Из чего состоит провод или кабель
Провод и кабель в пределах этой статьи не имеют существенных различий, поэтому опустим их и приравняем эти понятия. Они состоят из токопроводящей жилы голой или покрытой одним или двумя слоями изоляции. Изоляция выполняется из диэлектрического материала, например, ПВХ, резина, полиэтилен, фторопласт. Жилы изготавливают из алюминия или меди. Также и по структуре жилы бывают:
- Однопроволочные — жёсткие. Состоят из цельного цилиндрического или фасонного (секторного) проводника, иногда их называют монолитными.
- Многопроволочные — мягкие. Состоят из 7 и больше тонких проволок. Точное количество проволок определяется в ТУ на изделие и в ГОСТ 22483-2012, это зависит от площади поперечного сечения ТПЖ и её класса гибкости.
Интересно!
Как мы уже сказали, правильными названиями типов жил является именно однопроволочная и многопроволочная, но в народе их часто называют одножильными и многожильными. Поэтому иногда возникает путаница, когда говорят о многожильном проводе: речь идёт о числе токопроводящие жил (больше одной), или о количестве проволок в одной жиле? В пределах этой статьи воспринимайте эти понятия как синонимы.
Оконцевание многожильных кабелей
У многопроволочной жилы есть один серьезный недостаток, который, впрочем, легко исправляется: многочисленные тонкие жилки-проволочки имеют свойство распушиваться, что существенно снижает качество контакта. С этой целью на окончания жил надевают специальные наконечники, которые зажимаются на кабеле при помощи инструментов или простой пропайкой.
Для обжима используются особые обжимные клещи (на рисунке слева), обычный стриппер с прессом (инструмент для снятия изолятора, на рисунке справа) или молоток с плоскогубцами.
Технический процесс оконцевания можно посмотреть в роликах Обжим проводов. Гильзование провода или Опрессовка многожильного провода наконечником.
Телефонные провода
Телефонные провода подразделяются на 2-е основные разновидности. Первые используют в монтажных работах большого объема до 400 абонентских точек. Вторые в процессе выполнения подключения конкретной квартиры либо домовладения.
Телефонный кабель
ТППэп — базисная модификация провода и содержит внутренние проводки, сплетенные в пары. Токопроводящая жила — мягкая медная проволока 0.5 мм 2, защищена изоляцией из полиэтиленового материала. В отдельных типах изделий пары объединяются в секции по 5/10 пар. Наружная оболочка тоже выполнена из полиэтилена либо винила. Литеры «э» и «п» в наименовании означают пленочный экран.
Бывают вариации провода, бронированного лентами, либо с наполнением области между оболочкой и токопроводами уплотнителем из гидрофобной массы. Это изделие устанавливают в телефонных системах больших многоэтажных домов. Он может быть проложен, практически в любых условиях, подземным либо воздушным способом.
Для подводки линии к конкретному абоненту, применяют модификацию ТРВ. Они бывают одно либо двухпарного выполнения, имеет плоскую конструкцию с разъединенной основой, токопроводящая жила выполнена из меди 0.5 мм2. Число токопроводов — 2/4, закрытые ПВХ-изоляцией. Рабочая температурная среда от −15 до +50 C при влажности окружающей среды не более 80 %.
Различие кабелей и проводов в зависимости от материала жилы
Жилы проводов и кабелей специализированного назначения могут быть сделаны из различных металлов, но главным образом в электротехнике используются алюминий и медь. У каждого из них есть свои определенные свойства, преимущества и недостатки, которые надо учитывать при подборе материала жилы для конкретной цели.
Алюминиевые жилы
Изобретение сравнительно недорого способа добычи алюминия сделало переворот в глобальном развитии электрификации, ведь по уровню электропроводности этот металл стоит на четвертом месте, пропуская вперед только серебро, медь и золото. Это позволило максимально удешевить производство проводов и кабелей и сделать всеобщую электрификацию реальностью.
Такие электрические провода и их виды выделяются низкой стоимостью, химической устойчивостью, высоким уровнем теплоотдачи и маленьким весом – они определяли массовость электрификации в промышленных и бытовых условиях в течение более чем полувека.
В свете сравнительно недавнего господства алюминия на рынке проводов, человеку непосвященному может показаться странным запрет положениями ПУЭ на использование этого материала в быту. Точнее нельзя использовать алюминиевые провода сечением меньше чем 16 мм², а это и есть самые распространенные из них для монтажа домашней электропроводки. Понять почему существует запрет на использование этих проводов можно ознакомившить с их достоинствами и недостатками.
+ Плюсы алюминиевых проводов
- Легче медных.
- Значительно дешевле.
– Минусы алюминиевых проводов
- Алюминиевые жилы сечением до 16 мм² могут быть только однопроволочными, а значит, их можно использовать только для укладки стационарной проводки и без изгибания под острым углом. Все гибкие провода и кабели всегда делались из меди.
- Химическая стойкость алюминия определяется оксидной пленкой, которая образуется при его контакте с воздухом. Со временем, при постоянном нагреве контакта вследствие протекания через него электрического тока, эта пленка ухудшает электропроводимость, контакт перегревается и выходит из строя. Т. е. алюминиевым проводам требуется дополнительное обслуживание, а контакты, через которые проходят мощные токи, покрывают специальной смазкой.
- Аморфность материала – если зажать между собой два алюминиевых провода, то со временем контакт ослабнет, так как алюминий частично «вытечет» из-под гнета.
- Пайка может проводиться только с использованием специальных средств, а сварку получится выполнить в камере с инертным газом.
- Хорошая электропроводность наблюдается только у чистого алюминия, а примеси, неизбежно остающиеся при производстве, ухудшают этот показатель.
Как итог – алюминий это хороший выбор при необходимости сэкономить здесь и сейчас, но в долгосрочной перспективе его применение обойдется дороже – из-за сравнительно невысокого срока службы и необходимости в регулярном обслуживании. По этой причине и дополнительным соображениям безопасности, использовать его для прокладки новых силовых линий ПУЭ категорически запрещает.
Медные жилы
По электропроводимости медь находится на втором месте, всего на 5% уступая по этому показателю серебру.
По сравнению с алюминием у меди есть только 2 существенных недостатка, из-за которых долгое время она использовались гораздо реже. В остальном, медь выигрывает по всем параметрам.
+ Плюсы медных проводов
- Электропроводность в 1,7 раз выше алюминия – меньшее сечение провода пропустит то же количество тока.
- Высокая гибкость и эластичность – даже одножильные провода выдерживают большое количество деформаций, а из многожильных получаются шнуры для электроприборов повышенной гибкости.
- Пайка, лужение и сварка проводятся без использования дополнительных материалов.
– Минусы медных проводов
- Стоимость – в несколько раз дороже алюминия.
- Высокая плотность – бухта медного провода, одинаковой с алюминием длины и сечения, будет весить в 3 раза больше.
- Медные провода и контакты окисляются на открытом воздухе. Впрочем, на переходное сопротивление это практически не влияет и в случае необходимость «лечится» смазыванием поверхности уже затянутого контакта.
Как итог, хоть медь и является более дорогим материалом, но в целом его использование экономически выгоднее, так как он долговечнее, требует меньше усилий при монтаже и внимания при обслуживании.
Монтажные провода
Для установки и подключения электро установок к источникам тока нашли применение монтажные провода разного конструктивного исполнения. В качестве токопроводящих жил таких модификаций проводников выступает луженая медная проволока разного сечения. Такая конструкция позволяет выполнять соединение пайкой с использованием низкотемпературных припоев.
Монтажные провода и кабели их назначение:
- Подключения внутридомового электрооборудования.
- Соединение схем питания действующего оборудования в системах ЖКХ.
- Подключение бытового и промышленного электрооборудования.
- Энергетические, теплоснабжающие и водоснабжающие предприятия.
Провода бывают одно и многожильные, обладают хорошей гибкостью и усиленной защитой от возможных деформирующих факторов, в том числе на разрыв и разрез. Изоляционный состав — стеклянные, капроновые нити и триацетатная лента. Допустимая температура наружного воздуха от — 40 С до +100 С.
Провод оснащен поливинилхлоридной/полиэтиленовой изоляционным покрытием со вспомогательной защитной капроновой оболочкой, что делает продукцию устойчивой к влажной среде, техническим маслам и плесени. Для увеличения надежности — медный проводок усиливают луженой стальной проволокой.
Обратите внимание! Наиболее популярный монтажный провод РКГМ — токопровод многопроволочная медь, от 0.80 до 100.0 мм2. Изоляционный состав — резина кремнийорганическая, оболочка — стекловолокно, обработанная термоустойчивой эмалью
Допустимые области применения — электросети до 660 В, при наружной температуре от −30 до +120 C.
Изоляционный компонент проводов и кабеля
Неотъемлемая часть кабельно-проводниковых изделий – изоляция металлической токоведущей основы. Назначение изоляции вполне понятно – обеспечение изолированного состояния для каждой токоведущей жилы, предотвращение эффекта короткого замыкания.
Изоляционным материалом в большинстве случаев выступает материал – поливинилхлорид, показавший на практике вполне приемлемые качества при построении широко распространенных электрических сетей
В зависимости от назначения кабельных (проводных) изделий, изоляционная часть может иметь разное исполнение.
Диэлектрическим материалом могут выступать:
- керамика;
- стекло;
- поливинилхлорид;
- целлулоид;
- полимеры и др.
Кроме защиты чисто электрического плана, изолирующий материал обеспечивает также механическую защиту, предохраняет провод (кабель) электрический от воздействия влаги и других разрушающих факторов.
Существует также специальное изоляционное построение, применяемое к электрическим проводам и кабелям, наделяющее продукцию «бронированными» или «антихимическими» свойствами.
Специальное исполнение – «бронированное», надежно защищает внутреннюю структуру, предотвращает проникновение влаги, выполняет роль буфера от механических перегрузок
В чем разница между кабелем и проводом?
Основное отличие кабеля от провода – это его назначение. Кабеля случат для передачи электрического тока на большие расстояния между домами, городами или прокладки внутри здания. Имеют для этого дополнительные защитные слои. Провод же как правило нужен для внутреннего монтажа внутри помещения или внутреннего монтажа в электрических шкафах.
Кабель
Для того, чтобы понять в чем разница между кабелем и проводом, их нужно подробно рассмотреть. Что такое кабель мы уже знаем. Для более детального изучения пора познакомиться с его классификацией и разновидностями. В первую очередь идет их разделение на группы применения:
- силовые;
- монтажные;
- связи;
- управления;
- радиочастотные;
- оптические.
Силовые предназначены для передачи электроэнергии. Прокладываются стационарно и используются при подключении подвижных электропотребителей.
Обязательными элементами, входящими в состав кабеля являются:
- токопроводящая жила;
- ее изоляция;
- оболочка.
Изготавливаются из меди и алюминия. Напряжение питания – до 750кВ. Имеют долгий срок эксплуатации (30 лет). Наилучшая изоляция – из сшитого полиэтилена.
Монтажные служат для межприборного монтажа электрических устройств. Напряжение питания – до 500 В. Основной материал токонесущих жил – медь. Обладают устойчивостью в работоспособности при повышенных температурах.
Кабели связи используются в сигнализации и проводной связи. Например, волновод гофрированный коконообразный используется в радиотехнических и радиолокационных системах. Широко используются для междугородной, межобластной и городской связи.
Кабели управления применяются для цепей управления и освещения в станках и других механизмах с напряжением до 600 В.
По радиочастотным и оптическим носителям передаются энергия и сигналы на определенных радиочастотах или в оптическом диапазоне.
Кроме групп эти электрические проводники имеют еще ряд признаков, по которым их классифицируют. Сюда входят такие параметры, как изоляция, экранирование, количество токонесущих жил и их материал, из которого они изготовлены. Имеются еще ряд признаков подразделения кабелей. Классификация электротехнических изделий подробно расписана в стандарте ISO 11801 2002.
Провод
Из ГОСТа 15845-80 следует, что провод – это кабельное соединение, содержащее одну или несколько проволок, или изолированных жил, поверх которых имеется легкая неметаллическая оболочка. Этот же ГОСТ указывает на то, что провод в земле не прокладывается, чем отличается от кабеля.
Провода представлены широкой линейкой классификации:
- по проводимости;
- сечению (диаметру);
- материалу;
- типу изоляции.
Имеется еще ряд признаков, по которым классифицируются эти электротехнические изделия.
Типы проводов в основном предопределяют их область использования. Они могут отличаться друг от друга по многим параметрам. Существуют обмоточные, монтажные, автомобильные, соединительные, изолированные и другие. Они бывают не изолированными, например, в воздушных линиях электропередач (ЛЭП). Более подробную информацию об этом легко можно найти на сайтах интернета и в многочисленных видео.
Провод и кабель по внешнему виду имеют некоторое сходство. Но различия между ними есть, и они хорошо видны специалисту.
Шнур
Шнур – один из видов проводов спецназначения. У этого проводника нет серьезной защитной оболочки, а максимальная токопроводность не превышает 660 В. Главное назначение такого соединительного элемента – обеспечение связи портативных устройств с электросетью. У такого соединительного компонента относительно небольшая длина, а также увеличенная гибкость. То есть шнур – это питающий провод, который подсоединен к электроприбору и обеспечивает его запитку от сети. В зависимости от мощности прибора, к которому подсоединен шнур, у него изоляция может быть толще или тоньше, но гибкость при этом все равно повышена.
Разница в понятиях шнуров, кабелей, проводов значительна. Они отличаются строением, а также назначением, их используют в разных условиях. Эти 3 разновидности соединительных проводников не могут заменить друг друга. Провода используют для ЛЭП, передачи электричества. Кабели применяют не только для транспортировки электроэнергии, но также для передачи видео- и звуковых сигналов. А шнур – это тоже провод, но у него есть четко определенное назначение – соединение разных портативных устройств с электросетью.
Популярные марки кабельной продукции
В удобной и наглядной табличной форме приведены наиболее известные и востребованные марки моно- и мультижильных проводов, а также короткое описание способов прокладки и сфер применения.
Однопроволочный проводник | Многопроволочный проводник | ||
Марка | Места монтажа | Марка | Места монтажа |
ВВГ
NYM АВВГ ПуВ |
Кирпич и бетон в штробе, в т.ч. в жилых помещениях и на промобъектах. Механическое воздействие не приветствуется | ПВС
ШВВП ПуГВ |
Трубы и провод-каналы с многочисленными изгибами. Для временного энергопитания энергоустановок, в т.ч. в помещениях офисного и промназначения |
АВБбШв
АСБ СКл |
Бронированные марки, которые применяют при прокладке электролиний в земле и траншеях, тоннелях, коллекторах и шахтах, заводских помещениях с агрессивной средой | МГШВ
ВВП ПВС |
Подключение нестационарных приборов, мобильных промустройств, домашней техники, бытовых и промышленных удлинителей, переносных светильников |
НЛФ | Контактная сеть электро-транспорта (локомотивы, электрички, трамваи, троллейбусы | ПГВА
КРПТ ПТЛ200 ПуГВ |
Автомобильная электро-проводка, аудиоприборы и системы |
ПНСВ
АПВ |
Особые марки нагревательных кабелей для прокладки в бетоне в холода для быстрого застывания раствора | UTP
FTP |
Информационные марки типа «витая пара» |
Разделка кабеля с бумажной изоляцией
Рис. 23. Размеры разделки кабеля:
1 — наружный покров; 2 — броня; 3 — свинцовая или алюминиевая оболочка; 4 — поясная изоляция; 5 — изоляция жил; 6 — жила кабеля; 7, 8 — бандажи из ниток; 9, 10 — проволочные бандажи.
Определяют размеры разделки (рис. 23) с помощью кабельной линейки или по специальным таблицам. Бандажируют наружный покров стальной оцинкованной вязальной проволокой диаметром 1 — 1,5 мм (2 — 3 витка) (рис. 24,а) и разматывают его с конца кабеля до бандажа. Материал покрова не удаляют — его наматывают на неразделываемый участок кабеля для последующего использования при монтаже муфт.
Рис. 24. Операции по разделке кабелей с бумажной изоляцией
На расстоянии Б (см. рис. 23) от первого бандажа (или В от конца кабеля при его внутренней установке) на броню накладывают бандаж из стальной проволоки (рис. 24, б). Броню надрезают (рис. 24, в) по кромке второго бандажа бронерезкой, разматывают вручную (в рукавицах) и удаляют (рис. 24, г). Кабельную пряжу с оболочкой раскручивают и удаляют (рис.24, д), а на свинцовой оболочке кабельным ножом делают два кольцевых надреза (рис. 24, е) и два продольных надреза (рис. 24, ж ) на расстоянии между кольцевыми надрезами — 20 мм, а между продольными — 10 мм. Плоскогубцами удаляют полоску свинцовой оболочки (рис. 24, з ), а затем и весь участок оболочки (рис. 24, и). Если оболочка кабеля выполнена из алюминия, то накладывают на кабель специальный кабельный нож под углом 45° и вращательным движением надрезают ее по спирали (рис. 24, к) до конца кабеля, а затем удаляют оболочку, надрывая с помощью плоскогубцев по линии винтового надреза.
На расстоянии Ж (см. рис. 23) разматывают и обрывают по кромке пояска оболочки черную полупроводящую бумагу, а затем — кабельную бумагу поясной изоляции. Разводят и разгибают жилы. Перед этой операцией следует проверить, надета ли на кабель заготовка муфты или воронки. Выправленные и очищенные муфты и воронки надевают на один из соединяемых кабелей в самом начале разделки и располагают на участке, предварительно обернутом чистой тканью или бумагой. Перед изгибанием и разводкой жил на концы изоляции накладывают бандажи из ниток. Для изгибания жил используют шаблон. Все радиусы изгиба должны быть не менее десяти диаметров круглых или наибольших размеров сечения секторных жил.
На расстоянии Г от конца жил или И от среза поясной изоляции на жилы накладывают бандажи из кабельной пряжи или сухой суровой нитки (2 — 3 витка). Снимают временные бандажи с концов жил, разматывают и обрывают по струне у кромок бандажей кабельную бумагу.
Осуществляют монтаж заземляющего проводника. Проводник должен быть медным многопроволочным. Длина провода определяется размерами соединительных муфт или видом опорных конструкций концевых муфт и заделок. При разделке кабелей для монтажа свинцовых соединительных муфт заземляющий провод крепят к проводящим оболочкам кабеля только бандажами (без пайки).
В остальных случаях зачищают и облуживают оболочки. Заземляющий провод закрепляют бандажом из стальной оцинкованной проволоки диаметром 1,0—1,5 мм и припаивают к оболочке и к бандажу, например припоем ПОС-ЗО. Продолжительность нагрева при пайке не должна превышать 3 мин во избежание порчи изоляции.
Броню кабеля зачищают и облуживают (обе бронеленты). Заземляющий провод закрепляют на броне бандажом из стальной проволоки и припаивают к обеим бронелентам и бандажу. Свободный конец заземляющего провода располагают вдоль неразделанного участка кабеля.
* Отказ электротехнического устройства — событие, которое заключается в нарушении его работоспособности. Он может быть внезапным (поломка, короткое замыкание, обрыв и т. д.) или постепенным (старение, износ).
- Монтаж электропроводок
- Ремонт электропроводок
- Монтаж и обслуживание шинопроводов
- Устройство и ремонт воздушных линий
- Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей
- Обслуживание электрических сетей
- Испытания и наладка электрических сетей после ремонта
- Проверка и маркировка электрических цепей
Разновидности кабеля
Для начала разберемся, что из себя представляет самый простой одножильный кабель.
Кабель — это провод, покрытый оболочкой, в середине которой находятся одна (в одножильном) или несколько изолированных друг от друга проводников.
Кабели классифицируются по следующим характеристикам:
- по содержащимся в нем элементам: сердечник, проволочная броня, оболочка, стальная броня, заполнитель, экран;
- по качественным характеристикам: подвижный и неподвижный, количество жил, из чего изготовлены жилы, вид изоляции;
- по сфере применения: телефонный, силовой для стационарной либо нестационарной прокладки, контрольный, радиочастотный, коаксиальный или симметричный, греющий, кабель управления.
У каждого типа кабеля есть свои особенности конструкции, зависящие от сферы применения и прямого предназначения провода. Например, одни производят для передачи электричества, другие — для телефонного соединения. Разберемся, производство какого вида кабелей стоит выбрать.
Антенные
По существу все теле-провода обладают идентичной конструкцией. Основанием является внутренний проводник, называемый центральной жилой, защищенный изоляционным слоем, сверху которого расположен экран, выполненный в форме оплетки. Предохраняет кабель довольно крепкая изоляционная оболочка. Изделия подобной конструкции получили название коаксиальных.
Современные антенные кабеля
Для бытового применения устанавливают изделия со стальными либо медными токопроводящими жилами. С целью снижения затухания сигнала жила из стали, также напыляется тонкой пленкой меди. Такое изделие стоит меньше, однако не способно без значительных потерь передавать сигналы от спутника.
Кабель имеет экранирующий слой, называемый оплеткой, она предохраняет изделие от наружных электромагнитных помех, от этого зависит эксплуатационное качество телевизионного сигнала. Материалом для создания экрана является алюминиевая фольгированная поверхность. Оплетку выполняют из тончайшей медной либо алюминиевой проволочки.
Конструкция силового кабеля
Наличие брони, экрана и его материал, тип изоляции, степень гибкости, число жил и сечение силового кабеля определяют его условия прокладки. Но вне зависимости от эти факторов кабель включает как минимум 3 конструктивных элемента:
- токопроводящую жилу, по которой передается ток;
- изоляцию токопроводящей жилы, которая предотвращает междуфазное короткое замыкание;
- наружную оболочку, которая служит для защиты от механических повреждений и попадания влаги;
Для придания кабелю той или иной степени защиты и улучшения характеристик в конструкции могут быть использованы:
- внутренняя экструдированная оболочка для придания кабелю правильной круглой формы и одновременно выполняющая роль поясной изоляции;
- броня из двух стальных оцинкованных лент наложенных с перекрытием не менее 50%, обеспечивающих защиту от механических повреждений.
Тип жил и изоляция
Токопроводящие жилы обычно выполняют из алюминия или меди, что отражают соответствующей буквой в маркировке. Медь более пластичная и не ломается при частых перегибах, а еще обладает меньшим удельным сопротивлением. В то же время алюминий – это более дешевый и доступный проводник, часто используемый на кабельных линиях электропередачи.
Токопроводящие жилы внутри кабеля прокладываются параллельно относительно друг друга и скручиваются. Шаг скрутки указан в нормативных документах ТУ, ГОСТ. Часто присутствуют нулевая жила и провод заземления. Они отличаются от других жил цветом. Изоляция силовых кабелей особенно часто производится из ПВХ. Материал позволяет использовать кабель в основном при низком напряжении.
Зачем нужны жилы в кабеле
Основное назначение жил – проведение тока. По этой причине их и называют токопроводящими. По цвету, токопроводящие жилы могут быть разными. В отдельную категорию относят жилы заземления, которые имеют уменьшенную площадь сечения. Их размещают между другими жилами и маркируют желто-зелёным цветом. Маркировка применяется и к остальным жилам, чтобы было удобнее определять их фазировку. По цвету электромотажник сразу определяет, куда нужно подсоединить провод без дополнительных манипуляций(«прозвонки») и временных затрат. Традиционные цвета маркировки: Кабели силовые согласно ГОСТ 31996-2012, провода установочные должны соответствовать ГОСТ 31947-2012.
- Желто-зеленый – в таком цвете выполняется защитный проводник (PE).
- Синий – «нулевой» (N), должен соответствовать одинаковому сечению основных фазных жил; в некоторых случаях может использоваться как жила «зануления» или заземления;
- Белый/серый, черный/коричневый – такими делают изоляцию фазных;
Выводы и полезное видео по теме
Видеороликом ниже демонстрируется урок «начинающего электрика».
Показан достаточно полезный видеоматериал, который рекомендуется к просмотру в качестве приобретения обобщающих знаний по проводам и кабелям:
Учитывая существование обширного ассортимента проводной и кабельной продукции, потенциальный электрик получает много вариантов под решение любых задач в области электрики.
Однако даже при таком разнообразии достаточно сложно подобрать подходящий продукт для конкретных целей, если нет соответствующих знаний. Будем надеяться, эта статья поможет сделать правильный выбор.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору электрических кабелей и проводов? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом использования кабельной продукции. Форма для связи находится в нижнем блоке.