Укажите материал из которого изготавливают жилы проводов
Перейти к содержимому

Укажите материал из которого изготавливают жилы проводов

  • автор:

Из чего сделаны кабели, провода и шнуры

Разнообразные виды кабеля с цветной оболочкой

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

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

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

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.

Провод ПБПП

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.

Кабель ВВГз

Часто можно услышать словосочетание «электрический шнур», хотя чем он отличается от кабеля или провода, не всегда понятно. Шнурэто 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

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.

Электрические провода

Вставьте пропущенное слово:
Участок провода, по которому протекает ток, называют токоведущей __.

Вопрос 3

Какие жилы бывают?

Варианты ответов
  • Однопроволочная.
  • Двухпроволочная.
  • Многопроволочная.
Вопрос 4

Укажите материал из которого изготавливают жилы проводов.

Варианты ответов
  • Медь.
  • Алюминий.
  • Сталь.
  • Пластик.
  • Стекло.
Вопрос 5

Вставьте пропущенное слово:
__ — провод, у которого особо гибкие изолированные жилы.

Вопрос 6

Какие оплётки чаще всего используют для шнуров?

Варианты ответов
  • Хлопчатобумажная оплётка.
  • Лавсановая оплётка.
  • Резиновая оплётка.
Вопрос 7

Вставьте пропущенное слово:
__ — это несколько изолированных проводов, которые заключены в герметичную оболочку.

Вопрос 8

Вставьте пропущенное слово:
__ — специальные изолирующие трубки.
Ответ дайте в единственном числе.

Вопрос 9

Какую марку будет иметь двужильный провод в резиновой изоляции. Площадь сечения жилы 1,5 мм 2 .

Материалы для жил силовых кабелей

Основными элементами силовых кабелей, которые имеются в любой электроустановке и предназначены для передачи электрической энергии, являются токопроводящие жилы, изоляция, оболочка и защитные покровы. (В некоторых типах есть еще экран, заполнители и защитное заземление.)

Главное различие между силовыми кабелями разного типа состоит в применении в их конструкции разных материалов для изготовления жил и изоляции, а также в типе оболочки.

Кабельные жилы могут быть многопроволочными или однопроволочными, а также различаться по форме: они бывают сегментные, секторные, круглые и т.п.

В этой статье мы обсудим, какие материалы используются для кабельных жил.

Основные материалы для изготовления жил кабелей — это алюминий и медь. Сравним их.

(Стоит сказать, что изготавливаются жилы для кабелей и из стали, а также биметаллические. Однако, в силу плохой проводимости, они очень редко используются на практике, поэтому о них мы ниже говорить не будем.)

В изготовлении силовых кабелей первое место среди материалов занимает электротехническая медь, которую получают в процессе электролитического рафинирования. Данный процесс недешев, однако именно он дает наиболее качественный проводник. Из шести классов токопроводящих жил, на которые согласно ГОСТу подразделяется данная продукция, лишь медь подходит для применения в изделиях всех классов, в том числе в кабелях повышенной гибкости.

Алюминий занимает второе место среди используемых материалов в сфере производства проводов и кабелей. Но так как цены на медь с 2008 года выросли в четыре раза (да и до этого медь была намного дороже алюминия), значение алюминиевой катанки все увеличивается. Свойствами алюминия (низкой стойкостью на излом) обусловлено то, что жилы из него не используют в гибких кабелях, а только для стационарной прокладки.

Провода из меди могут выдерживать больше изгибов в одном и том же месте, чем алюминиевые (восемьдесят против двенадцати). Но если речь идет о, например, квартирной проводке, спокойно лежащей внутри стены, то стойкость к изгибам, разумеется, теряет значение.

Жилы из меди сечением до 12 мм 2 делают однопроволочными, 25—95 мм 2 могут быть много- или однопроволочными, а с 120 до 800 мм 2 уже только многопроволочными.

Алюминий более мягок, а потому однопроволочные жилы из алюминия могут быть толще. Для алюминиевых жил те же самые цифры выглядят следующим образом: меньше 35 мм 2 — одно-, 50—240 мм 2 — одно- или много-, и от 300 до 800 мм 2 — исключительно многопроволочные.

С точки зрения устойчивости к окислению ситуация в целом одинакова, окисление алюминия, о котором говорят его противники, происходит лишь на поверхности, тогда как внутри жила сохраняет превосходные электропроводящие свойства. Примерно та же ситуация с медью – окисление идет поверхностно, но у меди еще и гораздо медленнее.

Алюминиевые жилы чаще применяют в промышленности (сварочной и металлургической), тогда как медные в основном являются материалом для электротехники и прокладки кабелей в жилых зданиях. Кроме того, для алюминиевого кабеля характерен гальванический эффект, который ведет к электрокоррозии и снижает эффективность провода. Поэтому, несмотря на дороговизну медного кабеля, в особенно ответственных конструкциях применяют именно его.

При выборе медного кабеля стоит быть аккуратным. Если в жилах силового кабеля используются неочищенная или вторичная медь, это резко снижает не только стоимость производства такого кабеля, но и его качество. Однако ни микрометр, ни весы не помогут вскрыть этот недостаток — здесь понадобится омметр – сопротивление кабеля из неочищенной меди выше эталонного сопротивление чистой медной жилы.

Итак, какие нужно сделать выводы? Алюминиевый кабель намного дешевле медного, но уступает ему почти по всем остальным параметрам. Соответственно, перед тем как выбрать алюминий, нужно тщательно взвесить, не повлияет ли какой-либо из его недостатков на использование. Только если вы абсолютно уверены, что кабель не придется часто перекладывать или прокладывать в труднодоступных местах, не придется сильно перегибать, от него не потребуется работать под высокими напряжениями и не потребуется работать в течение долгого времени (десятилетий), то можно взять именно алюминий. Во всех остальных случаях (а также если есть сомнения) рекомендуем медь.

Токопроводящие жилы

Круглые и фасонные токопроводящие жилы кабелей и проводов из медной, медной луженой и алюминиевой проволоки соответствуют ГОСТ 22483-77с изменениями №1, №2 и стандартуМЭК 228, 1978г. Медные и алюминиевые жилы, предназначенные для кабелей и проводов стационарной прокладки, подразделяют на классы 1 и 2, а для кабелей и проводов нестационарной прокладки и стационарной прокладки, требующей повышенной гибкости при монтаже и вибростойкости, — на классы 3 — 6. Секторные алюминиевые жилы класса 2 сечением от 25 до 300 мм² и секторные медные жилы сечением до 50 мм² могут изготовляться однопроволочными.

Токопроводящие жилы силовых кабелей

Медные и алюминиевые токопроводящие жилы силовых кабелей для стационарной прокладки с пропитанной бумажной и пластмассовой изоляцией на номинальное переменное напряжение до 10 кВ могут быть одно и многопроволочными, круглыми и секторными. Кабели с секторными жилами имеют диаметр на 20 – 25% меньший, чем кабели с круглыми жилами того же сечения, и соответственно меньший расход материалов на изоляцию, оболочку и защитные покровы, что соответственно уменьшает их себестоимость. Уплотнение многопроволочных жил также дает экономию материалов. Сечения круглой неуплотненной и уплотненной жил изображены на рис. 1, сечение уплотненной секторной — на рис. 2.

Медная проволока, применяемая для изготовления токопроводящих жил соответствует марке ММ по ГОСТ 2112-79, а алюминиевая круглая проволока сечением до 70 мм² – марке АТ поГОСТ 6132-79.

Пропитанная бумажная изоляция

Кабельная бумага по ГОСТ 23436-83для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ изготовляется из небеленой сульфатной целлюлозы. Для выравнивания электрического поля в изоляции силовых кабелей на напряжение 6 кВ и выше применяется экран из кабельной электропроводящей бумаги марок КПУ-80 и КПУ-120 (уплотненная одноцветная с включением в композицию сажи). Бумажную изоляцию силовых кабелей на напряжение 1-10 кВ пропитывают маслоканифольным составом МП-3 (7,5 + 2,5% канифоли, 3 + 2% полиэтиленового воска, остальное количество – нефтяное масло), а кабели с нестекающей изоляцией – составом МП-5: 3-2% канифоли, 18,0 + 1,0% полиэтиленового воска (остальное количество – нефтяное масло). Нефтяное масло для пропиточного состава применяют марки КМ-25 поТУ 38-101-449-84. Канифоль для пропиточных составов применяют марки А-1 сорта поГОСТ 19113-84или модифицированную кабельную канифоль поТУ 13-05-25-82.

Пластмассовые изоляции

На кабели и провода с пластмассовой изоляцией, предназначенные для стационарных и передвижных силовых и осветительных установок различного назначения приняты шесть категорий толщины изоляции:

И-1 – изоляция кабелей и проводов в оболочке на номинальное переменное напряжение до 220 В (для систем 220/380 В) или постоянное – до 700 В.

И-2 — изоляция кабелей и проводов без оболочки на номинальное переменное напряжение до 220 В (для систем 220/380 В) или постоянное – до 700 В.

И-3 — изоляция кабелей и проводов в оболочке на номинальное переменное напряжение от 220 В (для систем 220/380 В) до 400 В (для систем 400/600 В) или постоянное – от 700 до 1000 В.

И-4 — изоляция кабелей и проводов без оболочки на номинальное переменное напряжение от 220 В (для систем 220/380 В) до 400 В (для систем 400/600 В) или постоянное – от 700 до 1000 В.

И-5 — изоляция кабелей и проводов на номинальное переменное напряжение от 400 до 1800 В ил постоянное — от 1000 до 6000 В.

И-6 — изоляция кабелей и проводов на номинальное переменное напряжение 3600 В (для систем 3600/6000В).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *