Konstrukce napájecího kabelu

Stávající rozmanitost kabelů a vodičů se většinou rovná trojciferným číslům. Proto není možné popsat celý sortiment v jednom článku.

Přitom není vůbec nutné popisovat všechny typy kabelů a vodičů a jejich účel. Stačí mít představu o standardech označování a být schopen extrahovat potřebné informace z charakteristik, aby bylo možné vybrat vhodnou možnost z různých kabelových produktů podle jejich účelu.

Podívejme se na hlavní body, jak se můžete naučit rozlišovat elektrické vodiče mezi řadou takových produktů, a také poskytnout popisy nejoblíbenějších vodičů a kabelů.

Konstrukční základ kabelového produktu

Konstrukce kabelu nebo elektrických vodičů určuje technické a provozní vlastnosti výrobku. Ve skutečnosti je návrh kabelových nebo drátěných výrobků ve většině konstrukčních variant poměrně jednoduchým technologickým přístupem.

1. Izolace kabelu.
2. Izolace jádra.
3. Kovové jádro – pevné/svazkové.

Kovové jádro je základem kabelu/drátu, kterým protéká elektrický proud. Hlavní charakteristikou je v tomto případě propustnost, určená průřezem jádra. Tento parametr je ovlivněn strukturou – plná nebo shluková.

Taková vlastnost, jako je flexibilita, závisí také na struktuře. Z hlediska stupně „měkkosti“ ohybu se slaněné (svazkové) vodiče vyznačují lepšími vlastnostmi než jednožilové dráty.

Konstrukční řešení proudovodné části je tradičně reprezentováno „nosníkem“ nebo „plným“ (monolitickým). To má důsledky například ve vztahu k vlastnostem pružnosti. Obrázek ukazuje typ lanka/svazek drátu

Jádra kabelů a vodičů v elektrotechnické praxi mají zpravidla válcový tvar. Zároveň je vzácný, ale existuje několik upravených tvarů: čtvercový, oválný.

Hlavními materiály pro výrobu vodivých kovových jader jsou měď a hliník. Elektrotechnická praxe však nevylučuje vodiče, jejichž struktura obsahuje ocelová jádra, například „polní“ drát.

Zatímco jeden elektrický vodič je tradičně postaven na jediném vodiči, kabel je produkt, kde je soustředěno několik takových vodičů.

Izolační prvek pro vodiče a kabely

Nedílnou součástí kabelových a drátěných výrobků je izolace kovového proudovodného podkladu. Účel izolace je zcela jasný – zajistit izolovaný stav pro každé proudovodné jádro, zamezující účinku zkratu.

Izolačním materiálem je ve většině případů polyvinylchlorid, který v praxi prokázal celkem přijatelné kvality při výstavbě rozšířených elektrických sítí.

V závislosti na účelu kabelových (drátových) výrobků může mít izolační část různá provedení.

Dielektrický materiál může být:

• keramika;
• skla;
• polyvinyl chlorid;
• celuloid;
• polymery atd.

Kromě čistě elektrické ochrany poskytuje izolační materiál také mechanickou ochranu, chrání elektrický vodič (kabel) před vlhkostí a dalšími destruktivními faktory.

K dispozici je také speciální izolační konstrukce aplikovaná na elektrické vodiče a kabely, která dodává výrobkům „pancéřové“ nebo „antichemické“ vlastnosti.

Speciální design – „pancéřovaný“, spolehlivě chrání vnitřní strukturu, zabraňuje pronikání vlhkosti, působí jako nárazník proti mechanickému přetížení

Charakteristické vlastnosti kabelu a vodiče

V neprofesionální praxi je termín „kabel“ často přirovnáván k jakémukoli typu elektrického drátu. Mezitím by se měly rozlišovat pojmy „kabel“ a „drát“. A za prvé, oddělení zahrnuje faktor přenášeného výkonu.

Kabel – výrobek, jehož struktura kombinuje nejméně tři vodiče v izolaci, navíc chráněné uvnitř pláště speciálním materiálem – pergamen, pryž, olovo atd.

Drát – výrobek sestávající z jednoho, maximálně pěti vodičů (šňůry), ve druhém případě spojených společným pouzdrem.

Klasická struktura napájecího kabelu: 5 – ochranný plášť sestavy; 4 – pancéřová vrstva; 3 – společný plášť z proudovodných kovových vodičů; 2 – izolace samotných vodičů; 1 – kovový vodič

Prioritní použití kabelů je průmyslové a ekonomické zařízení. Dráty se aktivně používají v každodenním životě, stejně jako v jiných oblastech.

Samostatně by měly být zvýrazněny holé dráty, které nemají izolaci. Hlavní použití těchto produktů je při instalaci centralizovaných elektrických vedení.

Základní typy elektrických vodičů

Vodiče elektrické sítě jsou klasifikovány na základě výkonu zátěže a podmínek aplikace. Pro každodenní použití je typické použití těchto typů vodičů: PBPP, PBPPg, APUNP, PPV, APPV, APV, PV1 – PV3, PVS, ShVVP.

Typ #1 – PBPP drát (plochý)

Výrobek s polyvinylchloridovým izolačním pláštěm, pod kterým se skrývá pevné měděné jádro. Tento elektromateriál se vyrábí s vodiči o průřezu 1,5 – 6,0 mm2.

Plochý design je poměrně pohodlný typ elektrického vodiče pro použití v domácí výstavbě elektrického vedení. Díky měděné proudovodné části je možné připojit výkonnou zátěž

Je povoleno používat drát PBPP při okolní teplotě od -15°C do +50°C. Drát je určen pro instalaci sítí s napětím nepřesahujícím 250 V. Tradičním použitím PBPP je instalace zásuvkových vedení v domácím sektoru. Tento drát se často používá k uspořádání elektroinstalace v bytě.

Typ #2 – modifikace PBPPg

Výrobek je ve skutečnosti prezentován ve stejném designu, jaký je popsán pro PPBP, s výjimkou jedné nuance, která je označena písmenem „g“ standardního označení.

Tato nuance spočívá ve výraznějších vlastnostech pružnosti. Lepší ohebné vlastnosti zase poskytuje struktura jádra tohoto typu drátu, která je „svázaná“ a není pevná.

Upravená verze ve dvouvodičovém provedení, která využívá strukturu „svazkové“ části s proudem. Tato možnost je oblíbená i v domácnostech

Typ #3 – hliníkový vodič APUNP

Přítomnost hliníkového vodiče pod izolací je přímo označena označením produktu – prvním symbolem „A“. Tento výrobek se vyrábí v rozsahu průřezu jádra 2,5-6,0 mm2.

Elektrický hliníkový drát je nejjednodušším provedením ze všech existujících možností. Na trhu má nízkou cenu, ale zároveň má nízkou kvalitu

Tento typ vodiče se nedoporučuje používat profesionálními elektrikáři. Jedinou výhodou této značky je její nízká cena. Pro stavbu dočasných obvodů s nízkou zátěží je však použití docela přijatelné.

Typ #4 – dvou-třívodičové PPV

Výrobek ve dvou nebo třívodičové konfiguraci, kde jsou vodiče s proudem umístěny pod PVC izolací a drženy vedle sebe pomocí izolační propojky na bázi stejného polyvinylchloridu.

Tento typ drátu na první pohled připomíná slepený pár. Spojení dvojice je však udržováno PVC propojkou probíhající po celé délce v místě styku izolace

Prameny drátu (měď) mohou mít průřez v rozmezí 0,75-6,0 mm.

Dle technické specifikace je provoz udržován při frekvencích do 400 Hz při napětí do 450 V. Teplotní limit -50/+70°C.

Typ #5 – odrůda pod značkou APPV

Ve skutečnosti stejný typ výkonu, jaký předvádí značka PPV, s výjimkou přítomnosti hliníkových vodičů místo měděných vodičů. Vyrábí se v různých sekcích, počínaje sekcí 2,5 mm 2.

Téměř úplný analog PPV, pokud nezohledníte materiál části vedoucí proud. Tato úprava používá hliníkové dráty, což snižuje cenu produktu, ale poněkud snižuje výkon

Tento typ elektrického drátu je široce používán v široké škále instalačních případů. Je povoleno používat APPV pro elektroinstalační zařízení otevřeného typu.

Typ #6 – APV hliník s PVC izolací

Vyrábí se ve dvou konfiguracích jader – jednolité nebo sdružené (multi-core).

Jednotná verze je zároveň zastoupena produkty, kde je rozsah průřezu 2,5-16 mm 2 a vícejádrová verze je k dispozici v rozsahu 25-95 mm 2.

Varianta „baleného“ hliníku je dalším typem celé řady elektrických drátů, který se v praxi výstavby elektrických vedení používá poměrně často.

Jedná se o jednu z těch modifikací, které lze použít v podmínkách vysoké vlhkosti. Podporován je široký teplotní rozsah – od -50°C do +70°C.

Typ #7 – modifikace PV1 – PV5

Ve skutečnosti je to analog automatického opětovného uzavření, ale vyrábí se výhradně s měděnými vodiči. Rozdíl mezi indexy 1 a 5 je v tom, že první možností je produkt s pevným jádrem a druhá možnost je tedy vícejádrová.

Můžeme říci, že existuje konstrukce automatického opětovného uzavření, ale vodiče jsou vyrobeny výhradně z mědi. Ve všech ostatních ohledech je rozdíl prakticky nepostřehnutelný. Specifický typ používaný pro konkrétní návrhy obvodů

Tato odrůda se často používá při sestavování obvodů rozvaděče. Dodáváno s vícebarevnou izolací.

Typ #8 – PVC patch kabel s PVC izolací

Typ vodiče představující konfiguraci elektrického kabelu. K dispozici s počtem jader 2-5 v rozsahu průřezu 0,75 – 16 mm. Struktura žil je vícedrátová (balená).

Konstruktivní verze „šňůry“ pro domácí elektriku. Tato „šňůra“ se skutečně často používá k připojení relativně výkonných domácích spotřebičů. Poskytuje pohodlnou možnost připojení díky separaci barev

Určeno pro provoz v sítích s napětím do 380 V při frekvenci 50 Hz.

Zvláštností konstrukce PVS je vysoký stupeň flexibility. Teplotní režim je však poněkud omezen – od -25 °C do +40 °C.

Typ #9 – plochá šňůra SHVVP v PVC plášti

Další odrůda v „šňůrovém“ provedení. Je podporována odchylka v počtu drátů spojených PVC pláštěm, v počtu dvou nebo tří.

Plochý dvouvodičový „šňůra“ je pár vodičů uzavřených v polyvinylchloridovém plášti. K dispozici je také konfigurace se třemi vodiči a vícežilovou strukturou proudovodné části

Hlavní použití je domácí sféra, venkovní elektroinstalace. Provozní napětí do 380 V, struktura jádra – svazek, maximální průřez 0,75 mm 2.

Typy elektrických kabelů

Pokud budeme uvažovat výhradně kabely pro silové elektrické obvody, jsou zde hlavními typy následující silové kabely:

Toto samozřejmě není úplný seznam všech existujících kabelových produktů. Použitím technických charakteristik jako příkladu si však můžete vytvořit obecnou představu o elektrickém kabelu.

Provedení pod značkou VVG

Hojně používaná, oblíbená a spolehlivá značka. Kabel VVG je určen pro přenos proudu o napětí 600 – 1000 voltů (maximálně 3000 V).

Výrobek se vyrábí ve dvou modifikacích, s proudovodnými vodiči pevné konstrukce nebo svazkové konstrukce.

Produkt z kategorie elektrických kabelů, známý jako oblíbený a často volený jako materiál pro stavbu elektrických vedení

Rozsah profilů jádra je dle specifikace produktu 1,5 – 50 mm. PVC izolace umožňuje použití kabelu při teplotách -40…+50°C.

Existuje několik modifikací tohoto typu kabelových produktů:

Úpravy se vyznačují mírně odlišným provedením izolace, použitím hliníkových vodičů místo měděných vodičů a tvarem kabelu.

Napájecí flexibilní kabel typu KG

Design dalšího oblíbeného kabelu, vyznačujícího se vysokou mírou flexibility díky použití svazkové struktury vodičů s proudem.

Provedení silového ohebného kabelu značky KG pro čtyři pracovní proudovodné vodiče. Výrobek má vysoce kvalitní izolaci a vykazuje dobré technické vlastnosti

Konstrukce tohoto typu umožňuje přítomnost až šesti vodičů s proudem uvnitř pláště. Rozsah provozních teplot -60…+50°С. Odrůda KG se používá především pro připojení energetických zařízení.

Pancéřový kabel VBBShv

Ukázka designu speciálních kabelových produktů v podobě produktu pod značkou VBBShV. Vodivé prvky mohou být svazkové nebo plné vodiče. V prvním případě je rozsah sekcí 50-240 mm2, ve druhém 16-50 mm2.

Kabelová izolace je tvořena složitou strukturou, včetně pásové izolace, páskového stínění, ocelového pancíře, bitumenu a PVC.

Struktura napájecího kabelu pro vysoké napětí a významný výkon. Toto je jedna z možností kabelových produktů, jejichž použití zaručuje spolehlivost obvodu

Existuje několik modifikací tohoto typu:

• VBBShvng — nehořlavá izolace;
• VBBShvng-LS — při hoření neuvolňuje škodlivé látky;
• AVBbShv – přítomnost hliníkových vodičů.

Schopnost číst označení kabelových produktů je užitečná při výběru produktů a zapojování elektrických sítí.

Alfanumerické označení kabelového produktu: 1) písmeno 1 – jádrové kovové; 2) písmeno 2 – účel; 3) písmeno 3 – izolace; 4) písmeno 4 – vlastnosti; 5) číslo 1 – počet jader; 6) číslo 2 – sekce; 7) číslo 3 – napětí (nominální) (+)

Vlastnosti typu materiálu jádra – Písmeno 1: „ALE“ – hliníkové jádro. V každém jiném případě byla žíla měděná.

Pokud jde o účel (Literatura 2), dekódování je zde následující:

Označení izolace (litr 3) a jeho výklad je následující:

Vlastnosti uvedené v dopise 4 mají svůj vlastní výklad:

Klasifikace také umožňuje použití malých písmen a latinských písmen:

Značení se zpravidla aplikuje přímo na vnější plášť a po celé délce výrobku v pravidelných intervalech.

Tabulka symbolů nejpoužívanějších typů vodičů a jejich souladu s normami. Vždy je možné určit značku pouhým čtením přímo z obalu produktu (+)

Na našem webu jsou články věnované výběru kabelových produktů pro uspořádání elektrických sítí v bytě a domě, doporučujeme, abyste si přečetli:

1. Jaký kabel použít pro elektroinstalaci v bytě: přehled vodičů a výběr nejlepší možnosti
2. Jaký drát použít pro elektroinstalaci v domě: doporučení pro výběr
3. Jaký kabel použít pro elektroinstalaci v dřevěném domě: typy nehořlavého kabelu a jeho bezpečná instalace

Závěry a užitečné video k tématu

Video níže ukazuje lekci „elektrikáře začátečníka“.

Je zobrazen docela užitečný video materiál, který se doporučuje pro prohlížení jako získání obecných znalostí o vodičích a kabelech:

Vzhledem k existenci široké škály drátěných a kabelových produktů má potenciální elektrikář mnoho možností, jak vyřešit jakékoli problémy v elektrickém oboru.

I při takové rozmanitosti je však poměrně obtížné vybrat správný produkt pro konkrétní účely, pokud nemáte odpovídající znalosti. Doufejme, že vám tento článek pomůže se správným výběrem.

Máte co dodat, nebo máte dotazy k výběru elektrických kabelů a vodičů? K publikaci můžete zanechat komentáře, účastnit se diskusí a sdílet své vlastní zkušenosti s používáním kabelových produktů. Kontaktní formulář je umístěn ve spodním bloku.

Silové kabely se skládají z následujících hlavních prvků: vodiče, izolace, pláště a ochranné kryty. Kromě hlavních prvků může návrh kabelu zahrnovat stínění, ochranné uzemňovací vodiče a výplně.

Silové kabely se rozlišují: podle druhu kovu proudových vodičů – kabely s hliníkovými a měděnými vodiči, podle druhu materiálů, kterými jsou proudové vodiče izolovány, kabely s papírovou, plastovou a pryžovou izolací, podle druhu druh ochrany izolace vodičů kabelu před vlivem vnějšího prostředí – kabely v kovovém, plastovém a pryžovém plášti, podle způsobu ochrany před mechanickým poškozením – pancéřované a nepancéřové, podle počtu žil – jedno- , dvou-, tří-, čtyř- a pětijádrových.

Každý design kabelu má své vlastní označení a značku. Značka kabelu je tvořena počátečními písmeny slov popisujících design kabelu.

Rýže. 1. Průřezy silových kabelů: a – dvoužilové kabely s kruhovými a segmentovými jádry, b – třížilové kabely s pásovou izolací a samostatnými plášti, c – čtyřžilové kabely s nulovým jádrem kruhové, sektorové a trojúhelníkové tvar, 1 – vodivé jádro, 2 – nulové jádro , 3 – izolace žil, 4 – stínění na jádru vodiče, 5 – izolace pásu, 6 – výplň, 7 – stínění na izolaci jádra, 8 – plášť, 9 – pancéřový kryt , 10 – vnější ochranný kryt

Konstrukční prvky silových kabelů a jejich účel.

Vodiče jsou vodiče elektrického proudu. Silové kabely mají hlavní a nulový vodič. Hlavní vodiče se používají k přenosu elektrické energie a nulové vodiče se používají k průchodu rozdílu fázových proudů při nerovnoměrném zatížení.

Vodivá jádra silových kabelů jsou vyrobena z hliníku a mědi, jednožilová a vícežilová. Tvar jader je kulatý, sektorový nebo segmentový (viz obr. 1).

Hliníkové kabelové žíly do 35 mm2 včetně jsou vyráběny jednožilové, 50-240 mm2 – jednožilové nebo vícežilové, 300-800 mm2 – vícežilové.

Měděné vodiče do 16 mm2 včetně se vyrábějí jednožilové, 25 – 95 mm2 – jednožilové nebo vícežilové, 120 – 800 mm2 – vícežilové.

Nulový vodič nebo ochranný zemnící vodič má zpravidla menší průřez ve srovnání s hlavními vodiči. Může mít kulatý, sektorový nebo trojúhelníkový tvar a je umístěn ve středu kabelu nebo mezi jeho hlavními jádry (viz obr. 1).

Ochranný zemnící vodič slouží k připojení neživých kovových částí elektrické instalace k ochrannému zemnícímu obvodu.

Izolace poskytuje potřebnou elektrickou pevnost vodičů vedoucích proud vůči sobě navzájem a vůči uzemněnému plášti (země). Používá se papírová, pryžová a plastová (polyvinylchloridová a polyetylenová) izolace.

Izolace aplikovaná na jádro kabelu se nazývá izolace jádra a izolace aplikovaná na izolovaná kroucená nebo paralelně položená jádra vícežilového kabelu se nazývá izolace pásů.

Papírová izolace kabelů je napuštěna viskózními impregnačními směsmi (olejová kalafuna nebo elektroizolační syntetika).

Nevýhodou kabelů s viskózním impregnačním složením je extrémně omezená možnost jejich pokládky podél nakloněných tras, jmenovitě výškový rozdíl mezi jejich koncovými těsněními by neměl překročit: u kabelů s viskózní impregnací do 3 kV, pancéřovaných a nepancéřovaných v hliníku plášť – 25 m, nepancéřovaný v olověném plášti – 20 m, pancéřovaný v olověném plášti – 25 m, pro kabely s viskózní impregnací 6 kV pancéřovaný a nepancéřovaný v olověném plášti – 15 m, v hliníku – 20 m, pro kabely s viskózní impregnace 10 kV pancéřované a nepancéřované v olověném a hliníkovém plášti – 15 m.

Kabely s viskózní impregnační kompozicí, jejíž volná část byla odstraněna, se nazývají chudé impregnované izolační kabely. Používají se při pokládce na svislých a šikmých trasách bez omezení rozdílu hladin, pokud se jedná o nepancéřované a pancéřované kabely v hliníkovém plášti pro napětí do 3 kV a s rozdílem hladin do 100 m – pro jakékoli jiné kabely s vyčerpaná izolace.

Pro pokládku podél svislých a prudce nakloněných tras bez omezení rozdílu úrovní jsou kabely vyráběny s papírovou izolací impregnovanou speciální kompozicí na bázi ceresinu nebo polyisobutylenu. Tato kompozice má zvýšenou viskozitu, v důsledku čehož při ohřevu kabelu položeného svisle nebo podél strmě nakloněné trasy nestéká dolů. Proto lze kabely s takovou izolací pokládat do libovolné výšky, stejně jako kabely s plastovou a pryžovou izolací.

Pryžová izolace se vyrábí ze souvislé vrstvy pryže nebo z pryžových pásů s následnou vulkanizací. Silové kabely s pryžovou izolací se používají v sítích AC do 1 kV a DC sítích do 10 kV.

Silové kabely s plastovou izolací mají izolaci vyrobenou z polyvinylchloridové plastové směsi ve formě souvislé vrstvy nebo z polyetylenových kompozic. Používají se také kabely s izolací ze samozhášecího (nehořlavého) a vulkanizovaného polyetylenu.

Stínění slouží k ochraně vnějších obvodů před vlivem elektromagnetických polí proudů procházejících kabelem a k zajištění symetrie elektrického pole kolem žil kabelu. Síta jsou vyrobena z polovodivého papíru a hliníkové nebo měděné fólie.

Výplně jsou nutné k odstranění volných prostorů mezi kabelovými konstrukčními prvky, aby utěsnily, dodaly kabelové konstrukci požadovaný tvar a mechanickou stabilitu. Jako plniva se používají svazky papírových pásek nebo kabelové příze, plastové nebo pryžové nitě.

Opláštění napájecích kabelů. Hliníkové, olověné, vlnité, plastové a pryžové nehořlavé (nairitové) kabelové pláště chrání vnitřní prvky kabelu před zničením vlhkostí, kyselinami, plyny atd.

Hliníkový plášť silových kabelů pro napětí do 1 kV lze použít jako čtvrtý (nulový) vodič ve čtyřvodičových střídavých sítích s pevně uzemněným neutrálem, s výjimkou instalací s výbušnou atmosférou a instalací, ve kterých proud v nulový vodič za normálních podmínek je více než 75 % proudu ve fázovém vodiči.

Ochranné kryty na napájecí kabely. Protože se pláště kabelů mohou chemickými a mechanickými vlivy poškodit nebo dokonce zničit, jsou kryty ochrannými kryty.

Ochranné kryty chrání kabelové pláště před vnějšími vlivy (koroze, mechanické poškození). Patří mezi ně polštář, pancéřový kryt a vnější kryt. V závislosti na provedení kabelu se používá jeden, dva nebo tři ochranné kryty.

Podložka je umístěna přes štít nebo plášť, aby jej chránila před korozí a poškozením pancéřovými páskami nebo dráty. Polštář je vyroben z vrstev impregnované kabelové příze, polyvinylchloridových, polyamidových a jiných ekvivalentních pásek, krepového papíru, bitumenové směsi nebo bitumenu.

Pro ochranu před mechanickým poškozením jsou kabelové pláště omotány v závislosti na provozních podmínkách ocelovou páskou nebo drátěným pancířem. Drátěné brnění je vyrobeno z kulatých nebo plochých drátů.

Pancéřování z plochých ocelových pásků chrání kabely pouze před mechanickým poškozením. Pancíř z ocelových drátů navíc pohlcuje i tahové síly. Tyto síly vznikají v kabelech, když jsou kabely položeny svisle ve velkých výškách nebo podél strmě nakloněných tras.

Pro ochranu kabelového pancíře před korozí je pokryta vnějším krytem z vrstvy kabelu nebo skleněné příze impregnované bitumenovou kompozicí a v některých provedeních je přes vrstvy příze a bitumenu umístěna extrudovaná hadice z polyvinylchloridu nebo polyetylenu. .

V dolech, výbušných a požárně nebezpečných prostorech není dovoleno používat pancéřované kabely konvenční konstrukce z důvodu přítomnosti „polštáře“ obsahujícího hořlavý bitumen mezi pláštěm a pancířem kabelu. V těchto případech by měly být použity kabely s nehořlavým „polštářem“ a vnějším obalem ze skelné příze ze staplových skelných vláken.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře