Что находится внутри провода

11

Из чего сделаны кабели, провода и шнуры

Провода, по которым передается электрический ток, — важнейшая часть энергосистем. Они пронизывают здания и механизмы, выполняя функции проводника энергии и информационных сигналов.

На сегодняшний день существует множество видов кабелей и проводов. В России их выпускается около 20 000 видов. Это и тончайшие проводки для электронных датчиков, и толстенные кабели (проводящие сотни тысяч вольт), которые не всегда можно обхватить рукой. Такой размах в размерах и области применения в быту, конечно, не нужен. Однако маркировку и свойства проводов следует 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.

Начать стоит с определения терминов «кабель», «провод», «шнур», «жила» и «изоляция». Они являются основополагающими, без их определения и характеристик нельзя как следует разобраться в проводниках и их свойствах.

Это металлическая проволока, сердечник любого электрического проводника. Жила бывает цельной монолитной либо в виде множества скрученных в жгут тонких проволочек. В первом случае она называется однопроволочной, во втором — многопроволочной, или гибкой. 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.

Многожильный кабель с однопроволочными жилами

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.

Многопроволочная медная жила

Одной из главных характеристик жилы является площадь сечения. Производители проводов всегда ее указывают, но иногда появляется необходимость проверить площадь сечения самостоятельно. Сделать это можно при помощи обычной рулетки или штангенциркуля. Замерив диаметр жилы, можно легко вычислить ее площадь по формуле: S = πr2, где S — это площадь сечения (круга); число π = 3,141…; r — радиус. Сечение проволоки измеряется в квадратных миллиметрах.

Кабель с алюминиевыми жилами

С многопроволочной жилой дело обстоит сложнее, но можно вполне точно определить площадь ее сечения. Для этого необходимо намотать примерно 15 витков очищенной от изоляции жилы на толстый гвоздь или отвертку, плотно сжать их и замерить длину спирали обычной линейкой. Диаметр жилы будет равен этой длине, разделенной на количество витков. Другой способ — замерить отдельную проволочку, а затем умножить полученное число на их количество. Сечение жилы в ее диаметре измеряется по формуле: S = 0,785d2, где d — диаметр жилы.

Изоляция

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 последнее время применяются изоляционные полимеры, которые не только защищают человека от поражения током и жилы от соприкосновения друг с другом, что может привести к печальным последствиям, но и обладают рядом других свойств. Например, защищают жилы от механического воздействия, температуры и влажности — в общем, от разрушающего влияния внешней среды.

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. 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.

Голый неизолированный провод в домашних условиях практически не встречается, поскольку монтируется в недоступных для простого человека устройствах и соединениях. Например, в воздушных линиях. В быту его используют разве что в качестве хомута.

Изолированные провода широко применяются для распределения и передачи электроэнергии, причем не только в домашних сетях, но и в автомобилях. Марки ПВ, ПВ-3, АППВ и ППВ наиболее распространены. Они являются изолированными и незащищенными. В отдельной статье подробно рассмотрена маркировка проводов и описано, что она означает.

Кабель

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.

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.

Шнур и вилка с заземлением

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.

Из чего состоит кабель

Провода, по которым передается электрический ток, — важнейшая часть энергосистем. Они пронизывают здания и механизмы, выполняя функции проводника энергии и информационных сигналов.

На сегодняшний день существует множество видов кабелей и проводов. В России их выпускается около 20 000 видов. Это и тончайшие проводки для электронных датчиков, и толстенные кабели (проводящие сотни тысяч вольт), которые не всегда можно обхватить рукой. Такой размах в размерах и области применения в быту, конечно, не нужен. Однако маркировку и свойства проводов следует 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.

Начать стоит с определения терминов «кабель», «провод», «шнур», «жила» и «изоляция». Они являются основополагающими, без их определения и характеристик нельзя как следует разобраться в проводниках и их свойствах.

Это металлическая проволока, сердечник любого электрического проводника. Жила бывает цельной монолитной либо в виде множества скрученных в жгут тонких проволочек. В первом случае она называется однопроволочной, во втором — многопроволочной, или гибкой. 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.

Многожильный кабель с однопроволочными жилами

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.

Многопроволочная медная жила

Одной из главных характеристик жилы является площадь сечения. Производители проводов всегда ее указывают, но иногда появляется необходимость проверить площадь сечения самостоятельно. Сделать это можно при помощи обычной рулетки или штангенциркуля. Замерив диаметр жилы, можно легко вычислить ее площадь по формуле: S = πr2, где S — это площадь сечения (круга); число π = 3,141…; r — радиус. Сечение проволоки измеряется в квадратных миллиметрах.

Кабель с алюминиевыми жилами

С многопроволочной жилой дело обстоит сложнее, но можно вполне точно определить площадь ее сечения. Для этого необходимо намотать примерно 15 витков очищенной от изоляции жилы на толстый гвоздь или отвертку, плотно сжать их и замерить длину спирали обычной линейкой. Диаметр жилы будет равен этой длине, разделенной на количество витков. Другой способ — замерить отдельную проволочку, а затем умножить полученное число на их количество. Сечение жилы в ее диаметре измеряется по формуле: S = 0,785d2, где d — диаметр жилы.

Изоляция

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 последнее время применяются изоляционные полимеры, которые не только защищают человека от поражения током и жилы от соприкосновения друг с другом, что может привести к печальным последствиям, но и обладают рядом других свойств. Например, защищают жилы от механического воздействия, температуры и влажности — в общем, от разрушающего влияния внешней среды.

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. 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.

Голый неизолированный провод в домашних условиях практически не встречается, поскольку монтируется в недоступных для простого человека устройствах и соединениях. Например, в воздушных линиях. В быту его используют разве что в качестве хомута.

Изолированные провода широко применяются для распределения и передачи электроэнергии, причем не только в домашних сетях, но и в автомобилях. Марки ПВ, ПВ-3, АППВ и ППВ наиболее распространены. Они являются изолированными и незащищенными. В отдельной статье подробно рассмотрена маркировка проводов и описано, что она означает.

Кабель

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.

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.

Шнур и вилка с заземлением

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.

Из чего состоит электрический кабель

Главная Статьи, партнеры Энергетика

Энергометрика — компоненты автоматизации для: АСУ ТП, «интеллектуальное» здание, шкаф электрический, системы учета параметров электроэнергии. SCADA системы.

Электрический кабель – практически незаменимый сегодня материал, позволяющий эффективно использовать электрическую энергию в быту и промышленности. Именно по кабелям электричество подается к осветительным и бытовым приборам, промышленной и производственной технике и другому оборудованию, поэтому от качества и вида кабеля зависит и качество подачи электричества, и безопасность пользователей.

Как правило, все электрические кабеля состоят из трех компонентов – токопроводящих металлических жил, изолирующего слоя и защитного материала. Металлические жилы – это основные проводники электричества, состоящие из медных и алюминиевых проводов различного диаметра, скрученных в стренгу. Сферы использования медных и алюминиевых кабелей несколько отличаются. Так, в подземных помещениях, на предприятиях нефтегазовой отрасли и других взрывоопасных помещениях используются кабеля с медными жилами, а алюминиевые могут использоваться во всех остальных случаях.

Токопроводящие жилы разделены внутри кабеля слоем изоляции, которая может быть бумажной или резиновой. В отдельных случаях для увеличения безопасности, используют бронированную изоляцию, которая имеет дополнительный слой ленточной или стальной проволочной брони. Бумага, используемая для изоляции, пропитывается специальным составом на основе машинного масла и канифоли.

Наружный слой изоляции – это защитная оболочка, предохраняющая кабель от внешних повреждений. Оболочка может быть выполнена из резины или металла (свинца, алюминия или винилита). Наружная оболочка предназначена для того, чтобы защищать внутренние токопроводящие жилы от механических воздействий, проникновения влаги, кислот и щелочей, растворителей, красок и масляных составов и других веществ.

Таким образом, даже обычный электрический кабель, используемый для проведения света в жилые дома, если он не спрятан в стену или не защищен другим способом, не будет поврежден и не станет причиной замыкания, если на него поклеены обои, широкоформатная печать, или нанесена штукатурка. Конечно, открытый способ прокладки электрокабелей сегодня используется крайне редко, однако есть такие помещения, в которых по-другому провести электричество просто невозможно.

Главное условие безопасности электрического кабеля – целостность изоляционного слоя, поскольку именно при повреждении оболочки возможно случайное соприкосновение двух или нескольких токонесущих жил, вызывающих замыкание.

Дата публикации: 11.04.2011

Из чего состоит силовой кабель?

30 марта 2018, 11:56 • 756 • Полезные статьи

Существует немалое количество разновидностей силового кабеля. Он может быть представлен как с одной жилой внутри, так и с несколькими. В большинстве случаев такой кабель изолируется дополнительной оболочкой. В некоторых случая данная оболочка может быть бронированной. Стоит отметить, что любой вид силового кабеля имеет как основные, так и дополнительные элементы. В число основных элементов можно отнести токопроводящие жилы, а также изоляцию, оболочку и защитные покровы. Что в таком случае входит в число дополнительных элементов? Они представляют собой экраны, дополнительные нулевые и защитные жилы.

Классификация силового кабеля осуществляется в зависимости от количества жил, которые находятся внутри. Такой кабель может быть двух-, трех-, и четырехжильный.

Для чего нужны основные и нулевые жилы, которые входят в состав силового кабеля? Основные жилы используются для проводки тока в основное время, нулевые же используются с том случае, если основные не справляются с нагрузкой. Существуют также защитные жилы, они используются для заземления кабеля. Особенно актуально это для силового кабеля с большой нагрузкой.

Силовой кабель ВВГнг(А)-LS 3х1,5 также имеет в своем составе специальные экраны. Их основная функция — защита от электромагнитных полей. Заполнители, которые в обязательном порядке присутствуют внутри оболочки выполняют роль герметизации. Разнообразие типов силового кабеля очень широко. Разобраться в данном вопросе самостоятельно не всегда бывает просто. Для этого необходимо потратить некоторое количество времени.

Пристальное внимание при выборе силового кабеля также стоит обратить на тип изоляции — она может быть резиновой или пластмассовой. В некоторых случаях встречается даже бумажная изоляция.

В зависимости от типа кабеля можно утверждать, что он выдерживает разные климатические условия и может использоваться в разных областях. В этом вопросе лучше всего разбираются люди, которые занимаются реализацией кабеля или его изготовлением. Всегда стоит помнить о том, что кабель может быть предназначен для стационарной и нестационарной прокладки. Второй вариант в обязательном порядке должен быть гибким. Иначе использовать его по назначению будет очень сложно.

Жилы для силового кабеля в большинстве случаев изготавливают из двух видов металла — меди и алюминия. Выбор силового кабеля во многом зависит от того, где он будет применяться в дальнейшем.

Подпишитесь на нас Вконтакте, Одноклассники

Что такое кабель? Виды и маркировка кабелей

Человечество не смогло бы воспользоваться электрической энергией, не будь созданы длинные и гибкие токопроводящие конструкции, которые в повседневном употреблении называют проводами или кабелями. При всей внешней непритязательности они являются высокотехнологическим продуктом, производство которых требует колоссальных материальных и интеллектуальных затрат. О том, что такое кабель и какими они бывают, пойдет речь в этой статье.

Происхождение термина

Слово «кабель» имеет немецкое происхождение. Cabel – всегда нечто протяженное, этот корень часто встречается в морской терминологии.

• Кабельтов – морская мера длины, 1/10 мили, равная 185 метрам.
• Трос кабельной работы – конструкция, пряди которой имеют четырехкратное сплетение.

Поэтому академически правильно употреблять его в отношении токопроводящих частей, имеющих бесконечно малую толщину по сравнению с длиной и состоящих из трех и более изолированных друг от друга металлических проводников.

Классификация кабелей

Для предотвращения путаницы типы кабелей определяются по их функциональному предназначению:

• силовые;
• монтажные;
• сигнальные.

Силовые кабели

Ими принято называть те, по которым пущен трехфазный ток. Они прокладываются между распределительными щитами, а также используются для подключения электрических машин – генераторов или асинхронных двигателей. Для бытовых электрических сетей межфазное напряжение в них равно 380 вольт. При невозможности прокладки воздушных электрических линий используются кабели с напряжением от 1 до 35 кВ. В исключительных случаях по силовому кабелю пускается магистральный электрический ток до 220 кВ – такой используется, например, для подачи электроэнергии в Крым по дну Керченского пролива.

Монтажные кабели

Используются для прокладки бытовой электрической проводки, по которой течет однофазный ток напряжением в 220 вольт. Состоят из трех проводников, сечение одного из которых в два раза меньше, чем остальных – он предназначен для подключения к заземляющему контуру. Если строго следовать терминологии, то двухпроводные электрические линии, которые имеют общую защитную оболочку, не стоит называть «кабелем».

Сигнальные кабели

Используются для передачи управляющих сигналов, которые имеют электрическую природу. Они бывают трех видов:

1. Коаксиальные, в которых напряженность электрического поля распространяется по внутреннему заполнителю из полиэтилена, имеющего малое волновое сопротивление. Центральная жила и внешняя оплетка в них используется лишь в качестве отражательных элементов, уменьшающих потери. Используются в антенном хозяйстве.
2. Витые пары. Кабели из нескольких скрученных попарно проводников в изолирующей оболочке, по которым передается управляющий сигнал. Применяются для создания локальных вычислительных сетей.
3. Телефонные двухпроводные, в просторечии именуемые «лапша» за характерную плоскую форму.

В представленном списке сигнальные кабели расположены в порядке увеличения напряжения и силы тока, которые по ним проходят. Вызывной сигнал телефонной станции – это переменный ток с напряжением в 110 вольт. Поэтому некоторые недобросовестные или попросту неграмотные доморощенные электрики используют так называемую лапшу для устройства внутридомовой проводки. В малонагруженных цепях она способна безаварийно работать, но всегда является своеобразной бомбой замедленного действия.

Как устроен электрический кабель

Конструкция кабеля состоит из двух элементов:

1. Токопроводящих жил – медных или алюминиевых, одинарных или состоящих из нескольких проводников, покрытых диэлектрическим материалом. Токопроводящие жилы могут быть собраны в пакеты, которые, в свою очередь, имеют оболочку из диэлектрика, свинца или алюминия.
2. Внешней диэлектрической оболочки.

Одинарные проводники используются в кабелях, сила тока в которых не превышает 25 ампер. Многожильные имеют большую электрическую прочность при меньшей площади сечения за счет взаимной компенсации поверхностных токов, которые приводят к нагреву, плавлению и последующему физическому обрыву. Кроме того, пакет из множества проводников более гибок, его легче прокладывать, поскольку допустимый радиус изгиба кабеля (не приводящий к разрушению слоя внутренней изоляции) меньше.

Алюминий имеет большее, чем медь, удельное сопротивление (0,028 против 0,017 Ом/мм2) и более низкую температуру плавления (соответственно 660 и 1085 0С). Поэтому для получения одной и той же электрической прочности алюминиевые жилы должны быть в два раза толще, что не особенно существенно при токах до 16 А и является решающим фактом в пользу выбора медных при больших нагрузках в сети. Кроме того, практический опыт монтажа электропроводки показывает, что провода из этого материала склонны ломаться при повторной скрутке или существенных вибрационных нагрузках. Однако кабель с алюминиевыми жилами дешевле и меньше весит, поэтому широко применялся во времена СССР.

Экран кабеля – внешняя оболочка – играет роль не только диэлектрической, но и физической защиты. Поэтому те, что эксплуатируются в неблагоприятных условиях, например, прокладываются в земле или там, где возможно их повреждение механизмами или инструментами, снаружи обматываются металлической лентой и называются бронированными. Их экран состоит из трех слоев:

1. Подушка – волокнистые материалы, пропитанные битумом. Служит для защиты от повреждения изоляции токопроводящих жил краями ленты брони.
2. Металлической (стальная или медная) ленты – броневая защита.
3. Покров – битумные составы или полиэтиленовый защитный шланг.

Виды изоляционных материалов

Тип используемого диэлектрика напрямую зависит от напряжения в сети.

Полимеры – полиэтилен и поливинилхлорид (ПВХ). Дешевые, легкие, гибкие. Допускают диффузное проникновение паров воды, поэтому не используются для изоляции токоведущих жил кабелей, работающих в условиях постоянной влажности. Полиэтилен поддерживает горение, а ПВХ – нет. Диэлектрические свойства сохраняют до напряжения в сети, равного 5 кВ.

Техническая резина – материал, абсолютно не пропускающий влагу. Диэлектрические свойства сохраняются до напряжения 10 кВ. Стойка ко всем видам механических нагрузок, не распространяет горения. Однако начинает разрушаться при температуре жилы более 70 0С. Также склонна к старению, в результате которого кристаллизуется и становится хрупкой. Его ускоряет ультрафиолетовое излучение и озон.

Электротехническая бумага. Имеет неплохие диэлектрические качества, которые можно усиливать, увеличивая количество слоев изоляции. Кабели с бумажной изоляцией работают в сетях с напряжением до 35 кВ. Главным недостатком является гигроскопичность, для его ликвидации бумагу пропитывают техническими маслами или компаундами, а токоведущие жилы дополнительно защищают свинцовыми или алюминиевыми оболочками. Еще одной особенностью является то, что объединение токоведущих жил с бумагой воспроизводит конструкцию конденсатора переменного тока. Паразитная емкость кабеля может быть причиной ухудшения качества питающего напряжения.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена появился в конце 70-х годов прошлого века. Способен выдержать напряжение до 330 кВ. Имея меньший вес, чем традиционные бронированные кабели с бумажной изоляцией, он может иметь площадь сечения до 200 мм2, хотя по особым заказам выпускаются модели сечением от 1000 мм2. Их преимуществом являются высокая механическая и электрическая прочность, стойкость к нагреву жил, они не поддерживают горение и не пропускают влагу, устойчивы к агрессивным средам, в том числе и к морской воде.

Маркировка кабелей

В модельный индекс кабеля входят буквы и цифры, содержащие информацию о типе материала жил и изоляции, диаметре проводников. Рассмотрим конкретный пример: АНРБГ – 3х16+1х10.

Первая литера – А – означает, что токоведущие жилы из алюминия. При использовании меди буква пропускается.

Вторая литера – Н – тип изоляции. В этом случае – негорючая резина. Варианты: П – полиэтилен, В – поливинилхлорид, Р – обычная резина. Если используется бумага, то знак пропускается.

Третья литера – Р – изоляция оболочки резиновая. Варианты: А – алюминиевая, С – свинцовая.

Четвертная литера – Б – тип броневого покрытия. Варианты: Б – стальная полоса, П – плоская проволока.

Пятая литера – тип покрова брони. Варианты: Г – без такового (голый), Шп – шланг полиэтиленовый, если литера пропущена, то используется битум или кабельная пряжа.

Первый набор цифр: три токоведущие жилы сечением по 16 мм2 каждая.

Второй набор цифр: одна заземляющая и ее сечение.

Теперь вы имеете представление о том, что такое кабель и насколько сложным может быть его устройство. Пожалуйста, не рассматривайте его как разновидность бельевой веревки.

Конструкция кабеля и провода: назначение и характеристики основных элементов

Бытовые приборы, электроинструменты, промышленное оборудование, осветительная техника — это и многое другое требует применения кабельной продукции для подключения к источнику питания или передачи сигнала.

Для того, чтобы работа осуществлялась наиболее эффективно, существуют разные конструкции монтажных, силовых, сигнальных проводов и кабелей, каждая из которых применима в определённых условиях. Рассмотрим основные составляющие.

Конструкция кабеля

Кабель — это гибкое электротехническое изделие, предназначенное для передачи электроэнергии или радиосигнала от одного элемента сети к другому. Главное отличие кабеля от провода — наличие собственных изоляционных оболочек у каждой из жил, а вся конструкция заключена в общий слой из плотного материала.

Токопроводящие жилы силового многожильного кабеля

Для изготовления используется проволока из меди, стали, алюминия, а также сплавов с низким или высоким сопротивлением. Диаметр жилы кабеля бывает от 1 до 10 миллиметров. Основным требованием к элементу является хорошая электропроводность, которая влияет на допустимый ток нагрузки или коэффициент потери сигнала (в информационных кабелях). Именно электропроводность определяет выбор сечения и количество жил.

Самые популярные материалы внутренних компонентов силового гибкого кабеля:

• Медь
  Обладает наибольшей проводящей способностью среди всех металлов, кроме серебра. Податливость обработке позволяет получить проволоку любой толщины и длины методом машинной прокатки. Для защиты от коррозии медь покрывают лужением.
• Алюминий
  Занимает третье место после серебра и меди по показателям электропроводности. Из-за сравнительно невысокой стоимости и практически неиссякаемых запасов в природе алюминий часто заменяет дефицитный красный металл в кабельной продукции. Минус, который ограничивает область применения, — недостаточная устойчивость к повреждениям вследствие перегибов.

Цена силового медного кабеля намного выше, чем у алюминиевого. Это объясняется широкой сферой применения, дефицитностью металла, высокой надёжностью и долговечностью.

Изоляционная оболочка

Покрытие предназначено, во-первых, для создания диэлектрического промежутка в простых и силовых кабелях с медными, алюминиевыми жилами. Во-вторых, выполняет функцию стабилизации геометрических размеров — это важно для радиочастотных изделий. Стоит отметить, что материал, толщина и плотность изоляции влияют на предельное значение рабочего напряжения.

Виды материалов:

• поливинилхлорид;
• диэлектрическая резина;
• кабельная бумага, пропитанная специальным составом;
• полиэтилен.

Самый распространённый материал для изоляционной оболочки в продукции общепромышленного применения — ПВХ.

Электрические экраны

Экранированный силовой кабель — изделие, защищённое от помех, создаваемых работающими электроприборами. Экраны изготавливают в виде оплётки из алюминиевой проволоки, ленты или фольги. Элемент снижает воздействие электромагнитного поля и способствует повышению качества передаваемого сигнала.

Внешний защитный покров

Прежде чем купить силовой кабель, стоит подробно рассмотреть варианты исполнения внешней изоляционной оболочки, так как этот параметр определяет сферу использования и влияет на выбор способа монтажа.

Различают следующие виды материалов изоляции:

• Металл — обеспечивает полную долговременную защиту от влаги.
• Полимерный пластикат — временно препятствует проникновению воды внутрь конструкции. В процессе эксплуатации жидкость постепенно диффундирует через пластик, что приводит к снижению сопротивления.
• Резина и ПВХ — по эффективности соответствуют металлу.

Существует специализированная продукция, оболочки которой выполнены из технологичных материалов, например, силовой кабель ВВГнг и ВВГнг LS. Особенность заключается в том, что при превышении максимально допустимой температуры изделие не горит, не плавится, не выделяет едкий дым и отравляющий газ. Силовой огнестойкий кабель прокладывают в стратегически важных объектах: на атомных станциях, в аэропортах, медучреждениях и других зданиях, где важно исключить задымление при аварии.

Конструкция провода

Провод может состоять как из одной, так и из нескольких жил, бывает как оголённый, так и с изоляцией. Жилы провода уложены параллельно друг к другу и скручены в пучок. Силовой медный провод часто встречается в составе электрических линий в помещениях, а оголённые варианты используются для передачи энергии в ЛЭП и прокладываются по воздуху.

Конструкция провода напоминает кабельную, однако здесь всё намного проще.

Токопроводящая жила

Выполняет функцию проведения тока. Основные требования: минимальный нагрев, гибкость, устойчивость к поражению коррозией, хорошая электропроводность и невысокая стоимость. Жила гибкого силового провода выполнена в виде проволоки из алюминия или меди, которая характеризуется классами от 1 до 6. Чем выше уровень, тем лучше изделие выдерживает нагрузку на изгиб.

Внешняя изоляционная оболочка

Чтобы купить подходящий силовой провод, стоит заранее определить условия эксплуатации. Продукция без изоляции подходит для прокладки только по воздуху. Наличие оболочки допускает установку в помещениях как открытым, так и закрытым способом.

Внешний слой изготавливается из тех же материалов, что и у кабелей. Стоит отметить, что, независимо от вида оболочки, провода не обладают достаточной герметичностью для размещения в земле или под водой.

Устройство провода.

Стандартное устройство силового провода, как правило выполнено из четырех основных элементов: изоляции, жилы проводящей ток, оболочки и защитного покрова (рис. 1).

Рис. 1. Устройство стандартного трехжильного провода. 1 — жила; 2 — изоляция каждой жилы; 3 — поясная изоляция; 4 — свинцовая или алюминиевая оболочка; 5 —подушка; 6 — броня провода; 7 — наружный защитный покров.

Трехжильные провода производятся с бумажной изоляцией, которая пропитана пропиткой и рассчитана на силовое напряжение до 35 кВ; с изоляцией из бумаги, обработанной не текущим раствором,— на напряжение до 35 кВ; с изоляцией из пластика — на напряжение до 3 кВ; с изоляцией из резины— на напряжение до 6 кВ. Ознакомиться с устройством проводов и детальной технической документацией на провода возможно в ГОСТ.

Жилы, проводящие ток.

Для использования в распределительных сетях, рассчитанных на силу тока до 10 кВ, на площадках производственных предприятий применяются, провода с устройством из алюминиевых жил.

Оболочки. Предпочтительно использовать провода с пластмассовой оболочкой. Популярны также провода в оболочке из алюминия. Провода в оболочке из свинца применяются изредка, в таких случаях, как агрессивность внешней среды, физические качества, необходимые для прокладки.

Защитные покрытия проводов.

Провода с устройством из брони или защитных покровов из стальных лент либо оцинкованных проволок, применяются при траншейной укладке в нормальных почвах либо же почвах, подверженных смещению. В случае траншейной прокладки проводов в агрессивных почвах, используют провода с покровами стойкими к коррозии и деформации.

Ниже в таблице приведены рекомендации касательно выбора проводов согласно места и среды прокладки.

Таблица 1. Рекомендуемые виды проводов

Вид прокладки

Марки проводов с изоляцией

бумажной пропитанной и обедненно- пропитаной

бумажной, пропитанной несте- кающим составом

То же с вертикальными и наклонными участками

То же в почвах, подверженных смещению То же в сильноагрессивных почвах

То же подводная прокладка

Эстакады (специальные кабельные)

Стандартные кабельные крепления для кабелей 1-10 кВ.

Кабельная арматура состоит из концевых, соединительных, разветвительных, стопорных и стопорно-переходных муфт. Кроме этого, элементом кабельной арматуры являются защитные оболочки для соединительных и стопорных муфт.

Эти элементы устройства провода в технической документации обычно маркируются следующим образом: первое буквенное обозначение — сфера применения арматуры (концевая муфта или заделка внутренней установки — КВ. муфта наружной установки — КН, муфта наружной установки мачтовая — КМ, муфта соединительная — С, муфта стопорная — Ст, муфта стопорная — переходная СтП, муфта разветвительная — О, кожух защитный — К, кожух защитный подземный — Кз, кожух защитный подводный — Кв); второе буквенное обозначение — материал муфты (свинец—С, латунь — Л, эпоксид — Э, резина— Р, поливинилхлорид — В, битум — Б); третье обозначение — количество фаз (однофазная — О, трехфазная прочерк); четвертое обозначение — особенности конструкции (трубка из найритовой резины — н, трехслойные трубки — т).

Предназначение муфты для провода с пластиковой изоляцией определяется наличием буквы П в маркировке. Так, например, маркировка ПКНэ обозначает следующее — концевая муфта для установки снаружи, изготовленная из эпоксида, подходит для проводлв с изоляцией из пластмассы.

Обычно подбор конструкции муфт и заделок производится согласно классу и силы тока на линии, устройства проводов и условий среды прокладки.

Важно также принимать во внимание возможности поставки, условия монтажа и будущего использования этой продукции.

Арматура используемая для проводов с изоляцией из бумаги.

Для правильного оформления концов проводов используемых внутри помещений используют концевые заделки КВБ, КВЭ, КВЭО, КВВ и КВР (табл. 1, рис. 1).

Рис. 1. Схема концевой заделки внутренней установки на 1— 10 кВ типа КВЭ-5.

Таблица 2. Правильный подбор концевых заделок применяемых для работы с проводами с изоляцией из бумаги исходя из сферы применения.