Що таке кабель? Види та маркування кабелів

Людство не змогло б скористатися електричною енергією, не будь створені довгі і гнучкі струмопровідні конструкції, які в повсякденному вживанні називають проводами або кабелями. При всій зовнішній невибагливості вони є високотехнологічним продуктом, виробництво яких вимагає колосальних матеріальних та інтелектуальних затрат. Про те, що таке кабель і якими вони бувають, піде мова в цій статті.

походження терміна

Слово «кабель» має німецьке походження. Cabel – завжди щось протяжне, цей корінь часто зустрічається в морській термінології.

  • Кабельтов – морська міра довжини, 1/10 милі, рівна 185 метрам.
  • Трос кабельної роботи – конструкція, пасма якої мають чотириразове сплетіння.

Тому академічно правильно вживати його в відношенні струмопровідних частин, що мають нескінченно малу товщину в порівнянні з довжиною і складаються з трьох і більше ізольованих один від одного металевих провідників.

Класифікація кабелів

Для запобігання плутанини типи кабелів визначаються по їх функціональному призначенню:

  • силові;
  • монтажні;
  • сигнальні.

силові кабелі

Ними прийнято називати ті, за якими пущений трифазний струм. Вони прокладаються між розподільними щитами, а також використовуються для підключення електричних машин – генераторів або асинхронних двигунів. Для побутових електричних мереж міжфазне напруга в них дорівнює 380 вольт. При неможливості прокладки повітряних електричних ліній використовуються кабелі з напругою від 1 до 35 кВ. У виняткових випадках з силового кабелю пускається магістральний електричний струм до 220 кВ – такий використовується, наприклад, для подачі електроенергії до Криму по дну Керченської протоки.

монтажні кабелі

Використовуються для прокладки побутової електричної проводки, по якій тече однофазний струм напругою в 220 вольт. Складаються з трьох провідників, переріз одного з яких в два рази менше, ніж інших – він призначений для підключення до захисного заземлення та. Якщо строго слідувати термінології, то двопровідні електричні лінії, які мають загальну захисну оболонку, не варто називати «кабелем».

сигнальні кабелі

Використовуються для передачі керуючих сигналів, які мають електричну природу. Вони бувають трьох видів:

  1. Коаксіальні, в яких напруженість електричного поля поширюється по внутрішньому заповнювача з поліетилену, що має мале хвильовий опір. Центральна жила і зовнішня обплетення в них використовується лише в якості відбивних елементів, що зменшують втрати. Використовуються в антенном господарстві.
  2. Кручені пари. Кабелі з декількох скручених попарно провідників в ізолюючої оболонці, за якими передається керуючий сигнал. Застосовуються для створення локальних обчислювальних мереж.
  3. Телефонні двопровідні, в просторіччі іменовані «локшина» за характерну плоску форму.

У представленому списку сигнальні кабелі розташовані в порядку збільшення напруги і сили струму, які по ним проходять. Дзвінок телефонної станції – це змінний струм з напругою в 110 вольт. Тому деякі недобросовісні або просто неписьменні доморощені електрики використовують так звану локшину для пристрою внутрішньобудинкової проводки. У малонавантажених ланцюгах вона здатна безаварійно працювати, але завжди є своєрідною бомбою уповільненої дії.

Як влаштований електричний кабель

Конструкція кабелю складається з двох елементів:

  1. Струмопровідних жил – мідних або алюмінієвих, одинарних або складаються з декількох провідників, покритих діелектричним матеріалом. Струмопровідні жили можуть бути зібрані в пакети, які, в свою чергу, мають оболонку з діелектрика, свинцю або алюмінію.
  2. Зовнішньої діелектричної оболонки.

Одинарні провідники використовуються в кабелях, сила струму в яких не перевищує 25 ампер. Багатожильні мають велику електричну міцність при меншій площі перетину за рахунок взаємної компенсації поверхневих струмів, які призводять до нагрівання, плавлення і подальшого фізичного обриву. Крім того, пакет з безлічі провідників більш гнучкий, його легше прокладати, оскільки допустимий радіус вигину кабелю (що не приводить до руйнування шару внутрішньої ізоляції) менше.

Алюміній має більшу, ніж мідь, питомий опір (0,028 проти 0,017 Ом / мм 2) і нижчу температуру плавлення (відповідно 660 і 1 085 0С). Тому для отримання однієї і тієї ж електричної міцності алюмінієві жили повинні бути в два рази товще, що не дуже істотно при токах до 16 А і є вирішальним фактом на користь вибору мідних при великих навантаженнях в мережі. Крім того, практичний досвід монтажу електропроводки показує, що дроти з цього матеріалу схильні ламатися при повторній скрутці або істотних вібраційних навантаженнях. Однак кабель з алюмінієвими жилами дешевше і менше важить, тому широко застосовувався за часів СРСР.

Екран кабелю – зовнішня оболонка – грає роль не тільки діелектричної, а й фізичного захисту. Тому ті, що експлуатуються в несприятливих умовах, наприклад, прокладаються в землі або там, де можливо їх пошкодження механізмами або інструментами, зовні обмотуються металевою стрічкою і називаються броньованими. Їх екран складається з трьох шарів:

  1. Подушка – волокнисті матеріали, просочені бітумом. Служить для захисту від пошкодження ізоляції струмопровідних жил краями стрічки броні.
  2. Металевої (сталева або мідна) стрічки – броньовий захист.
  3. Покров – бітумні склади або поліетиленовий захисний шланг.

Види ізоляційних матеріалів

Тип використовуваного діелектрика безпосередньо залежить від напруги в мережі.

Полімери – поліетилен і полівінілхлорид (ПВХ). Дешеві, легкі, гнучкі. Припускають дифузне проникнення парів води, тому не використовуються для ізоляції струмоведучих жил кабелів, що працюють в умовах постійної вологості. Поліетилен підтримує горіння, а ПВХ – немає. Діелектричні властивості зберігають до напруги в мережі, рівного 5 кВ.

Технічна гума – матеріал, абсолютно не проникний вологу. Діелектричні властивості зберігаються до напруги 10 кВ. Стійка до всіх видів механічних навантажень, що не поширює горіння. Однак починає руйнуватися при температурі жили більше 70 0С. Також схильна до старіння, в результаті якого кристалізується і стає крихкою. Його прискорює ультрафіолетове випромінювання і озон.

Електротехнічна папір. Має непогані діелектричні якості, які можна посилювати, збільшуючи кількість шарів ізоляції. Кабелі з паперовою ізоляцією працюють в мережах з напругою до 35 кВ. Головним недоліком є ​​гігроскопічність, для його ліквідації папір просочують технічними маслами або компаундами, а струмоведучі жили додатково захищають свинцевими або алюмінієвими оболонками. Ще однією особливістю є те, що об’єднання струмоведучих жил з папером відтворює конструкцію конденсатора змінного струму. Паразитна ємність кабелю може бути причиною погіршення якості напруги живлення.

Кабель з ізоляцією із зшитого поліетилену з’явився в кінці 70-х років минулого століття. Здатний витримати напругу до 330 кВ. Маючи меншу вагу, ніж традиційні броньовані кабелі з паперовою ізоляцією, він може мати площу перетину до 200 мм 2, хоча по особливим замовленням випускаються моделі перетином від 1000 мм 2. Їх перевагою є висока механічна і електрична міцність, стійкість до нагрівання жив, вони не підтримують горіння і не пропускають вологу, стійкі до агресивних середовищ, в тому числі і до морської води.

маркування кабелів

У модельний індекс кабелю входять букви і цифри, що містять інформацію про тип матеріалу жив і ізоляції, діаметрі провідників. Розглянемо конкретний приклад: АНРБГ – 3х16 + 1х10.

Перша літера – А – означає, що струмопровідні жили з алюмінію. При використанні міді буква пропускається.

Друга літера – Н – тип ізоляції. В цьому випадку – негорюча гума. Варіанти: П – поліетилен, В – полівінілхлорид, Р – звичайна гума. Якщо використовується папір, то знак пропускається.

Третя літера – Р – ізоляція оболонки гумова. Варіанти: А – алюмінієва, З – свинцева.

Четвертна літера – Б – тип броньового покриття. Варіанти: Б – сталева смуга, П – плоска дріт.

П’ята літера – тип покриву броні. Варіанти: Г – без такого (голий), Шп – шланг поліетиленовий, якщо літера пропущена, то використовується бітум або кабельна пряжа.

Перший набір цифр: три струмопровідні жили перерізом по 16 мм2 кожна.

Другий набір цифр: одна заземлювальна і її перетин.

Тепер ви маєте уявлення про те, що таке кабель і наскільки складним може бути його пристрій. Будь ласка, не розглядайте його як різновид білизняний мотузки.

Ссылка на основную публикацию