Провода электрического напряжения. Составляющие провода
Провода электрического напряжения. Составляющие провода
2019-08-05На сегодняшний день существует множество видов проводов и кабелей, причем в разных странах применяются свои стандарты. В России для классификации используются ГОСТы. Сегодня они разработаны для более чем 20000 наименований. Разумеется, найти специалиста, который знал бы их все, невозможно, но это и не требуется. Достаточно понимать основные принципы их классификации и читать маркировку, которая отражает все характеристики.
Содержание:
- Немного о терминах
- Основные элементы конструкции
- На что обратить внимание при выборе?
- Материал токопроводящей жилы
- Материалы изоляции
- Дополнительные элементы конструкции
- Как читать маркировку?
Немного о терминах
На сегодняшний день далеко не все принципиально подходят к их применению. Мы говорим, конечно же, о двух понятиях: кабеле и проводе. Один и тот же проводник электричества зачастую называют по-разному. Перед тем как рассказывать о кабелях и проводах, разберемся в значении этих слов и уместности их использования.
Провода электрического напряжения — это одна или несколько токопроводящих жил, соединяющих участки электрической цепи. Существуют защищенные провода, на которых находится защитная оболочка. Из-за этой особенности их часто путают с кабелями. Все жилы в них изолированы, а вся конструкция находится в корпусе из полимеров или других материалов.
Кабели по своей структуре напоминают защищенные провода: одна или несколько изолированных токопроводящих жил в дополнительном наружном защитно-изоляционном слое. Ключевое отличие заключается в особенности структуры: пространство между жилами в оболочке заполняется нитками, лентами или мелованным составом. В результате исключается слипание жил от их смещения при сгибании кабеля.
Кроме того, на кабеле может быть дополнительный слой, который защищает его от физических повреждений и неблагоприятных условий среды.
Будьте внимательны!
Провод — голый или изолированный — это самостоятельная единица.
Многожильный провод — это несколько скрученных изолированных проводов.
Защищенный провод — это многожильный провод с дополнительным слоем изоляции.
Кабель — это защищенный провод электрического напряжения с заполнением между жилами.
Основные элементы конструкции
Определяющая составляющая любого провода или кабеля — это токопроводящая жила. Она обеспечивает основную способность — проводить электрический ток. Токопроводящая жила характеризуется тремя основным показателями: количеством проволочек, поперечным сечением и формой.
По первому показателю жилы делятся на 2 категории: однопроволочные (монолитные) и многопроволочные, в которых неизолированные проволочки скручены между собой. Вторые отличаются в первую очередь более высокой гибкостью и, как следствие, более широкой сферой применения.
От площади сечения зависит мощность тока, который можно пропустить через кабель. Информация о ней должна быть указана на изоляции проводника.
Будьте внимательны!
Мы рекомендуем измерить площадь сечения перед покупкой лично. В ГОСТах для многих марок провода заложены допуски для толщины, которые могут составлять до 30 %, поэтому вместо кабеля с площадью сечения 1 мм2 вы можете получить жилы 0,75–0,8 мм2 .
В большинстве случаев токопроводящие жилы производятся круглой формы. Однако во многих марках кабелей возможно использование секторных и других жил. Это влияет на компоновку и внешний диаметр провода электрического напряжения.
Второй важный элемент конструкции — это диэлектрический слой или изоляция. Он предотвращает контакт жил друг с другом и с нулевой фазой.
Материал, используемый для изоляции, выбирается в зависимости от назначения кабеля. В негибких проводах в диэлектрическом слое используются стекло и керамика, а в гибких — полимеры. Изоляция второго типа предотвращает короткие замыкания и защищает жилы от влажности, низкой температуры, а также механических повреждений.
На что обратить внимание при выборе?
В первую очередь стоит учесть два основных фактора, о которых пойдет речь ниже.
1. Материал токопроводящей жилы
Материал токопроводящей жилы. Сегодня для ее изготовления используются медь и алюминий. У каждого из них существуют свои особенности, плюсы и минусы, которые обязательно нужно учитывать.
Алюминий. Этот металл занимает четвертое место по показателю электропроводности. Открытие недорогого способа его добычи позволило в прошлом начать всеобщую электрификацию. Провода и кабели из алюминия отличаются низкой стоимостью, небольшим весом, высокой теплоотдачей, а также устойчивостью к внешним негативным воздействиям. Сегодня, как и более полувека назад, их используют практически во всех отраслях промышленности
Необходимо помнить, что положения ПУЭ запрещают применять провода с алюминиевыми жилами и сечением менее 16 мм2 в быту, несмотря на то, что именно они долгое время являлись наиболее популярными для электрической проводки. Запрет в первую очередь связан с существенными недостатками проводников этого типа:
- люминиевые провода небольшого сечения не могут быть многопроволочными, что делает их непригодными для нестационарной прокладки и изгибов под большим углом. Для изготовления гибких проводников любого типа всегда используется медь.
- При контакте алюминия с воздухом образуется оксидная пленка, которая обеспечивает его химическую стойкость. Однако со временем под воздействием высоких температур она ухудшает электропроводность. В результате кабелю требуется регулярное обслуживание.
- Алюминий является аморфным материалом, поэтому контакт между сжатыми проводами со временем ослабевает.
- Пайка алюминия требует наличия специального оборудования, а сварка может проводиться только при соблюдении целого ряда условий.
- Электропроводность алюминия существенно ухудшается с наличием примесей, которые практически появляются при производстве.
В результате провода и кабели из алюминия обычно используются с целью экономии, так как позволяют серьезно уменьшить затраты при закупке крупных партий. При этом существенно возрастают расходы на обслуживание в связи с невысоким сроком службы и особенностями металла.
Медь. По уровню электропроводности она занимает второе место среди известных металлов, уступая только серебру с разницей примерно в 5 %. По большинству параметров она значительно превосходит алюминий, но имеет два основных недостатка:
- Высокая стоимость. Провода из меди существенно дороже их аналогов из алюминия.
- Высокая плотность. Она практически в 3 раза выше, чем у алюминия.
Недостатком, пусть и менее существенным, можно назвать и то, что провода из меди подвержены окислению. Впрочем, минимальное обслуживание решает эту проблему.
Все недостатки меди компенсируются ее достоинствами:
+ | Электропроводность — выше алюминия в 1,6 раза. |
+ | Гибкость и эластичность — одножильные провода выдерживают серьезные деформации, а из многожильных изготавливают шнуры повышенной гибкости. |
+ | Обработка металла — она возможна без соблюдения дополнительных условий. |
В долгосрочной перспективе провода из меди выгоднее алюминиевых, так как прослужат дольше и не потребуют серьезного обслуживания.
2. Материалы изоляции
Материал изоляции. Она состоит из внутреннего и внешнего диэлектрических слоев. Первый защищает жилы от контакта друг с другом и внешних механических воздействий. Наружная изоляция удерживает все составляющие вместе и защищает внутреннюю от пересыхания и других негативных воздействий.
При выборе кабеля или провода учтите, что диэлектрический слой должен выдерживать:
- Напряжение. Изоляция из различных материалов предназначена для проводов и кабелей с током до 660 или до 1000 Вольт.
- Высокую температуру. Для каждого вида изоляции существует три основных показателя:
- Рабочая температура, которая устанавливается в момент, когда количество выделяемого тепла сравнивается с отдаваемым. Изоляция должна выдерживать ее в течение всего срока службы кабеля.
- Температура в экстренном режиме. Это температура, которую изоляция может выдерживать в течение короткого времени в случае внештатной ситуации.
- Температура в случае замыкания. Изоляция может выдержать ее в течение нескольких секунд.
- Низкую температуру. Этот показатель важен в случае, если вы планируете монтировать кабель вне помещения.
- Ультрафиолет. Некоторые материалы изнашиваются, если слишком долго подвергаются его воздействию. Соответственно, ухудшаются и их эксплуатационные характеристики.
- Механические повреждения. Они зависят от того, в каких условиях планируется использовать кабель.
Чаще других сегодня используются:
Поливинилхлорид | Резина |
ПВХ-пластикат отличается высокими показателями гибкости и износостойкости. Плохо горит, может работать в агрессивных средах. Из недостатков можно выделить ограниченный температурный диапазон (не применяется при температуре ниже 20 ℃) и выделение едких веществ при горении. | За счет меньшей доступности в сравнении с поливинилхлоридом обеспечивает большую гибкость и устойчивость к низким температурам. |
Полиэтилен | Силиконовая резина |
Компенсирует слабую гибкость отличными защитными показателями. | Отличается от обычной способностью при горении образовывать защитную пленку, которая не пропускает ток. |
Бумага с пропиткой | Карболит |
Весьма качественный и доступный материал для изоляции, который, однако, слабо защищен от перегрева. Пропитка решает эту задачу. | Доступный, мягкий и пластичный материал, к недостаткам которого можно отнести хрупкость. |
Дополнительные элементы конструкции
Их задача — приспособить кабель или провод к условиям, в которых он будет эксплуатироваться. Они повышают уровень защищенности и расширяют сферу применения.
Защитный экран | Бронирование |
Он защищает кабель от блуждающих токов и способствует выравниванию ЭМ-поля. | Защищает кабель от повреждений, вызванных механическими воздействиями, например, вибрациями. |
Хлопчатобумажная оплетка | Оплетка из оцинкованных стальных лент |
Обеспечивает защиту от механических повреждений, а также предотвращает загнивание наружной изоляции провода. | Защищает от различных механических воздействий, в том числе от растяжения. Провода с такой оплеткой применяются в случае, если в процессе работы проводник может резко дернуть. |
Как читать маркировку?
Это комбинация букв и цифр, которая отражает основную информацию о проводнике: материал жилы и изоляции, наличие дополнительных составляющих провода, количество и сечение жил.
# | Описание | Возможные обозначения | Значение |
1 буква | Материал жилы | (-) | Токопроводящие жилы из меди |
А | Токопроводящие жилы из алюминия | ||
2 буква | Назначение проводника | М | Монтажный |
МГ | Монтажный гибкий | ||
П (у) Ш | Установочный | ||
К | Контрольный | ||
3 буква | Материал и тип изоляции (внутренней) | П | Полиэтилен |
В | Поливинилхлорид | ||
Р | Резина | ||
НР | Резина негорючая | ||
С | Стекловолокно | ||
Э | Экранированный | ||
4 буква | Особенности конструкции | Г | Гибкий |
К | Оплетка круглой проволокой | ||
Б | Броня из стальных лент | ||
О | В оплетке | ||
Т | Для прокладки в трубах | ||
Дополнительные буквы | Особенности подвида проводника | нг | Нераспространяющий горение при групповой прокладке |
з | Заполненный | ||
FR | Негорючий | ||
LS | С уменьшенным дымо-/газовыделением | ||
1 цифра | Колиество жил | В зависимости от типа провода/кабеля | |
2 цифра | Сечение жил | В зависимости от типа провода/кабеля | |
3 цифра | Рабочее напряжение | В зависимости от типа провода/кабеля |
Отметим, что это не все возможные обозначения, а лишь наиболее частотные.