кабели и провода в России и странах бывшего СССР намного дешевле, нежели заграничная продукция. Объясняется это просто — основное сырье для них (медь, алюминий и полимеры) производят и добывают именно в России. Так что если вы увидите кабель иностранного производства, вполне возможно, что он изготовлен из сырья, экспортируемого из нашей страны. Большее распространение получили на российском рынке импортные информационные кабели для компьютерной техники и Интернета.
|
|
|
