Электрические кабели, провода и шнуры — в чем различие

Содержание статьи

• Электрический провод

• Конструкция жилы

• Виды проводов

• Электрический кабель

• Токопроводящие жилы

• Оболочка

• Условия безопасной работы

• Опасность КЗ

• Длительные перегрузки

• Распространение горения

• Способность выделять токсические вещества

• Требования к кабельной продукции

• Электрический шнур

• Способы маркировки

• Европейская маркировка силовых кабелей

• Цветовая идентификация изоляции проводников в России

• Буквенно-цифровая идентификация изоляции проводников в России

Вообще-то все эти электротехнические изделия созданы для выполнения общей задачи: передачи электроэнергии от источника напряжения к потребителю. Свои функции они должны выполнять длительно и надежно без создания аварийных ситуаций и неисправностей.

Провода и кабели работают во всех отраслях практической деятельности человека, когда необходимо создать замкнутый контур для прохождения электрического тока, исключить его потери через непредвиденные утечки.

Благодаря схожести решаемых вопросов многие простые люди не выделяют их различия, относят к одной категории.

Однако, кабели, провода и шнуры работают в разных условиях эксплуатации, используются на различных участках магистралей электрического тока, отличаются по назначению. Поэтому они имеют неодинаковую внутреннюю структуру и конструкцию.

На линиях электрических передач встречаются случаи, когда электроэнергия последовательно передается по воздушным проводам и кабелю, как показано на фотографии ниже.

Кабельное ответвление на воздушной ЛЭП создается для выполнения специфических задач, требуемых по местным условиям.

Электрический провод

Состав

Он обладает самой простой конструкцией, состоящей из двух частей:

1. металлической жилы, служащей для создания пути электрического тока;

2. слоя изоляции, исключающего стекание токов в нежелательном направлении.

Функции изоляции могут быть возложены на воздух, окружающий металл, а не на специальную оболочку из полимеров и диэлектриков. В таком случае жила провода выполняется оголенной, а места контактов проводов с элементами крепления к несущим конструкциям создают с диэлектрическими свойствами. Их называют изоляторами.

Материалы для токопроводящей жилы чаще всего создают на основе:

• меди и ее сплавов;

• алюминия.

Перспективной конструкцией считается композитная алюмомедь , создаваемая для эффективного использования лучших эксплуатационных характеристик вышеперечисленных металлов.

Для решения специфических задач могут использоваться токопроводящие жилы из стальных сплавов, нихрома, других металлов и даже серебра или золота.

Конструкция жилы

Она может создаваться из:

1. цельного проводника определённой длины;

2. или свиваться из тонких проволочек, работающих параллельно. Однопроволочные провода проще в изготовлении. Они наиболее жесткие, используются для передачи электрической энергии при стационарном закреплении, хорошо передают постоянные и низкочастотные токи.

Многопроволочные жилы более гибкие, лучше работают на высоких частотах.

Виды проводов

Обычно под термином провод понимается изделие из одной проволоки. На самом деле они могут быть скручены или смонтированы с несколькими жилами. Примерами могут служить марки ПУНП, ППВ, АППВ , сдвоенные телефонные провода типа «лапша» и другие конструкции.

Все они предназначены для работы в облегченных условиях эксплуатации и в большинстве случаев требуют дополнительной механической защиты от внешних воздействий.

Электрический кабель

Его более сложная конструкция создается для обеспечения надежной работы при воздействии разрушающих факторов окружающей среды.

Количество токопроводящих жил определяется по условиям эксплуатации. Они изолируются между собой различными диэлектрическими слоями. Дополнительными элементами кабеля могут быть:

• защитная наружная оболочка из пластика, стальной или проволочной брони;

• заполнитель;

• сердечник;

• экран.

Каждая из этих частей выполняет защитные функции для конкретных условий.

Основные группы кабелей для электриков составляют:

• силовые, работающие в электроустановках до и более 1000 вольт;

• контрольные, передающие информацию о состоянии различных элементов системы;

• управления, используемые для передачи команд, вводимых вручную или автоматическими системами;

• связи, основанные на обмене сигналами разных частот.

В отдельную группу входят кабели специального назначения:

• излучающие, используемые для передачи высокочастотных радиосигналов;

• греющие, превращающие электрическую энергию в тепловую.

Токопроводящие жилы

Они изготавливаются по тем же принципам, что и у проводов. Могут создаваться из разных материалов многопроволочным или сплошным проводником. Покрываются диэлектрическим слоем.

По степени гибкости конструкции кабелей разделяют на семь групп. К трудносгибаемой категории №1 относят моножилу. Самой гибкой и соответственно дорогой является №7.

Многожильные провода гибких кабелей при монтаже подключают через специальные трубчатые наконечники, называемые оконцевателями. На моножилу их устанавливать нет необходимости.

Оболочка

Защищает токопроводящие жилы и их изоляцию от механических повреждений, герметизирует их от проникновения влаги, посторонних примесей. Может содержать армирующие и экранирующие слои.

Материалами оболочки чаще всего служат:

• пластмассы;

• ткани;

• усиленные сорта резины;

• металлы.

Пластические материалы могут выполнять следующие задачи:

1. обеспечивать изоляционный слой с высокими диэлектрическими свойствами;

2. создавать герметичный шланг, защищающий помещенную в него конструкцию;

3. служить экраном за счет использования полупроводниковых свойств.

Обработанная пропиткой кабельная бумага используется в высоковольтных изделиях до 35 кВ включительно.

Сшитый полиэтилен применяется для обеспечения диэлектрических свойств кабелей, работающих в электроустановках с напряжением до 500 кВ с высокой надежностью и долговечностью.

Для высоковольтных цепей 110÷500 кВ включительно до 2005 года выпускались маслонаполненные кабели, состоящие из экранированных жил, вмонтированных внутри герметичной оболочки с маслом. С массовым внедрением изоляции на основе сшитого полиэтилена их конструкция потеряла свою актуальность.

Условия безопасной работы

Все изделия из кабеля оценивают на:

1. поведение при коротком замыкании в кабельном канале;

2. способность выдерживать длительные перегрузки;

3. распространение открытого огня при высоком нагреве;

4. выделение токсинов во время горения.

Опасность КЗ

При замыкании между жилами создается температура до тысячи градусов. Она, передается рядом расположенным кабелям с небольшими потерями, разогревает их, способна вовлечь в горение. Образующиеся газы создают высокое давление, которое разгерметизирует кабельный канал, обеспечивает приток свежего воздуха с кислородом, поддерживающим развитие пожара.

Длительные перегрузки

Сверхнормативные токи разогревают металл токопроводящей жилы и слой изоляции с оболочкой. Под действием предельной температуры происходят химические реакции разложения слоя изоляции, выделяются газы. Начинается их смешивание с воздухом и воспламенение.

Распространение горения

Обычная оболочка из ПВХ-пластикатов и отдельных сортов полиэтилена способна передавать процесс горения дальше, что способствует развитию пожаров. Особая опасность создается при вертикальном расположении кабелей.

По этому показателю кабельная продукция подразделяется на:

• обычную;

• не распространяющую горение в одиночной прокладке: вертикально и горизонтально;

• не распространяющую горение в групповой прокладке: вертикально и горизонтально;

• огнестойкие.

Основным показателем этого процесса является удельная теплота сгорания электропроводки или кабельной линии, определяемая экспериментальным путем.

Способность выделять токсические вещества

Здесь учитывается реакция кабельной оболочки на внешний пожар, воздействующий на ее структуру. Составы изоляции, даже не распространяющие горение, могут выделять опасные токсины при значительном нагреве.

Подобные кабели запрещено использовать в местах с массовым скоплением людей на транспорте метрополитенов и подобных объектах.

Требования к кабельной продукции

Для повышения эксплуатационной надежности и безопасности современные кабели оцениваются по:

• противопожарной стойкости;

• устойчивости к нагреву диэлектрика и огнестойкости;

• способам разделки концов — оконцовке;

• защите от проникновения влаги.

Каждый из этих параметров имеет методики анализа и критерии оценки полученных результатов.

Электрический шнур

Его конструкция занимает что-то среднее между электрическим проводом в изоляции из нескольких жил и кабелем. Она создается специальными технологическими методиками для придания свойств повышенной гибкости, обеспечивающей длительную эксплуатацию при создании частых, многочисленных изгибов.

Назначение электрического шнура: обеспечение соединений источника напряжения с подвижными электроприборами.

В быту электрический шнур устанавливается на настольные лампы и бра, утюги, чайники, другие подобные потребители.

Бытовой и профессиональный электроинструмент тоже подключается таким же образом.

Но, в технической литературе принято называть подобную конструкцию кабелем питания, что более точно отражает принцип его работы.

Способы маркировки

Кабели и провода необходимо различать при покупке или продаже и во время эксплуатации. С этой целью они подвергаются маркировке:

• на заводе;

• при монтаже в электроустановке.

Заводская маркировка включает:

• цветовую разметку изоляционного слоя токопроводящих жил;

• нанесение надписей на оболочках буквами и цифрами;

• вывешивание бирок или этикеток.

Она позволяет:

• определить назначение и конструктивные особенности кабельной продукции;

• проанализировать технические характеристики конкретной модели;

• оценить возможность использования ее в конкретных условиях работы электроустановки.

Эксплуатационная маркировка дополняет сведения заводской и выполняется нанесением надписей и бирок, указывающих схемные обозначения и маршруты прокладки как всего кабеля, так и отдельной жилы между электротехническими элементами. Она может дополняться включением электронных маркеров, предоставляющих информацию о его характеристиках. Это позволяет надежно вычислить его даже в заполненном кабельном канале среди аналогичных моделей.

Европейская маркировка силовых кабелей

Цветовая идентификация изоляции проводников в России

Диэлектрическая оболочка провода может быть окрашена:

• по всей длине сплошным цветом;

• нанесением цветных меток.

ГОСТ 28763 определяет правило использовать разметку только следующими цветами: белым, бирюзовым, желтым, зеленым, коричневым, красным,  оранжевым, розовым, светло синим, серым, фиолетовым и черным.

Причем для желтого и зеленого цветов допускается только их совместная комбинация на одной оболочке. Использовать же их по отдельности запрещено. Такая расцветка предназначена для обозначения защитных проводников .

Чтобы выделить нейтральный либо средний проводник используют светло синий цвет. Фазные проводники обозначают обычно черным, коричневым и серым цветом.

Буквенно-цифровая идентификация изоляции проводников в России

Приведенные в качестве примера способы маркировки отражают принципы определения конструкции кабелей и проводов. Но, они не содержат полный перечень всех сведений о них, которые подробно публикуются в специальных справочниках.

Смотрите также:

Как делают кабели и провода

От чего зависит длительно допустимый ток кабеля

Как выбрать сечение кабеля — советы проектировщика

Как отремонтировать провод, кабель или шнур

Какие технические характеристики кабелей и проводов важно учитывать для надежной эксплуатации