Провода электрического напряжения. Составляющие провода

Провода электрического напряжения. Составляющие провода

Провода электрического напряжения. Составляющие провода

2019-08-05

На 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

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Алюминий является аморфным материалом, поэтому контакт между сжатыми проводами со временем ослабевает.
  4. Пайка алюминия требует наличия специального оборудования, а сварка может проводиться только при соблюдении целого ряда условий.
  5. 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:

  1. Высокая стоимость. Провода из меди существенно дороже их аналогов из алюминия.
  2. 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:
    1. Рабочая температура, которая устанавливается в момент, когда количество выделяемого тепла сравнивается с отдаваемым. Изоляция должна выдерживать ее в течение всего срока службы кабеля.
    2. Температура в экстренном режиме. Это температура, которую изоляция может выдерживать в течение короткого времени в случае внештатной ситуации.
    3. 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.