Типы силовых кабелей – Силовые кабели. Виды и структура. Характеристики и маркировки

Силовые кабели. Виды и структура. Характеристики и маркировки

Силовые кабели предназначены для передачи переменного тока от энергетических и коммунальных предприятий к потребителю. Преимущественно рассчитаны на напряжение до 10-35 кВ, но есть марки, которые выдерживают напряжение до 220 и 330 кВ. К силовому кабелю могут подключаться стационарные объекты и передвижные установки.

Структура силового кабеля

Устройство силового кабеля зависит от сферы его применения, но есть четыре основных элемента, без которых не обходится ни одна марка. Современные силовые кабели состоят из следующих частей:

• Токопроводящих жил.
• Изоляции каждой жилы.
• Оболочки.
• Наружного защитного покрова.

Общая изоляция называется поясной. Количество токопроводящих жил варьируется от одной до пяти. Они могут быть круглыми, треугольными и секторными, состоящими из одиночной проволоки или нескольких переплетенных проволок. Их прокладывают параллельно в кабеле или скручивают.

Зачастую присутствует нулевая жила, которая выполняет функцию нулевого проводника, и провод заземления для защиты от утечек тока. Применяют также экран, который ослабляет влияние электромагнитных полей, и делает симметричным поле, возникающее вокруг проводника. В дополнение к этому экран повышает прочность изоляции и защищает от внешнего воздействия среды.

Там где возникает повышенный риск механического повреждения, применяют бронированные кабели.

Они покрыты стальными лентами или оплеткой, противостоящей зубам грызунов, случайному воздействию ручного инструмента, пережатию горными породами и прочее. Чтобы ленты не повредили внутреннюю оболочку, делают специальную подушку под броню.

Жилы силового кабеля бывают алюминиевыми или медными. Алюминиевые жилы площадью поперечного сечения до 35 мм кв. включительно делают из одиночной проволоки. Если площадь сечения составляет 300-800 мм кв., то используют несколько алюминиевых проволок. В промежуточном значении площади (до 300 мм кв.) применяют как одну, так и несколько проволок.

С медью ситуация обстоит немного иначе. Однопроволочные жилы делают до площади 16 мм кв., а многопроволочные – 120-800 мм кв. Если же площадь сечения составляет 25-95 мм кв., то используют как несколько, так и одну проволоку.

У нулевой жилы площадь поперечного сечения уменьшена. Ее размещают между другими жилами, маркируют синим цветом при трехфазном токе.

Почему медный кабель лучше

Основное преимущество алюминиевого кабеля или провода состоит в его невысокой цене. Алюминий – недорогой и доступный проводник, который используют для протяженных линий электропередач.

Но все же домашнюю проводку рекомендуется делать из медных проводов, и для этого есть несколько причин:

• Медь более пластична, поэтому не ломается при частых перегибах.
• Алюминиевые контакты часто ослабевают и плавятся из-за повышенного контактного сопротивления, медные контакты значительно надежнее в этом плане.
• Удельное сопротивление меди меньше, а значит электрическая проводимость больше, и медный провод может выдерживать большие нагрузки, чем алюминиевый при одинаковом сечении.

Все это является причиной замены алюминиевых проводов медными при сечении до 16 мм кв. Провода с большим сечением тоже можно менять, но цена такой замены будет высокой из-за высокой стоимости меди.

Основные характеристики

В зависимости от назначения и особенностей производства, силовые кабели отличаются по ряду параметров:

• Количеству жил (1-5).
• Материалу жилы (медь, алюминий).
• Площадью поперечного сечения.
• Типу изоляции.

В соответствии с этими характеристиками будет меняться рабочее напряжение, на которое рассчитан кабель, диапазон температур его применения и срок службы.

Так, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена можно использовать при температурах в диапазоне -50…+50 °C. Его срок службы достигает 30 лет. Рассчитан на работу под напряжением до 330 кВ.

Силовые кабели с бумажной изоляцией применяют для электросетей с номинальным напряжением до 35 кВ, с резиновой изоляцией – для сетей постоянного тока напряжением до 10 кВ, с ПВХ оболочкой – для сетей переменного тока с номинальным напряжением до 6 кВ.

Разновидности изоляции

На каждую жилу накладывается изоляция, чтобы не допустить электрического пробоя. Помимо этого существует поясная изоляция, наложенная поверх всех вместе применяемых в кабеле жил.

Устаревший способ изоляции – бумага с пропиткой. Современные силовые кабели снабжают преимущественно полимерной изоляцией и резиновой.

Пропитку бумажного кабеля делают из синтетических изоляционных смол или вязкого состава канифоли и масла с добавлением других составляющих. У таких кабелей есть ограничения по применению на участках трассы с большим перепадом высот, поскольку при нагревании смола стекает вниз. Для прокладки на вертикальных участках можно применять кабеля с бумажной изоляцией и пропиткой повышенной вязкости.

Для прокладки сетей переменного тока напряжением до 1кВ и постоянного, напряжением до 10 кВ, можно применяют силовые кабели с резиновой вулканизированной изоляцией. Резину накладывают сплошным полотном или в виде лент.

Полимерная изоляция представляет собой слой поливинилхлорида (ПВХ) или сшитого полиэтилена (СПЭ). В целях пожарной безопасности используют специальное покрытие, не поддерживающее горение.

Применение полиэтилена делает кабель более легким и гибким. Он устойчив к влиянию ультрафиолета, низких температур, выдерживает нагревание до +90 °C. Силовые кабели с полиэтиленовой изоляцией можно прокладывать на сложных трассах. Благодаря простой прокладке себестоимость монтажных работ снижается.

Маркировка

Чтобы было удобно определять назначение каждой жилы кабеля, предусмотрена цветовая маркировка изоляции. Увидев провод определенного цвета, электрик сразу понимает, куда его можно подсоединить.

В разных странах маркировка может немного отличаться, но существуют Международные стандарты, и мировые производители стараются их придерживаться.

В однофазных сетях жила с нулевой фазой и заземляющая жила также обозначаются синим и желто-зеленым цветом. Фазную жилу обычно делают коричневого или черного цвета, но встречаются и другие варианты (красный, белый, серый и т.д.).

В соответствии с ГОСТом предусмотрена буквенная маркировка.

• В самом начале маркировки стоят 4 или 3 буквы. Если первая буква А – то применяется алюминиевая жила. Если буквы А нет, то жила медная.
• Следующая буква указывает на материал изоляции всего кабеля. В – винил (поливинилхлорид), Р – резина.
• Затем идет буква, указывающая на изоляцию каждой жилы. Расшифровка такая же, как для изоляции кабеля.
• Третья (или четвертая) буква указывает на особенности внешней оболочки. А – асфальтовая оболочка, Б – бронированные свойства, Г – голый, незащищенный кабель.
• После заглавных могут идти маленькие буквы «нг». Они означают, что кабель негорючий. Шв говорит о том, что наружный покров – ПВХ шланг, Шп – полиэтиленовый шланг.

Зная все обозначения, можно без проблем расшифровать загадочную маркировку ВВГ-нг, АВБ или что-то подобное.

Цифры обозначают следующее:

• Количество жил.
• Площадь сечения в мм кв.
• Напряжение в вольтах.

У изделий иностранного производства своя буквенная маркировка. Согласно немецкому стандарту буквой N обозначают силовой кабель, Y – изоляция из ПВХ, HX – изоляция из сшитого полиэтилена, С – медный экран, RG – броня.

Известные марки

Строение жил большинства кабелей одинаковое. Они могут состоять из нескольких тонких переплетенных проволок или из одной цельной проволоки большего диаметра. В случае переплетения конструкция получается более гибкой, при равном диаметре сечения и материале проводящие свойства не отличаются.

Важную роль играет изоляция, поскольку от ее свойств зависит, в каких условиях можно эксплуатировать кабели.

Наиболее известны силовые кабели АВВГ и ВВГ. Первый имеет алюминиевые жилы, изоляцию и внешнюю оболочку из ПВХ. Его можно использовать для сетей номинальным напряжением 0,6-1 кВт, частотой 50 Гц, прокладывать в помещениях и в земле, коллекторах, траншеях. Второй снабжен медными жилами, область применения такая же. Марка ВВГнг отличается устойчивостью к горению. ВВГп представляет собой плоскую модификацию, удобную для монтажа.

NYM – усовершенствованный аналог силового кабеля ВВГ с заполнением из мелованной резины, которая противостоит горению. Однако от прямого воздействия солнечного света кабели надо защищать, поскольку ПВХ неустойчиво к влиянию ультрафиолета.

Широко известна марка гибкого круглого кабеля КГ. Его делают с медными жилами, резиновой изоляцией каждой жилы и общей. Первый слой изоляции может быть из ПЭТ (полиэтилен). Применяют для подключения переносных электрических установок, сварочных аппаратов, садовой и снегоуборочной техники и других мобильных электрических устройств.

К бронированному виду кабелей относится марка ВБбШв. Жилы могут быть как медными, так и алюминиевыми (в этом случае добавляется буква А). Диапазон сечения жил 1,5…240 мм кв. Применяется для прокладки под землей к зданиям и сооружениям, монтируется внутри помещений, разрешена прокладка в местах повышенной взрывоопасности.

 Похожие темы:

electrosam.ru

Виды кабелей и проводов и их назначение: описание, маркировка и классификация

Существующие многообразие кабелей и проводов в массе своей исчисляются трёхзначными числами. Поэтому описать весь ассортимент в рамках одной статьи не представляется возможным.

Между тем, расписывать все виды кабелей и проводов и их назначение вовсе необязательно. Достаточно иметь представление относительно стандартов маркировки и уметь извлекать нужные сведения из характеристик, чтобы из многообразия кабельной продукции выбрать подходящий вариант согласно назначению.

Рассмотрим основные моменты, как можно научиться различать электропровода среди массива таких изделий, а также приведем описания наиболее востребованных проводов и кабелей.

Содержание статьи:

Структурная основа кабельного изделия

Исполнением кабеля или электрических проводов определяются технико-эксплуатационные характеристики продукта. Собственно, исполнение кабельной или проводной продукции – это, в большинстве конструктивных вариаций, достаточно простой технологический подход.

Классическое исполнение:

1. Изоляция кабеля.
2. Изоляция жилы.
3. Металлическая жила – сплошная/пучковая.

Металлическая жила – основа кабеля/провода, через которую протекает электрический ток. Главная характеристика, в данном случае, – пропускная способность, определяемая поперечным . На этот параметр оказывает влияние строение – сплошное или пучковое.

От строения зависит и такое свойство, как гибкость. Многожильные (пучковые) проводники по степени «мягкости» изгиба характеризуются лучшими свойствами, чем одножильные провода.

Структурное исполнение токоведущей части традиционно представлено «пучковым» или «сплошным» (монолитным). Это имеет значение, например, по отношению к свойствам гибкости. На картинке изображен многожильный/пучковый тип провода

Жилы кабелей и проводов в электрической практике, как правило, имеют цилиндрическую форму. Вместе с тем, редко, но встречаются несколько видоизменённые формы: квадратные, овальные.

Основным материалом для изготовления проводящих металлических жил выступают медь и алюминий. Однако электрическая практика не исключает проводники, в структуре которых присутствуют стальные жилы, например, «полевой» провод.

Если одиночный электропровод традиционно построен на одной токопроводящей жиле, кабель является продуктом, где сосредоточены несколько таких жил.

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

Отличительные черты кабеля и проводя

Нередко в условиях непрофессиональной практики термин «кабель» приравнивается к любым видам электрических проводов. Между тем следует разделять понятия: «кабель» и «провод». И, прежде всего, разделение предусматривает фактор передаваемой мощности.

Кабель – изделие, структура которого объединяет, как минимум, три проводника в изоляции, дополнительно защищенных внутри оболочки специальным материалом – пергаментом, резиной, свинцом и т.д.

Провод – изделие, состоящее из одного, максимум, пяти проводников (шнур), для последнего случая объединенных общим кожухом.

Классическое строение силового кабеля: 5 – оболочка сборки защитная; 4 – бронированный слой; 3 – общая оболочка токоведущих металлических проводников; 2 – изоляция непосредственно проводников; 1 – металлический проводник

Приоритетное применение кабелей – объекты промышленно-хозяйственного назначения. Провода активно используются в быту, а также в других сферах.

Отдельно следует выделить оголённые провода, которые не имеют изоляции. Основное применение подобным изделиям находится при обустройстве централизованных линий электропередач.

Основные типы электрических проводов

Провода электрических сетей классифицируются исходя из мощности нагрузки и условий применения. Для бытового случая характерным является применение следующих видов проводов: ПБПП, ПБППг, АПУНП, ППВ, АППВ, АПВ, ПВ1 – ПВ3, ПВС, ШВВП.

Тип #1 – провод ПБПП (плоской формы)

Продукт с поливинилхлоридной изоляционной оболочкой, под которой скрыта цельнолитая жила из меди. Изготавливается этот электроматериал с жилами сечением 1,5 – 6,0 мм².

Исполнение плоской формы – достаточно удобный вид электрического проводника под применение в условиях бытового построения линий электропередач. Благодаря медной токоведущей части допустимо подключение мощной нагрузки

Допускается использование провода ПБПП в условиях температуры окружения от -15°С до +50°С. Рассчитан провод под устройство сетей с напряжением не выше 250 В. Традиционное применение ПБПП – монтаж розеточных линий бытового сектора. Такой провод часто используют для .

Тип #2 – модификация ПБППг

По сути, продукт представлен тем же исполнением, что описано для ПБПП, за исключением одного нюанса, на который указывает буква «г» стандартной маркировки.

Нюанс этот заключается в более выраженных свойствах гибкости. В свою очередь, улучшенные свойства гибкости образует структура жилы этой марки провода, которая является «пучковой», а не цельнолитой.

Модифицированное исполнение в двухпроводном варианте, где используется структура «пучковой» токоведущей части. Этот вариант также является популярным в бытовом хозяйстве

Тип #3 – алюминиевая жила АПУНП

О наличии под изоляцией алюминиевой жилы отмечает непосредственно маркировка продукта – первый символ «А». Выпускается такой продукт в диапазоне сечения жил 2,5-6,0 мм².

Электрический алюминиевый провод самого простого исполнения из всех существующих вариантов. Отличается низкой ценой на рынке, но вместе с тем обладает невысоким качеством

Профессиональными электриками такой проводник не рекомендуется к применению. Единственное достоинство этой марки – низкая стоимость. Однако для построения временных слабо-нагрузочных схем вполне допустим к использованию.

Тип #4 – двух- трех- проводниковый ППВ

Продукт двух- трех- проводниковой конфигурации, где токоведущие жилы помещены под изоляцию ПВХ и удерживаются одна рядом с другой посредством изолирующей перемычки на основе того же поливинилхлорида.

На первый взгляд этот вид провода напоминает склеенную пару. Однако связь пары поддерживается за счёт ПВХ перемычки, проходящей по всей длине в точке соприкосновения изоляции

Жилы провода (медные) могут иметь сечение в диапазоне 0,75-6,0 мм.

Согласно техническим характеристикам, поддерживается работоспособность на частотах до 400 Гц при напряжениях до 450 В. Температурный предел -50/+70°С.

Тип #5 – разновидность под маркой АППВ

Фактически тот же самый вид исполнения, что демонстрирует марка ППВ, за исключением наличия алюминиевых жил вместо жил медных. Изготавливается разным сечением, начиная от сечения 2,5 мм².

Практически полный аналог ППВ, если не рассматривать материал токоведущей части. В данной модификации используются алюминиевые провода, что удешевляет продукт, но несколько снижает характеристики

Этот вид электропровода находит широкое применение в самых разных случаях монтажа. Допускается использование АППВ под устройство .

Тип #6 – алюминий АПВ с изоляцией ПВХ

Производится в двух вариантах конфигурации жил – цельнолитая единичная или пучковая (многожильная).

При этом одинарный вариант представлен продукцией, где диапазон сечений 2,5-16 мм², а вариант многожильного исполнения  доступен в диапазоне 25-95 мм².

Вариация «пучкового» алюминия – ещё один вид из всего многообразия электрических проводов, который находит применение достаточно часто в практике построения электрических линий

Это одна из тех модификаций, которая допускает применение в условиях высокой влажности. Поддерживается широкий температурный диапазон – от -50°С до +70°С.

Тип #7 – модификация ПВ1 – ПВ5

По сути, аналог АПВ, но выпускается исключительно с медными жилами. Разница между индексами 1 и 5 заключается в том, что первый вариант – это изделие с цельнолитой жилой, а вариант второй, соответственно, многожильный.

Можно сказать – имеет место конструкция АПВ, но проводники выполнены исключительно из меди. Во всем остальном разница практически не замечается. Специфичный вид, используемый под конкретные схемные построения

Эта разновидность часто используется при сборке схем шкафов управления. Поставляется с .

Тип #8 – соединительный шнур ПВС с ПВХ изоляцией

Вид проводника, представляющий конфигурацию электрического шнура. Выпускается с числом жил 2-5 в диапазоне сечений 0,75 – 16 мм. Строение жил многопроволочное (пучковое).

Конструктивный вариант «шнура» под бытовую электрику. Действительно, этот «шнур» часто используется для подключения относительно мощной бытовой техники. Представляет удобный вариант подключения за счёт цветного разделения

Рассчитан для работы в сетях с напряжением до 380 В при частоте 50 Гц.

Особенность исполнения ПВС – высокая степень гибкости. Однако температурный режим несколько ограничен – от -25°С до +40°С.

Тип #9 – плоский шнур ШВВП в оболочке ПВХ

Ещё одна разновидность в «шнуровом» исполнении. Поддерживается вариация численности проводов, объединенных ПВХ оболочкой, в количестве двух либо трёх.

Плоский двухпроводной «шнур» – пара проводников заключенных в поливинилхлоридной оболочке. Также существует конфигурация с тремя проводниками и многожильным строением токоведущей части

Основное применение – бытовая сфера, проводка наружного исполнения. Рабочее напряжение до 380 В, структура жил – пучковая, максимальное сечение 0,75 мм².

Разновидности электрических кабелей

Если рассматривать исключительно кабели для силовых электрических схем, здесь основным видом выступают следующие силовые кабели:

Конечно, это далеко не полный перечень всей существующей кабельной продукции. Тем не менее, на примере технических характеристик можно сформировать общее представление о кабеле электрического назначения.

Исполнение под маркой ВВГ

Широко применяемая, популярная и надежная марка. Кабель ВВГ рассчитан для передачи тока с напряжением 600 – 1000 вольт (максимально 3000 В).

Изготавливается продукт двумя модификациями, с токоведущими жилами сплошной структуры либо пучковой структуры.

Продукт из категории электрических кабелей, отмеченный как популярный и часто выбираемый в качестве материала для построения электрических силовых линий

Согласно продуктовой спецификации, диапазон сечений жил 1,5 – 50 мм. Изоляция поливинилхлоридная позволяет использовать кабель в условиях температур -40…+50°С.

Существуют несколько модификаций этого вида кабельной продукции:

• АВВГ
• ВВГнг
• ВВГп
• ВВГз

Модификации отличаются несколько иным исполнением изоляции, использованием алюминиевых жил вместо жил медных, формой кабеля.

Силовой гибкий кабель типа КГ

Конструкция ещё одного популярного кабеля, характерного высокой степенью гибкости, благодаря использованию пучковой структуры токоведущих жил.

Исполнение силового гибкого кабеля марки КГ на четыре рабочих токоведущих проводника. Продукт отличается высоким качеством изоляции, демонстрирует хорошие технические характеристики

Исполнение этого вида предусматривает наличие до шести токоведущих жил внутри оболочки. Диапазон рабочих температур  -60…+50°С. Преимущественно, разновидность КГ используется для подключения силового оборудования.

Бронированный кабель ВБбШв

Пример конструкции специальной кабельной продукции в образе продукта под маркой ВБбШв. Токопроводящими элементами могут выступать пучковые или сплошные жилы. В первом случае диапазон сечений 50-240 мм², во втором 16-50 мм².

Изоляция кабеля построена сложно-образованной структурой, включая поясную изоляцию, ленточный экран, стальную броню, битум и ПВХ.

Структура силового кабеля под высокое напряжение и значительные мощности. Это один из тех вариантов кабельной продукции, применение которой гарантирует надежность схемы

Существуют несколько модификаций этого вида:

• ВБбШвнг – негорючая изоляция;
• ВБбШвнг-LS – при горении не выделяет вредных веществ;
• АВБбШв – наличие алюминиевых жил.

Умение читать маркировку кабельной продукции пригодиться при выборе изделий и разводке электрических сетей.

Буквенно-цифровая маркировка кабельного продукта: 1) литера 1 – металл жилы; 2) литера 2 – предназначение; 3) литера 3 – изоляция; 4) литера 4 – особенности; 5) цифра 1 – число жил; 6) цифра 2 – сечение; 7) цифра 3 – напряжение (номинал) (+)

Особенности типа материала жилы – Литера 1: «А» –алюминиевая жила. В любом другом случае – жила медь.

Что касается предназначения (Литера 2), то здесь расшифровки следующие:

• «М» – под монтаж;
• «П(У)», «МГ» – под монтаж гибкий;
• «Ш» – инсталляционный; «К» – для контроля.

Обозначение изоляции (Литера 3) и ее расшифровка выглядит следующим образом:

• «В(ВР)» – ПВХ;
• «Д» – обмотка двойная;
• «Н (НР)» – резина негорючая;
• «П» – полиэтилен;
• «Р» – резина;
• «С» – стекловолокно;
• «К» – капрон;
• «Ш» – шелк полиамид;
• «Э» – экранированная.

Особенности, о которых свидетельствует Литера 4, имеют свою расшифровку:

• «Б» – бронированный;
• «Г» – гибкий;
• «К» – оплетка проволочная;
• «О» – оплетка другая;
• «Т» – для трубной укладки.

Также классификация предусматривает использование строчных букв и литер, обозначенных латиницей:

• «нг» – негорючий,
• «з» – заполненный,
• «LS» – без хим. выделений при горении,
• «HF» – без дыма при горении.

Маркировочные обозначения, как правило, наносятся непосредственно на внешнюю оболочку, причем по всей длине продукта через равные промежутки.

Таблица условных обозначений наиболее используемых типов проводов и их соответствие стандартам. Всегда есть возможность определить марку простым чтением непосредственно с оболочки изделия (+)

На нашем сайте есть статьи, посвященные выбору кабельной продукции для обустройства электрических сетей в квартире и доме, советуем ознакомиться:

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.

sovet-ingenera.com

Силовой кабель — классификация, конструкция, особенности, обзор популярных марок

Под силовым кабелем понимается большая группа кабелей с различными конструктивными и электрическими характеристиками. Силовые кабели необходимы для передачи электроэнергии (3-х фазного тока)от источника до конечного потребителя. От подключаемого объекта и условий монтажа силового кабеля зависит выбор типа силового кабеля. К выбору силового кабеля нужно подходить очень тщательно. Обычно при строительстве тех или иных объектов составляется проект электрических сетей, в котором указываются требуемые характеристики кабеля исходя из количества подключаемых объектов, мощности, длины линии и множество других параметров в соответствии с которыми подбираются кабельные марки. В данной статье мы попробуем разобраться, какие силовые кабели бывают, охарактеризовать каждую группу силовых кабелей, в частности их применение, конструктивные особенности и наиболее популярные марки.

Силовые кабели. Классификация

Для удобства силовые кабели можно классифицировать по ряду признаков:

• По напряжению:
  -силовые кабели на низкое напряжение: 0,66 кВ, 1кВ, 3кВ, 6кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ;
  — силовые кабели на высокое напряжение: 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 380 кВ, 500 кВ, 750 кВ и выше;
• По материалу изоляции: — пластмассовая;
  -полиэтиленовая;
  — резиновая;
  -бумажная;
• По материалу и форме токоведущих жил: — алюминиевые;
  -медные; -круглая, секторная или сегментная форма жил

Приведенная укрупненная классификация наиболее распространенная в кабельной среде. В соответствии с ней можно выделить следующие группы силовых кабелей:

	— распространенный тип кабеля как в промышленности, так и в быту. ПВХ или поливинилхлорид представляет собой твердый полимер с невысокими электроизоляционными свойствами, однако с хорошей устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, солей, влаге. Длительная рабочая температура силовых кабелей с ПВХ изоляцией может составлять +80-90 С. При более высоких температурах ПВХ начинает плавиться с выделением опасного хлороводорода.Также ПВХ ухудшает свои свойства на солнечном свете. Для снижения отрицательных свойств ПВХ в него добавляют специальные добавки, делая его негорючим, нетоксичным и более стойким к агреесивным воздействиям. Наиболее популярные марки силовых кабелей с ПВХ изоляцией (перечислим из медных): ВВГ, ВВГнг (кабель не распространяющий горение), NYM (зарубежный аналог отечественного ВВГз), ВВГ-ХЛ (морозостойкий кабель), ВВГЭ (с экраном для защиты от помех)
	— популярный дешевый тип кабеля со своими недостатками и достоинствами.Бумажная изоляция представляет собой неоднородный диэлектрик, выполненный из нескольких слоев кабельной бумаги, пропитанной масляным составом различной вязкости — стекающим либо нестекающим. Преимуществом данного типа кабеля является его относительная дешевизна и возможность изготовления кабелей на высокие напряжения. Однако у кабелей с бумажной изоляцией есть существенные недостатки — гигроскопичность бумажной изоляции и ограничение монтажа на разноуровневых трассах. Для защиты от попадания влаги на изоляцию кабель заключают в металлическую оболочку, а при разности уровней участков более 25 метров используют кабели с нестекающими пропиточными составами на основе церезина. Наиболее популярные марки силовых кабелей с бумажной изоляцией: СБ,СГ,СБл,СКл,ЦСП
	— тип, который используется там, где необходима повышенная стойкость кабеля к многократным изгибам. Резиновая изоляция представляет натуральный или синтетический каучука в сочетании с наполнителями, размягчителями и другими добавками. Резина практически не впитывает воду, однако она выдерживает меньшую рабочую температуру (до + 65 С), в следствии чего допустимая токовая нагрузка на кабель невысока. Резиновая изоляция достаточно быстро стареет под воздействием озона и солнечных лучей. Срок службы многих резиновых кабелей не превышает 4-10 лет. Наиболее популярные марки силовых кабелей с резиновой изоляцией: КГ, КПГ, РПШ, ВРГ
	— стали одним из ведущих направлений в кабельной промышленности. Сшитый полиэтилен — это полиэтилен, обработанный на молекулярном уровне, благодаря чему электрические свойства материла улучшаются. Преимуществами кабелей с изоляцией из СПЭ — большая общая строительная длина и менший вес кабеля, большая пропускная способность, стойкость к влаге и другие. Однако на сегодняшний день при монтаже кабеля с изоляцией из СПЭ выявляются не совпадение заявленных показателей с результатами на практике, поэтому нужно внимательно выбирать производителя и тщательно проверять документацию на кабель. Наиболее популярные марки силовых кабелей с изоляцией из СПЭ: ПвВг, ПвПг, ПвБбШп, ПвПу2г

kabel-s.ru

Характеристики известных силовых и контрольных кабелей

Кабельная продукция имеет очень широкий ассортимент. Это объясняется большим разнообразием токов, напряжений, числа проводников и условий эксплуатации. Промышленность проделала большой путь – от примитивных проволок, обмотанных полосками ткани или бумаги, до современных кабелей, иногда очень изощренно устроенных. Устаревшие изоляционные материалы: ткань, резина, в настоящее время полностью вытеснены синтетическими полимерными и стекловолоконными материалами. По назначению кабели можно разделить на две группы: силовые и сигнальные.

Силовые кабели

Их назначение – передавать электроэнергию с наименьшими потерями. Для этой цели стремятся как можно выше поднять напряжение, при этом получается умеренный ток и сечение проводников можно выбрать меньше. С другой стороны, растут проблемы, связанные с высокой напряженностью поля, что может привести к электрическому пробою между проводниками, или даже на внешние проводящие предметы. Их решают повышением качества изоляции.

Есть также проблема механической и тепловой устойчивости, и стойкости к действию агрессивных химических веществ. Соответствующая прочность ожидается и от изоляции. Кабели с высокой прочностью к внешним механическим воздействиям должны иметь броню. Это ничуть не перебор, несмотря на целый ряд принимаемых мер, бывают ситуации, когда штык лопаты или даже ковш экскаватора ударяет в силовой кабель. Без брони нетрудно вообразить последствия.

Некоторые кабели специального назначения имеют масляное наполнение или газ под высоким давлением (обычно азот). Повышенное давление газа позволяет повышать напряжение, так как при этом возрастает пробивное напряжение. Кабели для передачи высокочастотной энергии выполняются коаксиальными, для нейтрализации электрических и магнитных полей излучаемых во внешнюю среду и обратно (в сигнальных кабелях это защита от помех). В коаксиальных кабелях также может использоваться газ под давлением. При повышении частот до сантиметрового диапазона, среднюю жилу убирают и получают волновод – металлическую трубу с гладкими стенками.

Силовые кабели, используемые в промышленности и для питания многоквартирных домов (крупных зданий) можно поделить на два вида: воздушные, например, кабель силовой ВВГнг, и подземные. Первые прокладываются по стенам, на столбах (с несущим тросом), проводятся внутри зданий и кабельных каналов до силовых щитов.

Кабель под землей в броневой оболочке с гидроизоляцией используют для подключения подстанций к зданиям и объектам-потребителям (установкам) на производствах, например, кабель ВБШв. Это освобождает территорию от столбов и воздушных линий. ЦААШв (изоляция бумага, пропитанная церезином, оболочка кабеля из алюминия, закрыта пластикатом) можно привести в качестве примера кабеля, устойчивого к пробоям от повышенного напряжения.  Механически более прочным является ЦААБл, усиленный стальной броней. Подробнее о расшифровке марки кабелей можно узнать здесь.

Самые маломощные и гибкие силовые кабели называют шнурами, их используют для подключения электрических приборов к розеткам, это также наиболее подходящий кабель для удлинителя. Они должны быть гибкими и безопасными, тем не менее ввиду того, что они используются в достаточно мягких условиях дома или офиса, не следует переоценивать их прочность и безопасность.

Для изоляции в современных кабелях применяют полиэтилен, он имеет очень высокую электрическую прочность: до 20 кВ/мм, и обладает массой других достоинств. Его недостатком является относительно невысокая рабочая температура, не превышающая 100°C, а иногда и заметно ниже, причем полиэтилен относительно горюч. Часто применяют для изоляции и поливинилхлорид с наполнителями (пластикат). Этот материал относится к мало горючим, имеет оптимальные для проводов и кабельной продукции пробивные напряжения в области до 1 кВ. При горении выделяет ядовитые газы: хлор, хлороводород.

Примеры силовых кабелей

Рассмотрим популярные марки силовых кабелей. Силовой кабель ВВГнг ls используется для разводки электросети внутри здания. Маркировка кабеля расшифровывается следующим образом. Первые две буквы «ВВ» обозначают материал изоляции первого и второго слоя. Г-не бронированный (гибкий). Материал для внешней и внутренней изоляции один и тот же, поливинилхлорид. Буквы «нг» означают «негорючий», а ls «low smoke» – при горении он выделяет мало дыма.

Понятно, что негорючесть здесь понятие относительное, он лишь мало способствует распространению пожара, так как содержит вещества в заполнителе, препятствующие дальнейшему горению. Такой кабель выпускается с числом жил от 1 до 5 и сечением от 1.5 мм.кв до 240 мм.кв и рассчитан, соответственно, на ток от 20 А до 3.2 кА (такая «экзотика» явно не для дома). В качестве проводникового материала используется медь. Рабочее напряжение кабелей до 1 кВ.

Кабель АВВГнг является аналогом с алюминиевыми жилами. Его применение в целом ряде случаев имеет преимущество: он легче, дешевле, и вполне надежен. Кабель АВВГнг, при прочих равных условиях, должен иметь примерно в 1.5 раза большее сечение, чем его медный аналог. Это хороший кабель для улицы.

Кабель NYM Севкабель (выпускается по германской лицензии) можно считать улучшенным вариантом ВВГнг. Он имеет только один недостаток – не должен подвергаться действию прямых солнечных лучей.

Проводник медь, каждая жила имеет свою цветную маркировку, изоляция жил из пластиката. Внешняя оболочка негорючий ПВХ-пластикат, светло-серый. Благодаря мелу, используемому в качестве заполнителя, улучшается пожаро- и взрывобезопасность, кабель очень технологичен в разделке. Сечение жил соответствует ВВГ.

Бронированный кабель ВБбШВнг имеет внешнюю гидроизолирующую оболочку из ПВХ, под которой имеется броня из стальных лент, затем снова оболочка из ПВХ, и, наконец, изолированные ПВХ-пластикатом медные жилы, состоящие из одной или нескольких проволок. Сечения жил и рабочее напряжение те же, что и выше. Это кабель для прокладки в земле.

Химически стойкий кабель РКГМ является проводом. Так называют одножильный кабель, с одним проводником. Он может состоять из множества тонких проволок. Таков и РКГМ. Этот провод имеет многопроволочный медный проводник, кремнийорганическую (силиконовую) изоляцию. Расшифровка маркировки кабеля: Р – резина, К – кремнийорганика. Г – означает гибкий и М – это внешняя оплетка из стекловолокна. Рабочая температура достигает +180°C. Из РКГМ часто делают кабель для сауны, свивая его на роликах. Минимальное сечение провода 0.75 мм.кв, максимальное – 120 мм.кв. Кабель НВ в таких случаях применять нельзя, его изоляция не очень прочная и термически слабая, работает до 70 градусов.

Сигнальные кабели

Часть из них также называют контрольными, потому, что они служат для передачи сигналов от измерительных приборов и сигналов, управляющих работой реле, сервомоторов и т. п. Сигнальный, слаботочный кабель делится по рабочим частотам. Наиболее высокочастотные делают коаксиальными, примеры применения: телевидение, видеонаблюдение, компьютерные сети. Часть кабелей выполняется витыми парами – это кабели для локальных вычислительных сетей. Существует специальный плоский кабель «лапша», для подключения телефонных абонентских устройств или радиоточек внутри здания. Все такие кабели, в противоположность силовым, называют слаботочными.

Существуют (до сих пор) телефонные кабели из большого числа пар однопроволочных проводов: 20, 50 100, 200 и более. Использовались и специальные кабели для междугородней многоканальной телефонной и телеграфной связи с уплотнением. Все кабели для связи делали воздушными или бронированными для прокладки в земле. В настоящее время они полностью вытесняются оптическим волокном.

Контрольные кабели работают в тяжелых условиях на производствах и должны выдерживать их агрессивные условия. Для применения в домашних и офисных условиях они, мягко говоря, были бы грубоватыми.

Пример контрольного кабеля

Контрольный кабель КВВГнг аналогичен по материалу ВВГнг, но имеет повышенное число жил, обычно небольшого сечения. Он используется для целей сигнализации, подключения датчиков, работающих на низкой частоте или постоянном токе с низким выходным сопротивлением, реле и катушек пускателей. Типичный пример использования: подключение реверсивных пускателей или группы из нескольких пускателей к кнопочным постам или автоматике.

Применять сигнальные и контрольные кабели для использования в электросети 220/380 В для питания электроустановок не рекомендуется, а в ряде случаев категорически запрещено! Для этих целей подходят только силовые кабели и шнуры питания.

electriktop.ru

Типы кабелей и проводов: силовой, коаксиальный, оптоволоконный кабель и витая пара | RuAut

Автор: Руслан Мусин

Силовые кабели

Среди наиболее популярных в последнее время видов кабельной продукции можно назвать кабель ВВГ и его модификации. ВВГ обозначается силовой кабель с изоляцией ТПЖ из ПВХ, оболочкой (кембриком)  из ПВХ, медным материалом жилы, не имеющий внешней защиты.

Используется для передачи и распределения электрического тока, рабочее напряжение 660 – 1000 В, частота 50 Гц. Количество жил может варьироваться от 1 до 5. Сечение – от 1,5 кв.мм до 240 кв.мм. Жилы могут быть как одно-, так и многопроволочными.

ВВГ применяется в широком диапазоне температур: от – 50 до + 50 ºС. Выдерживает влажность до 98% при температуре до + 40 ºС. Кабель достаточно прочен на разрыв и изгиб, стоек к агрессивным химическим веществам. При монтаже следует помнить, что каждый кабель или провод имеет определенный радиус изгиба. Это означает, что для поворота на 90º в случае с ВВГ радиус изгиба должен быть не меньше 10 диаметров сечения кабеля. Внешняя оболочка, как правило, черного цвета. Не распространяет горение.

Разновидности ВВГ:

• АВВГ – те же характеристики, только вместо медной жилы используется алюминиевая;
• ВВГнг – кембрик с повышенной негорючестью;
• ВВГп – наиболее часто встречающаяся разновидность. Сечение кабеля не круглое, а плоское;
• ВВГз – пространство между изоляцией ТПЖ и кембриком заполнены жгутами из ПВХ или резиновой смесью.

КГ расшифровывается очень просто – кабель гибкий. Это проводник с рабочим переменным напряжением до 660 В, частотой до 400 Гц или постоянного напряжения 1000 В. 

Жилы медные, гибкие или повышенной гибкости. Их количество варьируется от 1 до 6. Изоляция ТПЖ – резина, внешняя оболочка из того же материала. Диапазон рабочих температур от – 60 до + 50 ºС. Кабель применяется в основном для подсоединения различных переносных устройств. Есть разновидность КГнг с негорючей изоляцией. КГ прекрасно зарекомендовал себя именно в качестве кабеля, работающего практически при любых условиях на открытом воздухе.

Кабели для передачи информации

Помимо электроэнергии кабели предают информационные сигналы.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку.

К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он также дает заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5-3 раза по сравнению с кабелем на основе витых пар). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля. Поэтому его сейчас применяют реже, чем витую пару.

Экран выполняет 2 функции: 1) защита от электромагнитных помех. 2)передача информационных сигналов.

Преимущества: низкая чувствительность к электромагнитным помехам, высокая частота передачи (порядка 50 МГц) на длинных линиях порядка километров. Недостаток: высокий вес кабеля, сложность прокладки. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Благодаря совпадению осей обоих проводников у идеального коаксиального кабеля обе компоненты электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.

Существует два типа коаксиальных кабелей: тонкий и толстый.

Тонкий КК – это кабель диаметром 0,5 см. Прост в применении и годится практически для любых видов сетей. Подключается непосредственно к платам сетевого адаптера компьютера. Тонкий КК способен передавать сигнал на расстояния до 185 м без искажений.

Толстый КК – это кабель диаметров 1 см. Чем толще кабель, тем большее расстояние способен преодолеть сигнал. Толстый КК передает сигнал до 500 м. Для подключения к толстому КК применяют специальное устройство – трансивер.

При заземлении экрана в нескольких точках по нему начинают протекать выравнивающие токи (ведь разные «земли» обычно имеют неравные потенциалы). Такие токи могут стать причиной внешних наводок (иной раз достаточных для выхода из строя интерфейсного оборудования), именно это обстоятельство является причиной требования заземления кабеля локальной сети только в одной точке. 

Наибольшее распространение получили кабели с волновым сопротивлением 50 ом. Это связано с тем, что эти кабели из-за относительно толстой центральной жилы характеризуются минимальным ослаблением сигнала (волновое сопротивление пропорционально логарифму отношения диаметров внешнего и внутреннего проводников).

RG-6 – коаксиальный кабель для передачи высокочастотных сигналов.

Кабели марки RG имеют множество разновидностей и отличаются друг от друга по некоторым характеристикам, например сопротивлению проводника, устойчивости к температурным и ударным нагрузкам, времени затухания сигнала, разновидности экрана и т.д.

Коаксиальный кабель РК-50 очень часто применяется в ультразвуковой расходометрии. Первичные преобразователи (излучатели и приемники ультразвуковых волн) соединяются с блоком электроники ультразвукового расходомера посредством отрезков коаксиального кабеля фиксированной длины.

Коаксиальный кабель является частью схемы, параметры которой определяют параметры формируемого ультразвукового импульса. Поэтому самовольное изменение длины отрезков коаксиальных кабелей входящих в комплект поставки ультразвуковых расходомеров (US-800, UFM-001 и т.п.) либо запрещено производителем вовсе, либо требует ввода «новой» длины кабелей в настройки расходомера. В противном случае погрешность измерения может оказаться выше заявленной производителем, а в некоторых случаях это может и вовсе привести к отказам в работе. К такому же эффекту может привести применение коаксиального кабеля с другим волновым сопротивлением. Например, РК-75 с волновым сопротивлением 75 Ом против 50 Ом у РК-50.

Витая пара

Служит для построения компьютерных сетей. Витая пара может быть экранированной и неэкранированной.

Состоит из одной или нескольких пар проводов, перевитых попарно, что делается в целях улучшения приема и передачи сигнала. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полез­ные сигналы, передаваемые по кабелю (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары).

Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Каждый проводник заключен в изоляцию из ПВХ или пропилена. Внешняя оболочка также из ПВХ. Кабель может быть дополнительно оснащен влагонепронициаемой оболочкой из полипропилена.

 В зависимости от вида кабеля возможны различные варианты защиты:

• UTP или незащищенная, без общего экрана для пар проводов;
• FTP, или фольгированная, с экраном из алюминиевой фольги;
• STP, или защищенная, с общим экраном из медной сетки, к тому же каждая витая пара окружена отдельным экраном;
• S/FTP, или фольгированная, экранированная с общим экраном из фольги, к тому же каждая пара дополнительно включена в экран.

Кроме того, витые пары разделяются на категории по количеству пар, объединенных в один кабель. Самый распространенный вид, применяемый для компьютерных сетей – это категория CAT5. Он состоит из 4 пар проводов различного цвета. Скорость передачи данных – до 1 Гб/с при использовании всех пар.

Нужно отличать электрическую изоляцию проводящих жил, которая имеется в любом кабеле, от электромагнитной изоляции. Первая состоит из непрово­дящего диэлектрического слоя — бумаги или полимера, например поливинилхлорида или полистирола. Во втором случае помимо электрической изоляции проводящие жилы помешаются также внутрь электромагнитного экрана, в каче­стве которого чаще всего применяется проводящая медная оплетка.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Экранированная витая пара хорошо защищает передаваемые сигналы от внеш­них помех, а также меньше излучает электромагнитные колебания вовне, что, в свою очередь, защищает пользователей сетей от вредного для здоровья излу­чения. Наличие заземляемого экрана удорожает кабель и усложняет его про­кладку.

Для построения сетей применяются следующие разновидности кабеля:

UTP (unshielded twisted pair) — незащищенная витая пара — витые пары которого не имеют экранирования;

FTP (Foiled Twisted Pair) — фольгированная витая пара — имеет общий экран из фольги, однако у каждой пары нет индивидуальной защиты;

STP (shielded twisted pair) — защищенная витая пара — каждая пара имеет собственный экран;

Преимущества: простота монтажа, низкая цена. Недостаток: высокая чувствительность к электромагнитным помехам. Для защиты от электромагнитных помех применяют экран. В зависимости от количества витков на 1м провода, от типа изоляции и типа экрана витые пары разделяются на категории и на частоту использования: 3 категория – 16МГц, 4 категория – 20 МГц, 5 категория – 100 МГц. Типичная длина сегмента – сотни метров.

Категории кабеля витая пара

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины.

• Кабель категории 1 — это обычный телефонный кабель (пары проводов не витые), по которому можно передавать только речь, но не данные. Данный тип кабеля имеет большой разброс параметров (волнового сопротивления, полосы пропускания, перекрестных наводок). 
• Кабель категории 2 — это кабель из витых пар для передачи данных в полосе частот до 1 МГц. Кабель не тестируется на уровень перекрестных наводок. В настоящее время он используется очень редко. Стандарт Е1А/Т1А 568 не различает кабели категорий 1 и 2. 
• Кабель категории 3 — это кабель для передачи данных в полосе часто до 16 МГц, состоящий из витых пар с девятью витками проводов на метр длины. Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Это самый простой тип кабелей, рекомендованный стандартом для локальных сетей.
• Кабель категории 4 — это кабель, передающий данные в полосе частот до 20 МГц. Используется редко, так как не слишком заметно отличается от категории 3. Стандартом рекомендуется вместо кабеля категории 3 переходить сразу на кабель категории 5. Кабель категории 4 тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом.
• Кабель категории 5 — самый совершенный кабель в настоящее время, рассчитанный на передачу данных в полосе частот до 100 МГц. Состоит из витых пар, имеющих не менее 27 витков на метр длины (8 витков на фут). Кабель тестируется на все параметры и имеет волновое сопротивление 100 Ом. Рекомендуется применять его в современных высокоскоростных сетях. Кабель категории 5 примерно на 30-50% дороже, чем кабель категории 3. 
• Кабель категории 6 — перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 200 МГц. 
• Кабель категории 7 — перспективный тип кабеля для передачи данных в полосе частот до 600 МГц.

Оптоволокно

Оптоволоконный кабель (он же волоконно-оптический) — это принципиально иной тип кабеля по сравнению с другими типами электрических или медных кабелей. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент — это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5-60 микрон) гибких стек­лянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются свето­вые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля — он обеспечивает переда­чу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех (в силу особенностей распространения света такие сигналы легко экранировать).

Каждый световод состоит из центрального проводника света (сердцевины) — стеклянного волокна, и стеклянной оболочки, обладающей меньшим показате­лем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выхолят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки.

Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции — стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).

Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах.

Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них — высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа. Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети.

www.ruaut.ru

1. Конструкция силовых кабелей

1.1. Основные элементы

Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящих жил (ТПЖ), изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо основных элементов в конструкцию силовых кобелей могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители.

Токопроводящие жилы предназначены для прохождения электрического тока, они бывают основными и нулевыми. Основные жилы применяются для выполнения основной функции кабеля – передачи по ним электроэнергии. Нулевые жилы предназначены для протекания разности токов фаз (полюсов) при неравномерной их нагрузке. Они присоединяются к нейтрали источника тока.

Жилы защитного заземления являются вспомогательными жилами кабеля и предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электроустановки, к которой подключен кабель, с контуром защитного заземления источника тока.

Изоляция представляет собой слой диэлектрика (пропитанной бумаги, пластмассы, резины и т. д.), наложенный на токопроводящую жилу. Служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).

Экраны используются для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля.

Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля.

Оболочки защищают внутренние элементы кабеля от увлажнения и других внешних воздействий.

Защитные покровы предназначены для защиты оболочки кабеля от внешних воздействий. В зависимости от конструкции кабеля в защитные покровы входят подушка, бронепокров и наружный покров.

1.2. Классификация и маркировка силовых кабелей

Силовые кабели удобно классифицировать по номинальному напряжению, на которое они рассчитаны; классификационными признаками могут служить также вид изоляции и конструктивные особенности кабелей (см. рис. 1.1).

Все силовые кабели по номинальному рабочему напряжению можно условно разделить на две группы. В группу низкого напряжения кабелей включены кабели, предназначенные для работы в электрических сетях с изолированной нейтралью переменного напряжения 1, 3, 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Эти же кабели могут быть использованы в сетях переменного напряжения с заземленной нейтралью и в сетях постоянного напряжения. Такие кабели выпускаются в России с бумажной пропитанной, пластмассовой и резиновой изоляцией, причем наиболее перспективным видом изоляции является пластмассовая.

Рис. 1.1. Классификация силовых кабелей

Кабели с пластмассовой изоляцией более просты в изготовлении, удобны при монтаже и в эксплуатации. Производство силовых кабелей с пластмассовой изоляцией в настоящее время значительно расширяется. Силовые кабели с резиновой изоляцией выпускаются в ограниченном количестве. Кабели низкого напряжения в зависимости от назначения выпускаются в одножильном, двухжильном, трехжильном и четырехжильном исполнении (рис. 1.2–1.4).

а) б)

Рис. 1.2. Двухжильные кабели с круглыми (а) и сегментными (б) жилами

Одножильные и трехжильные кабели предназначены для работы в сетях напряжением 1–35 кВ, двух- и четырехжильные кабели используются в сетях напряжением до 1 кВ.

а) б)

Рис. 1.3. Трехжильные кабели с круглыми (а) и секторными (б) жилами

Четырехжильный кабель предназначен для четырехпроводных сетей переменного напряжения. Четвертая жила в нем является заземляющей или зануляющей, поэтому ее сечение, как правило, меньше сечения основных жил. Однако при прокладке кабелей во взрывоопасных помещениях и в некоторых других случаях сечение четвертой жилы выбирается равным сечению основных жил.

Рис. 1.4. Четырехжильные кабели

В группу кабелей высокого напряжения включены кабели, предназначенные для работы в сетях переменного напряжения 110, 220, 330, 380, 500, 750 кВ и выше, а также кабели постоянного напряжения кВ и выше. Основная масса кабелей высокого напряжения в России в настоящее время изготовляется с пропитанной маслом бумажной изоляцией – это маслонаполненные кабели низкого и высокого давления. Высокая электрическая прочность изоляции этих кабелей обеспечивается избыточным давлением масла в них. Однако за рубежом получили также распространение газонаполненные кабели, в которых используется газ, как в виде изолирующей среды, так и для создания избыточного давления в изоляции. Кабели высокого напряжения с пластмассовой изоляцией являются наиболее перспективными, однако проблема создания таких кабелей на напряжения 110 кВ и выше в настоящее время еще полностью не решена.

Маркировка силовых кабелей обычно включает буквы, указывающие на материал, из которого изготовлены жила, изоляция, оболочка, и тип защитного покрова. Маркировка кабелей высокого напряжения отражает также особенности его конструкции.

Медные токопроводящие жилы в маркировке кабелей не отмечаются специальной буквой, алюминиевая жила обозначается буквой А, стоящей в начале маркировки. Следующая буква марки кабеля указывает на материал изоляции, причем бумажная пропитанная изоляция не имеет буквенного обозначения, полиэтиленовая изоляция обозначается буквой П, поливинилхлоридная – буквой В, а резиновая изоляция – буквой Р. Далее следует буква, соответствующая типу защитной оболочки: А – алюминиевая, С – свинцовая, П – полиэтиленовый шланг, В – оболочка из поливинилхлорида, Р – резиновая оболочка. Последние буквы указывают на тип защитного покрова.

Например, кабель марки СГ имеет медную жилу, бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку, защитные покровы отсутствуют. Кабель марки АПАШв имеет алюминиевую жилу, изоляцию из полиэтилена, алюминиевую оболочку и шланг из поливинилхлоридного пластиката. Маслонаполненные кабели в своем обозначении содержат букву М (в отличие от газонаполненных – буква Г), а также букву, указывающую на характеристику давления масла в кабеле и связанные с этим особенности конструкции. Например, кабель марки МНС – это кабель маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболочке с упрочняющим и защитным покровом или кабель марки МВДТ – маслонаполненный кабель высокого давления в стальном трубопроводе.

studfiles.net

Силовые кабели

Силовой кабель — это несколько изолированных проводов в защитной герметичной оболочке, предназначенный для передачи и распределения электроэнергии трансформаторных подстанций к коммунальным и транспортным объектам, к промышленным предприятиям и т.п.  Кабели по признакам материала проводящих жил передаваемой энергии или информации делят на две группы: — электрические кабели с металлическими жилами; — кабели с оптическими волокнами. Кабели с оптическими волокнами могут иметь и дополнительные металлические токопроводяшие жилы. Электрические кабели с металлическими жилами классифицируют по порядку передаваемой через кабели мощности, величине напряжения, типу изоляции, назначению и т. д. В соответствии с этим различают: силовые кабели низкого, среднего и высокого напряжения; силовые гибкие кабели; кабели управления; контрольные кабели; низковольтные провода и шнуры; кабели и провода связи; радиочастотные кабели; специальные кабели и др. Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии. По типу изоляции силовых кабелей различают: — силовые кабели с бумажной изоляцией, в том числе пропитанные и маслонаполненные; — силовые кабели с пластмассовой изоляцией; — силовые кабели с резиновой изоляцией. По величине линейного рабочего напряжения силовые кабели подразделяют на: кабели на напряжения 1—10 кВ, 20—35 кВ, 110—500 кВ. Приведенная классификация в известной мере условна, однако позволяет систематически представить сведения о части кабелей, насчитывающей более 1000 марок и конструкций. Силовые кабели состоят из одной, трех или четырех одно- или многопроволочных медных или алюминиевых жил, изолированных друг от друга и окружающей среды бумажно-пропитанной, резиновой или пластмассовой изоляцией, герметизированных свинцовыми, алюминиевыми, пластмассовыми или резиновыми оболочками и защищенных, как правило, броней из стальных лент или оцинкованной стальной проволоки, а также защитными антикоррозионными покровами. Изоляции жил кабелей изготавливаются из бумажных лент, пропитанных маслоканифольным составом, из поливинилхлоридного пластиката, полиэтилена, сшитого полиэтилена, резины. Диапазон переменного рабочего напряжения, на который изготавливаются силовые кабели, находится в пределах от 660 В до 500 кВ. Величина рабочего напряжения влияет на конструкцию кабелей. Буквенное обозначение определяет конструкцию кабелей, их брони, защитных оболочек и покровов. Кабели с алюминиевыми жилами обозначают буквой А. Наличие медных жил в маркировке кабеля не выделяется.  Жилы силовых кабелей выполняются однопроволочными и многопроволочными. В маркировке кабелей с однопроволочной жилой добавляется обозначение «ож». Жилы изготовляют круглой формы для одножильных и трехжильных кабелей в отдельных металлических оболочках всех сечений и многожильных с поясной изоляцией сечением до 16 мм² включительно. Жилы сечением 25 мм² и более для многожильных кабелей с поясной изоляцией изготавливают сегментной или секторной формы. Алюминиевые жилы силовых кабелей сечением 6—240 мм² и медные сечением 6—50 мм² изготавливают сплошными однопроволочными.

Данные кабели предназначены на напряжение 1 кВ, 6 кВ и 10 кВ, применяются силовые кабели АСБ и его разновидности для передачи электрической энергии в электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц. Кабель АСБ2л согласно своим техническим характеристикам рекомендуется прокладывать в грунте с высокой коррозионной активностью, в остальных случаях АСБ и кабель АСБл прокладывают в землю, в траншеях с низкой и средней коррозионной активностью, в условиях возможного нанесения механических повреждений. Силовой кабель АСБ сечением 3х240 (и с другими), могут также применяться в сетях постоянного тока, при условии, что напряжения в 2,5 раза больше номинального значения переменного напряжения. Условием прокладки является отсутствие блуждающих токов, кабели не должны подвергаться в процессе эксплуатации растягивающим нагрузкам. По своим характеристикам модуль силового элемента кабеля АСБ 3х240 (и с другими сечениями) помещен в оболочку из прессованной свинцовой трубки. Для защиты свинца от коррозии оболочка покрывается слоем из битума, крепированной бумаги и полиэтилентерефталатных волокон. Броня кабеля изготовлена из слоев стальных лент. Наружный слой кабеля сечением 3х240 из битума и стекловолокна

Провод СИП -1 и -2 предназначены для магистралей воздушных линий электропередачи (ВЛ) и линейных ответвлений от ВЛ на номинальноенапряжение до 0.6/1 кВ включительно номинальной частотой 50 ГЦ; 

studfiles.net