Конструктивні особливості кабельних виробів

Обов’язкова частина будь-якої електричного кола – шнури, проводи та кабелі. Вони з’єднують між собою всі необхідні пристрої та прилади. Промисловістю виготовляються десятки тисяч видів виробів, які мають загальну назву – кабельні вироби. Шнури, проводи та кабелі – дуже важлива частина електричного кола, вони мають свої конструктивні особливості, які визначені Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ).

Металевий провідник, або жила, по якому протікає струм, – основа будь-якого кабельного вироби. Для звичайної проводки виготовляються жили з міді або алюмінію. Жили можуть бути як жилами, так і багатодротовими – скрученими в джгут. Від якості дротів в жиле залежить гнучкість кабелю або проводу.

Жорсткий кабель з жилами жилами найчастіше використовується для стаціонарної проводки, а гнучкий – для підключення «рухомих» механізмів або електроприладів. За експлуатаційними характеристиками вони практично рівнозначні. Однак слід враховувати, що гнучкий кабель коштує дорожче, причому його сполучні кінці при монтажі вимагають обов’язкової пропайки або обтиску спеціальними наконечниками. Такий кабель краще для підключення освітлювального обладнання, оскільки освітлювальні прилади змінюються досить часто.

Алюміній – легкий, хімічно стійкий і відносно дешевий матеріал, який має гарну електропровідністю і теплопередачей. Але слід враховувати, що жила з алюмінію володіє недостатньою гнучкістю і механічною міцністю. Крім того, алюміній швидко окислюється на повітрі, утворюючи оксид алюмінію – тугоплавку плівку темно-сірого кольору, яка є діелектриком. Використання проводів з алюмінію призводить до значного збільшення електричного опору в з’єднаннях і, як наслідок, їх перегріву. А ось мідна жила володіє хорошою гнучкістю і механічною міцністю, до того ж її провідність майже в півтора рази вище, ніж у алюмінію. Тому, незважаючи на більшу вагу і високу вартість, перевагу все ж слід віддавати мідних проводах.

Головним параметром жили є площа її перетину. Саме вона визначає здатність провідника передавати певну кількість електричної енергії протягом тривалого часу. Площа перетину жили провідника є основною характеристикою, яка використовується при розрахунку електричної мережі. Вона вимірюється в міліметрах квадратних і завжди вказується в маркуванні проводи.

Площа перетину жили завжди можна визначити самостійно. Для цього штангенциркулем слід заміряти діаметр жили, а потім обчислити її площу за формулою:

S = 0,785d2, де d – діаметр жили.

А для визначення діаметра багатопроволкової жили потрібно намотати 10-15 витків очищеної від ізоляції жили, наприклад на олівець, щільно їх стиснути і заміряти довжину спіралі звичайною лінійкою. Діаметр даної жили буде дорівнювати цій довжині, розділеної на кількість витків.

Шнур – це дві або більше ізольовані багатодротяні гнучкі жили перерізом до 1,5 мм 2, які можуть бути скручені або укладені паралельно. Залежно від умов експлуатації жили можуть бути захищені неметаллическими оболонками. Шнури використовуються в основному для підключення до мережі електричних приладів, виготовлення переносних пристроїв.

Провід – це одна неізольована або одна або декілька ізольованих жив, ув’язнених у загальну неметаллическую оболонку.

Кабель – одна або декілька ізольованих жив або провідників, укладених найчастіше в металеву або неметалічну оболонку, поверх якої залежно від умов прокладки і експлуатації може бути ще й відповідний захисний покрив, в який може входити броня.

Між термінами «провід» і «кабель» немає чіткого розмежування. На практиці визначення «провід» або «кабель» виробу присвоюється ГОСТом або ТУ на випуск конкретної марки. Тому далі для всіх цих виробів буде використовуватися термін «провід», якщо не передбачені якісь особливі умови їх застосування із зазначенням конкретного типу провідника.

При влаштуванні зовнішніх ліній електропередач використовуються як неізольовані, так і ізольовані багатожильні алюмінієві дроти.

Коли ж монтують внутрішню проводку, то застосовують дроти з різними типами ізоляції. Такі дроти можуть мати пластмасову або гумову ізоляцію, а також захисну оболонку. Виготовляють їх з однієї або декількома алюмінієвими або мідними жилами. Токопроводяшіе жили проводів мають стандартні перетину (мм2): 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0. Номінальна робоча напруга для проводів встановлюється від 12 до 3000 В.

Для межприборних з’єднань, наприклад в розподільному щиті, застосовують одножильні монтажні дроти з ізоляцією з полівінілхлориду або поліетилену. Такі дроти мають багатодротяна жили з підвищеною гнучкістю. Луджені жили при монтажі проводів легко з’єднуються пайкою.

Слід враховувати, що в проводах з трьома і більше ізольованими жилами часто жилу захисного заземлення, яка має жовто-зелену ізоляцію, роблять трохи меншого перетину, а все тому, що вона відчуває менше навантаження і працює лише у виняткових випадках. Саме з цієї причини жовто-зелену жилу завжди потрібно використовувати лише для захисного заземлення.

У ізольованого проводу кожна струмопровідна жила укладена в оболонку з гуми, поліетилену або полівінілхлориду. Ізоляція виконує тут найважливішу функцію – вона перешкоджає зіткненню жив один з одним і захищає людину від ураження електричним струмом.

Важливими характеристиками ізоляції є термостійкість, морозостійкість, механічна міцність і пожежна безпека. Але основна характеристика матеріалу ізоляції – його електрична міцність.

Електрична міцність ізоляції кабелів – це здатність ізоляції витримувати робочу напругу протягом певного часу. Робочою напругою називають найбільшу напругу мережі, при якому провід, кабель, шнур можуть експлуатуватися тривалий час. Значення робочої напруги дроти обов’язково повинно бути відображено в його маркуванні. Ізоляція кабелю повинна мати таку електричну міцність, яка виключає можливість електричного пробою при напрузі, на яке розрахований кабель. Всі кабелі, які використовуються для проводки в житлових приміщеннях, повинні мати багаторазову електричну міцність, при якій пробій може статися лише в разі механічного пошкодження або в силу тривалої експлуатації.

Захищені проводи поверх ізольованих жив покривають додатково ще однієї захисною оболонкою з полімерних матеріалів, гуми або металу.

Існує два основних види пробою: електричний і тепловий. Електричним пробоєм називають пробою ізоляції в найбільш ослабленому місці. Він відбувається практично миттєво і зазвичай пов’язаний зі стрибком напруги в мережі або місцевим руйнуванням ізоляції кабелів.

Тепловий пробій ізоляції проводів відбувається в разі перегріву провідника, викликаного перевантаженням в мережі, що призводить до оплавлення і руйнування ізоляції. Цей вид пробою розвивається поступово і відбувається, як правило, на ділянках з підвищеним опором – в місцях з’єднань. Крім того, розвитку теплового пробою може сприяти підвищена температура навколишнього середовища.

Гумова ізоляція виготовляється на основі натьних або синтетичних каучуків. Гумові оболонки не дозволяють поширюватися горіння, мають високу стійкість до ударних, обертовим і розтягуючих навантажень. Залежно від хімічного складу гумова ізоляція може володіти різними електрофізичними властивостями: наприклад, тривалої стійкістю до дії температур в досить широкому діапазоні (від -60 ° С до + 200 ° С). Однак слід враховувати, що в процесі експлуатації з плином часу властивості гум погіршуються, т. Е. Відбувається її старіння.

Полівінілхлоридна (ПВХ) ізоляція – найбільш поширений тип ізоляції, хоча він має і деякі мінуси. Так, морозостійкість ПВХ-пластикату не перевищує -20 ° С, а при нагріванні він замість горіння починає виділяти хлороводород і діоксини (досить шкідливі речовини з їдким запахом). Цей вид ізоляції виготовляється з суміші полівінілхлоридної смоли з різними пластифікаторами і іншими добавками.

Поліетиленова ізоляція відрізняється значною електричною міцністю, високими фізико-хімічними властивостями, а також вологонепроникністю і стійкістю проти електричної та хімічної корозії. Цей вид ізоляції виготовляють на основі поліетиленів різного ступеня щільності. А електрофізичні властивості поліетиленів покращують шляхом введення різних стабілізаторів і інших добавок.

Іноді в проводі простір між ізоляцією і захисною оболонкою заповнюють негорючої масою. Робиться це для того, щоб забезпечити додатковий захист від загоряння.

Під час експлуатації проводів на їх ізоляцію одночасно впливають різні навантаження: електричні, теплові, механічні та інші. Це неминуче викликає в ізоляції складні процеси, наслідком яких неминуче є поступове погіршення її властивостей. З цієї причини період служби побутової проводки обмежується строком не більше 30 років.

Ссылка на основную публикацию