Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
У розділі проводи та кабелі ми окремо розглядаємо технічні характеристики і область застосування кожного окремого провідника електричного струму, будь-то ПВС, СІП або ж ВВГ. У цій статті хотілося б в загальному розглянути, з чого складається кожен вид кабельної продукції (шнури теж вважаються окремим різновидом), щоб ви розуміли призначення окремих елементів. Отже, нижче для вас докладно розглянута конструкція проводів і кабелів, що застосовуються під час електромонтажних робіт.конструктивні елементи
Будь-електричний провідник складається з наступних частин, далеко не завжди з усіх відразу, може тільки з декількох:
- Струмопровідна жила. Служить для проведення струму при мінімально можливому нагріванні. Основні вимоги, що пред'являються до жил: хороша гнучкість, стійкість до утворення корозії, висока електропровідність і звичайно ж низька вартість.
- Ізоляція. Бар'єр, який повинен забезпечувати якомога більший опір проходить по жилі електричної енергії. Ізолюючий шар повинен володіти якомога більшими діелектричними властивостями, при цьому в якомога більшому діапазоні температур. Крім цього ізоляція повинна бути гнучкою.
- Екран. Необхідний для захисту струмопровідної жили від всіляких зовнішніх електромагнітних завад. Вимога до конструкції екрануючого шару - 100% покриття ізоляції при вигинах.
- Поясна ізоляція. Служить для додаткового захисту проводів і кабелів від пробою.
- Оболонка. Захищає провідник від механічних пошкоджень, атмосферних явищ, а також проникнення вологи.
- Захисний покрив. Додаткова оболонка, що застосовується при експлуатації кабельної продукції в важких умовах.
Ось з цих окремих елементів складається конструкція кабелів і проводів. Якщо ви хочете більше дізнатися про різновиди і особливості застосування кожної складової, нижче для вас надано більш детальний огляд.
огляд параметрів
струмопровідна жила
Жили кабелів, проводів і шнурів виготовляються відповідно до чинного ГОСТ 22483-2012, який в свою чергу є стандартом і визначає опір постійному електричному струму 1-го км жили при температурі + 20⁰С. Щоб виявити електричний опір потрібно знати поперечний переріз, матеріал виготовлення і клас дроту. Розглянемо кожен параметр по порядку, щоб ви розуміли, як він впливає на конструкцію електричних проводів і кабелів.
Клас дроту може бути від 1 до 6. Чим вище клас, тим краще гнучкість провідника. Наприклад, 1 і 2 клас використовується для виготовлення кабельної продукції, яка буде застосовуватися виключно для стаціонарної прокладки. Для підключення пересувних механізмів потрібно використовувати кабелю, клас гнучкості у яких від 3 до 6.
Що стосується матеріалу виготовлення, це дуже важливий параметр. Мідь краще проводить струм і при цьому більш стійка до механічних пошкоджень. Однак недоліками мідних проводів є більш висока вартість і схильність до корозії, особливо при високій вологості і температурі. Алюміній дешевше і не так схильний до корозії, проте він більш крихкий і утворює оксидну плівку, через яку підвищується перехідний контактний опір. Плюси і мінуси алюмінієвої проводки ми розглядали в окремій статті.
ізоляція
Ізолюючий шар може бути представлений наступними матеріалами:
- Полівінілхлоридний пластикат (ПВХ). Найпоширеніший вид ізоляції, який при кімнатній температурі (+ 20⁰С) володіє високим опором. Недоліками ПВХ пластикату є недостатньо хороша гнучкість, якщо порівнювати з гумою і той факт, що при температурі + 70⁰С і вище значно знижується опір ізоляції проводу. Переваги полівінілхлоридного пластикату: невисока ціна, хороша стійкість до безлічі хімічних реагентів, вологи, а також низький рівень горючості.
- Зшитий поліетилен (СПЕ). Використовується для виготовлення високовольтної кабельної продукції, що прокладається підземним способом. Конструкція кабелів із зшитого поліетилену володіє хорошою гнучкістю, низькою гігроскопічністю (поглинання вологи) і можливістю нагріву до +130 ° С. Недоліки СПЕ-кабелів - складність виготовлення, необхідність використання зарубіжного устаткування, через що вартість виробу значно вище аналогів.
- Поліетилен. Може бути низької щільності (ПЕНЩ) і високої (ПЕВП). Переваги: діелектричні властивості в 300 разів вище ніж у ПВХ ізоляції, низька гігроскопічність, стійкість до хімічних реагентів. Однак мінусами поліетилену є зниження діелектричних властивостей дроти при підвищенні температури, слабка гнучкість і в той же час висока вартість. Конструкція кабелів з ізоляцією з поліетилену добре себе зарекомендувала для прокладки стаціонарної проводки на промислових об'єктах.
- Електроізоляційна гума. Завдяки своїй гнучкості найчастіше використовується для підключення пересувних механізмів і обладнання. Гнучка, дешева, володіє високими діелектричними властивостями. Однак втрачає свої електроізоляційні характеристики при температурі вище +80 ° С, схильна до пошкодження від ультрафіолетового випромінювання і що найнебезпечніше - не стійка до горіння.
- Просочена паперова ізоляція (БПИ). Конструкція кабелів з паперовою ізоляцією складається зі стрічок кабельного паперу, просоченої спеціальним в'язким або ж не стікає складом. Вимоги до виготовлення даного виду кабелів - паперові стрічки не повинні збігатися при накладанні однієї на іншу. Допускається не більше трьох збігів або навіть двох, якщо сама нижня стрічка стикається до екрануючій шару або струмопровідної жили. Застосування кабелів із ППІ ізоляцією - прокладка високовольтної лінії в землі. Переваги - низька вартість і високі електроізоляційні властивості. Недоліки - вбирання вологи, висока пожежонебезпека, низька стійкість до механічних пошкоджень і плинність ізоляції при підвищенні температури, через що рекомендується використовувати провідник виключно для горизонтальної прокладки.
- Кремнійорганічна гума. Має високу термостійкість, електроізоляційні параметрами, хорошою міцністю і гнучкістю. У той же час слабо стійка до впливу хімічних реагентів, конструкція дроти руйнується при стиранні і досить дорого коштує. Застосовується, як правило, в умовах з підвищеною температурою.
- Політетрафторетилен (ПТФЕ). Має хорошу стійкість до механічних пошкоджень навіть при температурі до + 250 ° С, при цьому добре протистоїть хімічного впливу. Мінуси такого типу захисту - висока вартість і токсичність.
екран
Наступним складовим елементом конструкції кабелів і проводів є екранує шар, призначення якого - захист провідника від електромагнітних завад. Найчастіше екран використовують в кабелях управління та високовольтних кабельних лініях.
Основні типи екранів:
- з металізованого паперу (якщо конструкція передбачає БПИ ізоляцію);
- мідний дріт (для ПВХ і гуми);
- оцинкований дріт зі сталі (бронь + кран);
- електропровідний гума (при гумовому типі ізоляції).
Екранує шар може бути накладено як на весь пучок жив, так і на кожну окремо. Як правило, він гнучкий і додатково дозволяє захистити дріт від механічних пошкоджень, проте через наявність екрану в конструкції погонний метр виробу буде коштувати дорожче.
оболонка
Цей елемент конструкції електричних кабелів і проводів захищає від негативного впливу сонячного випромінювання, вологи, агресивних речовин і звичайно ж механічних пошкоджень.
Для кабельної продукції із просоченою паперовою ізоляцією використовують свинцеву або алюмінієву оболонку. Якщо ж ізолюючий шар представлений ПВХ пластиком або гумою, то і оболонка відповідно може бути або з ПВХ, або з шлангової гуми.
Свинцева оболонка має хорошу гнучкість і стійкість до хімічного впливу, її можна спаяти в польових умовах. Мінус в тому, що свинець має маленьку температуру плавлення, тому при впливі тепла і вібрації можуть виникати тріщини в оболонці, аж до повного розриву. З цими недоліками борються, додаючи в конструкцію присадки сурми і міді.
Алюміній більш, ніж в 2 рази міцніше свинцю, стійкий до вібрацій, може виступати в якості броні і навіть екрану. Погано тільки те, що алюмінієва оболонка кабелю має слабку стійкість до грунтової корозії і до того ж дорожче коштує.
ПВХ пластикат дешевий, слабо ушкоджується хімічними речовинами, володіє механічною міцністю і в той же час досить герметичний. Однак у нього погана гнучкість, слабка стійкість до механічних навантажень і світловому старінню.
Шлангова гума, в порівнянні зі звичайною, добре сприймає розтягуючі, ударні і крутний навантаження. Крім цього вона може бути стійкою до маслу, низьких температур і займання. Недоліки - руйнується при одночасному впливі кисню і сонячного випромінювання, при цьому слабка стійкість до хімічного впливу.
Захисний покрив
Ну і останній елемент конструкції кабелів і електричних проводів - захисний покрив, який може складатися з подушки, бронирующего шару і зовнішнього покриву.
Призначення подушки - додатковий захист ізоляційного шару від пошкодження сталевими стрічками або металевим дротом, які в свою чергу представляють бронь. Подушка може бути виготовлена з:
- крепірованной паперу (володіє високим подовженням до розриву);
- пластмасових стрічок (альтернатива крепірованной папері);
- бітумного складу (склеює).
Бронюють шар потрібен, щоб захистити конструкцію провідника від всякого роду механічних впливів. Сталеві стрічки не сприймають розтягують зусилля, можуть бути додатково захищені від впливу корозії. Зокрема два шари сталевих стрічок добре захищають від пошкоджень механічного характеру. Дріт запобігає розкручуванню скручування жив і добре працює на розтяг. Від механічних ушкоджень не захищає.
Ну і зовнішній покрив повинен забезпечити кабелю герметичність, а також стійкість до різних атмосферних явищ. Може бути представлений кабельної пряжею зі скловолокна, додатково просоченого бітумом або ж покрив з пластмаси (ПВХ пластикат або поліетилен).
Як правило, вказаний зовнішній покрив може входити в конструкцію високовольтних кабелів із ППІ ізоляцією. Для проводів притаманні легкі зовнішні покриви: бавовняна пряжа, скловолокно, швейна або лляна нитка. Також обплетення може бути оброблена протигрибковим або атмосферостійким складом або взагалі лаком, який захистить від попадання вологи.
Ось і все, що ми хотіли розповісти про те, з чого складається кабель і провід. Наостанок рекомендуємо переглянути відео, в якому наочно демонструються всі окремі елементи конструкції, порядок їх розміщення:
Як ви бачите, конструкція проводів та кабелів можуть бути досить складною, тому не важко вибрати підходящий варіант виконання провідника для власних умов!
Буде цікаво прочитати:
- Маркування проводів за кольорами
- Які бувають кабельні муфти
- Види клемних колодок