Укажите материал из которого изготавливают жилы проводов

8 Вопрос

Монтажные провода применяют для соединения различных приборов и частей в электрических аппаратах и машинах. Токопроводящие жилы монтажных проводов изготовляют из провод­никовых металлов — меди и алюминия. Изоляцию монтажных проводов выполняют из электроизоляционной резины или поли­хлорвинилового пластиката, а также из хлопчатобумажной, шелковой или капроновой пряжи и из синтетических пленок. Для лучшего распознавания монтажных проводов их изоляцион­ные оболочки обычно окрашивают в различные цвета.

Монтажные провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией могут применяться в электрических аппаратах и устрой­ствах с напряжением до 380 в переменного тока и до 500 в по­стоянного тока. Провода с пленочной изоляцией (триацетатная пленка) применяют при напряжении до 250 в переменного тока.

Большинство проводов с волокнистой изоляцией (хлопчато­бумажной, шелковой и др.) могут применяться при напряжениях до 60—100 в переменного тока, а некоторые из них — только до 20 в переменного тока.

Наибольшей гибкостью обладают многопроволочные прово­да, жила которых состоит из большого числа тонких проволок. Монтажные провода выпускают с лужеными медными жила­ми. Это облегчает подпайку проводов к различным частям элект­рических аппаратов и устройств.

9 Вопрос

Проводниковая медь и ее свойства

Медь является одним из главных проводниковых материалов вследствие своей высокой электропроводности, механической прочности и стойкости к атмосферной коррозии. По электропро­водности медь стоит на втором месте (после серебра). Так, удельная проводимость серебра γ=65,8 м/ом*мм 2 , а удельная проводимость меди γ=57 м/ом*мм 2 .

Проводниковая медь получается из слитков путем очистки ее от примесей посредством разложения в электролитической ванне. Для очистки медных слитков их подвешивают в освинцован­ной ванне, заполненной водным раствором медного купороса (CuS0₄). Медные слитки присоединяют к положительному по­люсу источника постоянного тока, т. е. они являются анодами. Между медными слитками подвешивают листы из очищенной меди. Листы присоединяют к отрицательному полюсу источника тока, т. е. Они являются катодами. При прохождении постоян­ного тока через ванну происходит растворение медных слитков. При этом частицы чистого металла оседают на катодах — мед­ных листах. В результате этого толщина катодов увеличивается, примеси же выпадают на дно ванны. Примесями могут быть по­сторонние металлы — сурьма, олово, железо, свинец и др. Про­водниковую медь часто называют катодной медью.

Кроме высокой электропроводности, медь обладает хорошей пластичностью, поэтому из нее изготовляют волочением прово­локу диаметром до 0,01 мм, а при прокатке получают ленту тол­щиной до 0,1 мм и менее.

В нормальной атмосфере проводниковая медь устойчива к коррозии. Медные провода на воздухе медленно окисляются, по­крываясь тонким слоем окиси меди (СuО). Образовавшаяся пленка окисла препятствует дальнейшему окислению меди. Кор­розию меди вызывают сернистый газ (S0₂), сероводород (H₂S), аммиак (NH₃), окислы азота (N0), пары азотной кислоты и не­которые другие реагенты.

Медь имеет красновато-оранжевый цвет и обладает темпера­турой плавления 1083°С. Температурный коэффициент расшире­ния меди равен 17* 10 -6 1/°С.

У изделий (проволока, шины) из мягкой (отожженной) меди (марка ММ) плотность 8,9 г/см 3 , предел прочности при разрыве σ_р=22-28 кГ/мм 2 ; относительное удлинение е_р=18-50%; удельное сопротивление р=0,01750-0,01754 ом*мм 2 /м. У из­делий из твердой (неотожженной) меди (марка МТ). удель­ный вес 8,96 г/см 3 ; σ_р =34-48 кГ/мм 2 ; е_р=0,5-4,0%; р = 0,0178-0,0182 ом*мм 2 /м. Провода меньшего диаме­тра обладают большей прочностью на разрыв, но меньшим относительным удлинением.

У мягких и твердых сор­тов проводниковых изделий из меди температурный коэффициент электрического сопротивления принимается равным α=+0,0040 1/°С.

Кроме проводов кругло­го и прямоугольного сече­ния, из меди изготовляют также провода фасонного сечения, например троллейные провода (рис. 16).

Проволоку и шины из мягкой меди ММ применяют преимущественно для изготовле­ния изолированных обмоточных и монтажных проводов.

Следует заметить, что провода прямоугольного сечения обес­печивают больший коэффициент заполнения обмотки по сравне­нию с проводами круглого сечения. Это значит, что при одном и том же объеме обмотки в ней можно поместить большее количе­ство витков из прямоугольной меди и тем самым повысить мощ­ность электрической машины или аппарата. Во избежание по­вреждения изоляции острые ребра у проводов прямоугольного сечения (шины) слегка закругляют.

Проводниковые изделия (проволока, шины) из твердой ме­ди МТ применяют, как правило, неизолированными: провода для воздушных линий, шины для электрических аппаратов и коллекторов электрических машин. От этих проводниковых из­делий требуется повышенная механическая прочность, твердость и сопротивление истиранию.

Для изготовления всех проводниковых изделий применяют очищенную медь марок МО и M1, отличающихся только содер­жанием кислорода. В меди марки МО содержится кислорода не более 0,02%, а в меди марки M1 — не более 0,08%. Содержание других примесей в меди обеих марок допускается в равных ко­личествах: висмут, сурьма, мышьяк, никель, олово — не более 0,002% каждого; железо, свинец, сера, цинк — не более 0,005% каждого. Серебро (как примесь) засчитывается в содержание ме­ди, так как оно не снижает ее проводимость. Остальные примеси уменьшают проводимость меди.

Медь — очень ценный материал, который следует расходо­вать экономно, и там, где это возможно, медь необходимо заме­нять менее дефицитными материалами — проводниковым алю­минием или железом.

4. Провода и кабели.

Провод — это одно неизолированная или более изолированных жил поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься неметаллическая оболочка, обмотка и оплётка волокнистыми материалами или проволокой.

Неизолированные провода для воздушных линий выполняют однопроволочными и многопроволочными.

Однопроволочные провода изготовляют только из меди сечением до 10 мм 2 и стали диаметром до 5 мм, но в сельских воздушных линий медь не используют. Однопроволочные провода изготавливают сечением 1. 10 мм 2 . Их недостаток-жёсткость.

Многопроволочные провода изготовляют из всех трёх перечисленных выше металлов. Их выполняют из проволок одинакого сечения. Число проволок обычно равно 7,12,19 или 37.Многопроволочные провода изготавливают сечением 1. 500 мм 2 .

Провода расчитаны на 220, 380, 1000, 2000 В.

Силовые кабели предназначены для передачи по ним на расстояние электроэнергии, используемой для питания эл. установок. Они имеют одну или несколько изолированных жил; заключённых в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующийзащитный покров и в необходимости — броня.

Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящие жилы, изоляция, оболочек и защитных покровов. Помимо основных элементов в конструкции силовых кабелей могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители.

Кабели делятся на:

-кабели управления и связи;

-силовые и установочные провода;

-монтажные кабели и провода.

Эл. кабели общего назначения выполняют с бумажной изоляцией, пропитанной специальными составами, или с резиновой изоляцией, которые прокладываются в закрытых помещениях.

Жилы кабеля состоят из большого числа проволок малого сечения. Кабели рассчитаны от 1кВ до 110кВ и выше.

Марки проводов.

АППВ 2х1,5-380 – провод с алюминиевой жилой, с ПВХ изоляцией, плоский, площадь сечения жилы 1,5 мм, на напряжение 380 В.

ППВ 2х1,5-380 – провод медный, с ПВХ изоляцией, плоский, двухжильный, площадь сечения жилы 1,5 мм, на напряжение 380 В.

ПВС — провод с медной жилой, многожильный, с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке.

ПУНП — провод с медной жилой, жесткий, с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке.

МГШВ — провод монтажный, с многопроволочной жилой, изоляцией из полиамидного шелка

МШВ — провод монтажный, с одно проволочной жилой, с волокнистой и ПВХ изоляцией

ТРП — провод телефонный, с медной жилой, с изоляцией из полиэтилена.

Марки кабелей.

АВРГ 5х2,5-380 – кабель с алюминиевыми жилами, резиновой изоляции, в ПВХ оболочке, без защитного покрова 5-жильный, с площадью сечения жилы 2,5 мм, на напряжение 380 В.

ВРГ 5х2,5-380 — кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в ПВХ оболочке, без защитного покрова, 5-жильный, с площадью сечения жилы 2,5 мм, на напряжение 380 В.

АВРГ – кабель с алюминиевыми жилами, резиновой изоляции, в ПВХ оболочке, без защитного покрова.

ВВГ 4х1,5 — кабель с медными жилами, в ПВХ изоляции, в ПВХ оболочке, без защитного покрова, 4-жильный, с площадью сечения жилы 1,5 мм.

КВВГ — контрольный кабель с медными жилами, в ПВХ изоляции, в ПВХ оболочке

РК-50 — кабель радиочастотный, коаксиальный с волновым сопротивлением 50 Ом.

Характеристики проводов

Что собственно подразумевается под основными характеристиками проводов?

Основные характеристики любого электрического провода следующие:

• материал жилы
• сечение жилы
• количество проволок в жиле
• материал изоляции

Теперь рассмотрим максимально подробно каждую характеристику провода.

Материал жилы

В бытовых условиях чаще всего используются алюминий, медь и алюмомедь. С первыми двумя все понятно, но вот что такое алюмомедь? Это не сплав, как можно подумать сначала, поскольку тяжелый и легкий металлы соединяются крайне плохо, а композитный материал, состоящий из алюминиевого сердечника и покрытый сверху слоем меди. Зачем соединять эти два материала, станет понятно после рассмотрения их свойств.

Алюминий — прекрасный материал: легкий, дешевый, обладает вполне приличной электропроводимостью, хорошо отдает тепло, химически стоек. Однако есть несколько «но», существенно подмачивающих репутацию данного металла.

1. Алюминиевый провод не может быть гибким. Вспомните, как хорошо переламывается проволока из этого материала, если перегнуть ее несколько раз. Вывод простой — такие провода используют только в стационарных установках и там, где нет острых углов поворота кабеля при прокладке.

2. Алюминий окисляется на воздухе. Оксид алюминия — тугоплавкая пленка темного цвета, образующаяся на поверхности металла и являющаяся диэлектриком. В местах контакта может серьезно препятствовать течению электрического тока. Отсюда и излишний перегрев, и риск потерять контакт в местах соединения.

3. Алюминий — прекрасный проводник, но только в случае, если не содержит примесей, чего добиться очень трудно. По сравнению с медью этот металл обладает проводимостью, меньшей в полтора раза.

Медь наряду с многочисленными плюсами обладает не меньшим количеством минусов.

Достоинства: проводимость выше, чем у алюминия, гибкость, не образует оксидной пленки. От гибкости зависит толщина жилы. Алюминиевые проводники не могут быть тоньше 2,5 мм², а из меди можно изготавливать жилы толщиной 0,3 мм².

Недостатки: дороговизна, высокая плотность, а следовательно, и вес, невозможность прямого соединения с алюминиевыми жилами. При контакте эти два металла образуют гальваническую пару, и возникающие токи разрушают контакт. Именно поэтому при необходимости контакта используют специальные клеммы соединения.

Алюмомедь — механический композит, состоящий из алюминиевого сердечника и медной рубашки, которая занимает 10 % от объема жилы. Сочетает в себе положительные качества алюминия и меди. Минусы: по всем показателям уступает проводникам из отдельных металлов. Плюс: низкая стоимость.

Сечение жилы

Провода и кабели выпускаются с сечением жилы от 0,3 до 800 мм². В быту такие крайние значения не используются. Крайние показатели для дома — это проводники с сечением жил от 0,35 до 16 мм², редко — 25 мм². Прежде всего толщина жилы зависит от напряжения и силы тока. Зависимость здесь простая: чем больше сечение, тем выше проводимая нагрузка. Расчет необходимого сечения в зависимости от нагрузки производится по сложным формулам, поэтому все данные по этому вопросу показаны в таблице ниже.

Зависимость сечения ТПЖ от силы тока

В данной таблице представлены более подробные данные о зависимости нагрузки от сечения медных проводников.

Сечение проводов, сила тока, мощность и характеристики нагрузки

Количество проволок в жиле

От их числа зависит гибкость кабеля или провода. Чем больше количество проволок на единицу сечения, тем гибче проводник. Различают жилы гибкие и с повышенной гибкостью, использующиеся при изготовлении шнуров. Соответственно, если от проводника требуется держать форму, например, при монтаже распределительных щитов, применяются однопроволочные жилы.

Многопроволочный электрический кабель

Материал изоляции

Это важнейшая часть проводников. Именно изоляция придает кабелю или проводу те или иные качества. Проводники могут быть бронированными, термостойкими, водонепроницаемыми, защищенными от давления и другими — все это изоляция. Электрический ток может быть опасен для жизни, и изоляционные материалы необходимы для защиты человека. Однако это не единственная функция изоляции. Металлический проводник нуждается в защите. Особенно это касается многожильных кабелей.

В кабеле обычно изолируется ТПЖ, которая помещается в оболочку

Основные задачи изоляции: защита от утечки и поражения электрическим током, механическая и термическая защита кабеля, индикация проводников. Видов изоляции, как и материалов, из которых она изготавливается, великое множество. Нет смысла рассматривать их все. Достаточно описать те виды, которые используются в домашних условиях, а их не слишком много. Изоляция подразделяется на ТПЖ (токопроводящую жилу) и оболочку, которая покрывает провод снаружи.

Основной характеристикой материала изоляции провода является электрическая прочность. Это такое значение силы тока, при котором заряд пробивает слой изоляционного материала толщиной в 1 мм. Все кабели, которые используются в быту, имеют многократную электрическую прочность. Пробой в такой изоляции возможен лишь в случае механического повреждения или в силу длительной службы провода.

Вторая характеристика изоляции — нагревостойкость. Это просто: чем выше показатель, тем большую температуру нагрева может выдержать изоляция без потери своих качеств. К данному показателю прибавляются морозостойкость и механическая прочность. Чем прочнее и устойчивее на разрыв и изгиб материал изолятора, тем лучше. С понятием механической прочности связан термин «опрессовка кабеля». При изготовлении, когда внешняя оболочка надевается на изоляцию ТПЖ, кабель затем опрессовывается, приобретая плотность и структуру — плоскую или круглую. Покупая кабель или провод, необходимо убедиться, что проводник опрессован с надлежащей тщательностью.

Поливинилхлорид (ПВХ) — наиболее распространенный изоляционный материал. Это полимер белого цвета, обладающий высокой устойчивостью к кислотам и щелочам. Практически негорюч. Достаточно мягкий и гибкий материал, тем не менее имеет несколько минусов, а именно: низкую морозоустойчивость (до –20 °C), хотя в последнее время созданы и холодоустойчивые модификации, при нагревании вместо горения начинает выделять хлороводород и диоксины (достаточно вредные вещества с едким запахом). Например, хлороводород при добавлении воды образует соляную кислоту, то есть при вдыхании дыма на слизистых оболочках образуется разъедающая кислота.

Изоляция из ПВХ

Резина — отличный изолятор, изготавливаемый из искусственных или природных каучуков. Применяется, когда необходимы повышенная гибкость кабеля и морозоустойчивость.

Резиновая внешняя оболочка провода

Полиэтилен — изолятор с хорошими показателями морозостойкости, весьма устойчивый к агрессивным веществам.

Провод с полиэтиленовой изолирующей пленкой

Силиконовая резина — весьма эластичный термостойкий изолятор, при сгорании образует диэлектрическую защитную пленку.

Пропитанная бумага имеет отличные токоизолирующие качества, но, к сожалению, хорошо горит и требует дополнительных материалов для термоизоляции.

Карболит — пластический материал, используемый для производства розеточных колодок и оболочек кабельных сжимов, термостойкий, но хрупкий.

Провод с карболитом

Экран обычно есть у информационных кабелей. Состоит из металлической фольги и выполняет функции отражателя для посторонних электромагнитных сигналов, а также выравнивания электрического поля внутри самого себя.

Информационный кабель с экраном

Защитный покров: в силовых кабелях высокого напряжения, закладывающихся в землю, используется металл для защиты от механического воздействия. Под броней и над ней стоят защитные подушки. Они предохраняют нижележащую изоляцию от металла брони и последнюю от внешнего воздействия.

Цветовая индикация изоляции проводов

Это важная функция изоляции. Все ТПЖ заключены в оболочку различных цветов, так что не приходится гадать, какая жила выходит с разных сторон кабеля. Кроме того, цветовая маркировка несет информационную нагрузку. В разных видах кабеля жилы имеют различную окраску. Однако, как правило, в трехжильном они белого, желтого и красного цветов.

Стандартная цветовая маркировка трехжильного провода

Белый принимается за фазу, красный — ноль, желтый или желто-зеленый — провод заземления. При другой гамме устойчивым цветом привязки считается желто-зеленая ТПЖ, а другие цвета, как правило, распределяются по вкусу монтирующего цепь. Главное при этом — запомнить или записать, какой цвет к чему относится, чтобы не ошибиться впоследствии.

Стандартная цветовая маркировка пятижильного кабеля

Внутри самого кабеля, под внешней оболочкой, изолированные жилы посыпаются мелом для улучшения их скольжения и предотвращения слипания ТПЖ.

3 Вопрос. Электрические провода и кабели. Определение, назначение, структура маркировки. Особенности выбора электропроводки для взрывоопасных зон.

Кабель — одна или несколько изолированных жил (проводников), находящихся в металлической или неметаллической оболочке.

Оболочку кабеля, в зависимости от условий прокладки и эксплуатации, можно предохранять от технических воздействий с помощью защитных материалов, например брони. Такие кабели при монтаже домашней электропроводки не используются.

Провод — одна неизолированная (голая) или одна и более изолированных жил. В зависимости от условий прокладки и эксплуатации изоляция может покрываться оболочкой из резины, пластмассы или металлической ленты с фальцованным швом (например, на утюгах) или из проволоки.

Провода, имеющие внешнюю защитную оболочку, называют защищенными.

Установочным называют провод для электрических распределительных сетей низкого напряжения, к которым относится и домашняя электросеть.

Неизолированные провода используют, как правило, для прокладки воздушных линий электропередачи. Они бывают алюминиевыми, стале-алюминиевыми, медными, бронзовыми и стальными.

Шнур — две или более изолированные гибкие или особо гибкие медные жилы сечением до 1,5 мм2, скрученные или уложенные параллельно.

В зависимости от условий эксплуатации поверх изоляции могут быть наложены неметаллическая (резиновая, поливинилхлоридная или состо-ящая из подобных, токонепроводящих, материалов) оболочка и защитные покрытия.

Шнуры служат для подключения бытовых приборов (например, настольные лампы, торшеры, бытовые холодильники) к электросети.

Гибкость шнуров и проводов определяется количеством проволочек в одной жиле: чем больше проволочек (при одном и том же сечении) — тем гибче шнур.

Провода и кабели различаются: количеством жил — от 1 до 4; сечением — от 0,5 до 800 мм21 максимальным напряжением.

Понятно, например, что шнур для настольной лампы должен иметь две многопроволочные гибкие жилы небольшого сечения. Но для стиральной машины такой шнур не подойдет: там нужен провод, который помимо изоляции имеет оболочку защищающую изоляцию от механических воздействий, а также от проникновения воды. Для прокладки на роликах общая оплетка не годится, г приклеивать и прибивать удобнее плоские провода. В стояках, где нужно делать ответвления в разных сочетаниях, удобнее прокладывать не много-жильный кабель, а несколько отдельных проводов.

В маркировке проводов первая буква указывает на материал, из которого изготовлена токопроводящая жила (А — алюминий). Отсутствие в марке провода буквы А означает, что токопроводящая жила — из меди. Вторая буква — П, обозначает: «провод», третья — материал изоляции (например, Р — резина, В — поливинилхлорид, П — полиэтилен).

В марках проводов и шнуров могут быть буквы, характеризующие другие элементы конструкции: 0 — оплетка, Т — для прокладки в трубах; П — плоский; Ф — металлическая фальцованная оболочка; Г — гибкий и т. д. Например: АППВ — алюминиевый плоский провод с поливинилхлоридной изоляцией; АПРФ — алюминиевый провод с резиновой изоляцией, который имеет оболочку из металлической ленты с фальцованным швом; ППВ — плоский провод с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией и т. д.

В некоторых шнурах последняя буква маркировки указывает на цвет оболочки (например, ШВЛЗ — шнур с ПВХ-изоляцией в оболочке золотистого цвета; ШВЛС — то же, только оболочка серебристого цвета) или на обработку жил (например, ШВПЛ — шнур с ПВХ-изоляцией, плоский, с параллельно уложенными жилами из луженых проволок).Заземляющая жила имеет зелено-желтую окраску.

кабельное изделие: Изделие (кабель, провод, шнур), предназначенное для передачи по нему электрической энергии, электрических и оптических сигналов информации или служащее для изготовления обмоток электрических устройств, отличающееся гибкостью

Единой буквенно-цифровой системы обозначения кабельных изделий не установлено. Существует гостированное техническое обозначение материалов, из которых состоят элементы изделий, а также их конструктивных особенностей.

Цифрами обозначаются площадь поперечного сечения жил их количество, а также назначение изделия.

А: в начале обозначения — алюминиевые жилы, в середине обозначения – алюминиевую оболочку;

Б: в начале обозначения – бортовые самолетные провода ,в середине обозначения — броня из стальных лент;

В: поливинилхлоридная изоляция жил, оболочка, покров;

Г: в начале обозначения — кабель предназначен для горных выработок, в конце обозначения — кабель без защитного покрова;

К: силовой кабель;

Н: негорючий кабель;

П: полиэтиленовая изоляция жил, оболочка, покров;

Р: резиновая изоляция жил, оболочка, покров;

С: спиральная укладка жил;

Т: повышенная стойкость к тепловому воздействию;

Ц: пропитка не стекающим составом;

Ш: в начале обозначения – шнур (тип провода), в середине обозначения кабеля — защитная оболочка в виде шланга, а рядом стоящая маленькая буква обозначает материал этого шланга;

Э: в начале обозначения – кабель силовой для особо шахтных условий, в середине или в конце обозначения — кабель экранированный;

ОЖ — однопроволочная жила

Ввиду того ,что видов кабельных изделий существует большое многообразие и они выпускаются как по общегосударственным, так и по ведомственным и отраслевым техническим условиям и стандартам, можно привести только примерную структурную схему буквенно-цифрового обозначения кабельных изделий.

1. Материал жил: если алюминий — буква А
2. Материал изоляции жил, оболочки, броня, защитный покров, конструкция, назначение, модификация, экран
3. Количество жил
4. Сечение жил
5. Рабочее напряжение
6. Обозначение климатических условий эксплуатации
7. ГОСТ или ТУ

Кабелями называются изолированные проводники, которые служат для передачи электрического тока в земле, воде и на воздухе.

По назначению кабели подразделяют на силовые и контрольные. Силовые кабели используют для передачи электрической энергии там, где применение для этой цели неизолированных шин и проводов невозможно или нерационально. Контрольные кабели применяют для передачи информации в цепях управления, измерения, контроля и учета, защиты и сигнализации, автоматики и телемеханики. Они связывают между собой измерительные трансформаторы и приборы измерения, управляющие устройства и объекты управления, сигнальные приборы и объекты сигнализации. Поэтому контрольные кабели нередко называют кабелями связи.

Силовые кабели переменного тока с резиновой изоляцией выполняют на напряжения 0,66-10 кВ, кабели с пластмассовой изоляцией — на 1,0-35 кВ, с бумажной пропитанной изоляцией — на 1,0-500 кВ.

В зависимости от назначения и условий применения кабели имеют различную конструкцию. Основными конструктивными элементами кабеля являются: токоведущие жилы, изоляция, защитная оболочка, броня и наружный покров. Кабели могут иметь все перечисленные элементы или некоторые из них.

Силовые кабели изготовляются с одной, двумя, тремя и четырьмя токоведущими жилами. В четырехжильных одна из жил обычно выполняется меньшего сечения, чем остальные. Она используется в качестве нулевой. В качестве материала жил используется медь и алюминий. В зависимости от требуемой гибкости кабеля жилы могут быть однопроволочные и многопроволочные, обладающие большой гибкостью. Для кабелей стационарной прокладки изготовляют жилы круглой (рис.1, б) и фасонной (сегментной и секторной) формы. Применение секторных (рис. 1, в) и сегментных жил вместо круглых приводят к уменьшению диаметра кабеля на 20-25% и соответственно к сокращению расходов материалов на изоляцию, оболочку и защитные покровы.

Алюминиевые однопроволочные жилы изготовляют круглыми при сечении от 2,5 до 240 мм2, фасонными — от 25 до 240 мм2, многопроволочные жилы — круглые при сечении от 70 до 1000 мм2, фасонные — от 70 до 240 мм2.

В связи с дефицитом и высокой стоимостью меди применение кабелей с медными жилами значительно ограничено и в каждом конкретном случае требует обоснования. Для изготовления жил кабеля в основном применяют алюминий.

Изоляция обеспечивает надежную работу кабеля. Она должна иметь такую электрическую прочность, чтобы возможность электрического пробоя ее при напряжении, на которое рассчитан кабель, была исключена.

Бумажная пропитанная изоляция жил кабелей имеет хорошие электрические характеристики, продолжительный срок службы, сравнительно высокую допустимую температуру и невысокую стоимость. К недостаткам бумажной изоляции следует отнести ее гигроскопичность, которая требует полной герметичности оболочек кабеля. Кроме того, пропитывающий бумагу состав при значительной разности уровней прокладки кабеля по длине может стекать с верхнего конца, что снижает изоляционную прочность, ухудшает условия охлаждения, сокращает срок службы кабеля. Данные о допустимой разности уровней при прокладке кабелей даются в справочной литературе.

В процессе работы кабели периодически нагреваются и охлаждаются. Нагрев вызывает расширение пропиточного состава и деформацию оболочки. В результате этого в изоляции образуются газовые и вакуумные включения, снижающие ее диэлектрическую прочность. Под действием электрического поля в этих включениях возникает ионизация, сопровождающаяся повышением температуры, ускорением местного старения изоляции и снижением ее электрической прочности. Это ограничивает применение таких кабелей напряжением до 35 кВ.

При напряжении на 110 кВ и выше используют маслонаполненные кабели, в которых образования газовых включения не происходит. Масло в маслопроводящем канале кабеля постоянно в процессе монтажа и эксплуатации находится под давлением. Давление масла в кабеле поддерживается автоматически в заданных пределах с помощью масло- подпитывающих устройств, устанавливаемых вдоль кабельной линии.

Пластмассовую изоляцию для силовых кабелей изготовляют из полиэтилена или поливинилхлорида (ПВХ). Такие кабели прокладывают в пожароопасных каналах, туннелях, в агрессивной среде, при отсутствии механических воздействий. Кабели прокладывают в трубах или располагают их так, чтобы исключить прикосновение к ним обслуживающего персонала. Для прокладки в земле используют кабели с ленточной броней.

Кабели с резиновой изоляцией обычно используются в помещениях с агрессивной средой, при отсутствии механических воздействий. К преимуществам резиновой изоляции относится ее гибкость и практически полная негигроскопичность. К недостаткам резиновой изоляции относится ее более высокая стоимость, более низкая рабочая температура (65°С) по сравнению с другими видами изоляции, снижение с течением времени эластичности.

Для защиты изоляции жил от воздействия света, влаги, различных химических веществ, а также для предохранения ее от механических повреждений кабели снабжают оболочками. Лучшими материалами для оболочек в отношении герметичности и влагостойкости, гибкости и теплостойкости являются металлы (свинец, алюминий). Кабели с резиновой И пластмассовой изоляцией не нуждаются в металлической оболочке, поэтому их выпускают обычно в пластмассовой или резиновой оболочке.

Защитные покровы располагаются поверх оболочки и состоят из подушки, брони и наружного покрова. Подушка кабеля представляет из себя слой волокнистого материала или битумного состава и предназначена для предохранения оболочки кабеля от поврежденной стальными лентами или проволоками брони. Броня служит для защиты кабеля от механических повреждений. Для кабелей, не подвергающихся в процессе эксплуатации растягивающим усилиям, применяют ленточную броню, состоящую из двух стальных лент, накладываемых так, чтобы верхняя лента перекрывала зазоры между витками нижней.

Для кабелей, подвергающихся растягивающим усилиям, применяют броню из оцинкованных плоских или круглых проволок. Наружный покров, состоящий из пропитанной пряжи и покрытия из слоя битумного состава, защищает броню кабеля от коррозии.

Маркировка кабелей в соответствии с их конструкцией выполняется буквенно-цифровая. Буквы в марке кабеля указывают на следующее:

А — алюминиевые жилы;

АА — алюминиевые жилы и оболочка;

Б — броня из стальных лент с антикоррозионным наружным покровом;

Бн — то же, но с негорючим покровом из стеклопряжи и негорючего состава;

В — поливинилхлоридная изоляция и оболочка;

В (в конце обозначения) — обедненно пропитанная бумажная изоляция;

М- маслонаполненный кабель;

Н — негорючая резина;

П — броня из оцинкованных плоских проволок;

Пс — негорючий полиэтилен (самозатухающий);

Р — резиновая изоляция;

Г — отсутствие наружного покрова поверх брони.

Цифры после буквенного обозначения указывают следующее: первая группа — номинальное напряжение; вторая — количество жил (фаз); третья — сечение жил; четвертая — наличие нулевой жилы; пятая — сечение нулевой жилы.

Ниже дана расшифровка марки кабеля:

На рисунке показан трехжильный силовой кабель с изоляцией из пропитанной бумаги. Наружный вид кабеля с секторными жилами на рисунке, а и его разрез на рисунке, в, а также разрез кабеля с круглыми жилами на рисунке, б имеют одинаковые цифровые обозначения. Три жилы кабеля 9 изолированы кабельной бумагой 8. Свободное пространство между жилами и поясной изоляцией б заполняется джутовым наполнителем 7 из пряжи. Поверх поясной изоляции располагается гидрооболочка 5, предотвращающая высыхание изоляции и попадание влаги внутрь кабеля. Для защиты оболочки от действия кислот и щелочей оболочку покрывают кабельной бумагой 4, пропитанной компаундом, и прослойкой 3 из джута или пропитанной кабельной пряжи. Броня 2 из стальных лент защищена от химического воздействия почвы, пропитанной битумом кабельной пряжей 1, которую снимают из-за опасности распространения пожара при прокладке кабеля в помещении.

а — конструкция кабеля; б — сечения кабеля с круглыми жилами; в — сечения кабеля с секторными жилами

Контрольные кабели выполняются многожильными от 4 до 61 жилы в одном кабеле сечением от 0,7.5 до 10 мм2. Их изоляция преимущественно резиновая или пластмассовая. В марку кабеля входит буква К (контрольный), например, КРВБГ-10х1,5 (контрольный, с резиновой изоляцией и оболочкой ПВХ, бронированный, голый, десять медных жил сечением 1,5 мм2). Если жилы алюминиевые, то первая буква марки кабеля А.

.1 В маркировке кабельных изделий, к которым предъявляются требования по пожарной безопасности, должен быть указан тип исполнения в соответствии с показателями пожарной безопасности, указанными в настоящем стандарте.

5.2 Кабельные изделия, предназначенные для одиночной прокладки, не должны распространять горение при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-1-2 или ГОСТ Р МЭК 60332-2-2 (для одиночных изолированных проводов или кабелей небольших размеров), при этом расстояние от нижнего края верхней опоры до начала обугленной части образца должно быть более 50 мм, а до конца обугленной части — менее 540 мм, а при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-1-3 вещество, стекающее или отделяющееся от образца и падающее ниже конца образца, не должно воспламенять фильтровальную бумагу.

5.3 Кабельные изделия, предназначенные для групповой прокладки, не должны распространять горение при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-21, ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, ГОСТ Р МЭК 60332-3-23, ГОСТ Р МЭК 60332-3-24, ГОСТ Р МЭК 60332-3-25, при этом длина обугленной части образца, измеренная от нижнего края горелки, должна быть не более 2,5 м.

5.4 Дымообразование кабельных изделий с индексом LS при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2 не должно приводить к снижению светопроницаемости более чем на 50 %.

5.5 Дымообразование кабельных изделий с индексом HF при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2 не должно приводить к снижению светопроницаемости более чем на 25 %.

5.6 Значение показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов кабельных изделий с индексами LS и HF при испытании по ГОСТ 12.1.044—89 должно быть не менее 40 г/м3.

5.7 Значения показателей коррозионной активности продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении полимерных материалов кабельных изделий с индексом HF при испытании по ГОСТ Р МЭК 60754-1 и ГОСТ Р МЭК 60754-2 должно составлять:

— содержание газов галогенных кислот в пересчете на НCL не более 5,0 мг/г;

— проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымо- и газовыделения не более 10,0 мкСм/мм;

— кислотное число (рН) не менее 4,3.

5.8 Значение показателя огнестойкости кабельных изделий с индексом FR должно быть не менее значения, указанного в нормативно-технической документации на кабельное изделие (ГОСТ, ТУ), и определяться по ГОСТ Р МЭК 60331-21, ГОСТ Р МЭК 60331-23, ГОСТ Р МЭК 60331-25.

5.9 Значение показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов кабельных изделий с индексом LTx при испытании по ГОСТ 12.1.044—89 должно быть более 120 г/м3.

5.10 В обозначении марок кабельных изделий, предназначенных для групповой прокладки, в скобках должны добавляться буквенные индексы, указывающие на соответствие кабельных изделий требованиям по нераспространению горения:

— нг или нг(А) — класс пожарной опасности ПРГП 1 (категория А);

— нг(А F/R) — класс пожарной опасности ПРГП 1 (категория А F/R);

— нг(В) — класс пожарной опасности ПРГП 2 (категория В);

— нг(С) — класс пожарной опасности ПРГП 3 (категория С);

— нг(D) — класс пожарной опасности ПРГП 4 (категория D).

5.11 Кабельные изделия должны подразделяться по показателям пожарной безопасности на следующие типы исполнения:

— кабельные изделия, не распространяющие горение при одиночной прокладке (без исполнения);

— кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке (исполнение — нг);

— кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением (исполнение — нг-LS);

— кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке и не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении (исполнение — нг-HF);

— кабельные изделия огнестойкие, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением (исполнение — нг-FRLS);

— кабельные изделия огнестойкие, не распространяющие горение при групповой прокладке и не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении (исполнение — нг-FRHF);

— кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением и с низкой токсичностью продуктов горения (исполнение — нг-LSLTx);

— кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, не выделяющие коррозионно-активные газообразные продукты при горении и тлении и с низкой токсичностью про- дуктов горения (исполнение — нг-HFLTx).

ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН

7.3.54. Электрооборудование, особенно с частями, искрящими при нормальной работе, рекомендуется выносить за пределы взрывоопасных зон, если это не вызывает особых затруднений при эксплуатации и не сопряжено с неоправданными затратами. В случае установки электрооборудования в пределах взрывоопасной зоны оно должно удовлетворять требованиям настоящей главы.

7.3.55. Применение во взрывоопасных зонах переносных электроприемников (машин, аппаратов, светильников и т. п.) следует ограничивать случаями, когда их применение необходимо для нормальной эксплуатации.

7.3.56. Взрывозащищенное электрооборудование, используемое в химически активных, влажных или пыльных средах, должно быть также защищено соответственно от воздействия химически активной среды, сырости и ныли.

7.3.57. Взрывозащищенное электрооборудование, используемое в наружных установках, должно быть пригодно также и для работы на открытом воздухе или иметь устройство для защиты от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечного излучения и т. п.).

7.3.58. Электрические машины с защитой вида \»е\» допускается устанавливать только на механизмах, где они не будут подвергаться перегрузкам, частым пускам и реверсам. Эти машины должны иметь защиту от перегрузок с временем срабатывания не более времени te. Здесь te — время, в течение которого электрические машины нагреваются пусковым током от температуры, обусловленной длительной работой при номинальной нагрузке, до предельной температуры согласно табл. 7.3.7.

7.3.59. Электрические машины и аппараты с видом взрывозащиты \»взрывонепроницаемая оболочка\» в средах со взрывоопасными смесями категории IIС должны быть установлены так, чтобы взрывонепроницаемые фланцевые зазоры не примыкали вплотную к какой-либо поверхности, а находились от нее на расстоянии не менее 50 мм.

7.3.60. Взрывозащищенное электрооборудование, выполненное для работы во взрывоопасной смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом, сохраняет свои свойства, если находится в среде с взрывоопасной смесью тех категорий и группы, для которых выполнена его взрывозащита, или находится в среде с взрывоопасной смесью, отнесенной согласно табл. 7.3.1 и 7.3.2 к менее опасным категориям и группам.

7.3.61. При установке взрывозащищенного электрооборудования с видом взрывозащиты \»заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением\» должна быть выполнена система вентиляции и контроля избыточного давления, температуры и других параметров, а также должны быть осуществлены все мероприятия в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.4 -78* и инструкции по монтажу и эксплуатации на конкретную электрическую машину или аппарат. Кроме того, должны быть выполнены следующие требования:

1. Конструкция фундаментных ям и газопроводов защитного газа должна исключать образование в них непродуваемых зон (мешков) с горючими газами или парами ЛВЖ.

2. Приточные газопроводы к вентиляторам, обеспечивающим электрооборудование защитным газом, должны прокладываться вне взрывоопасных зон.

3. Газопроводы для защитного газа могут прокладываться под полом помещений, в том числе и со взрывоопасными зонами, если приняты меры, исключающие попадание в эти газопроводы горючих жидкостей.

4. В вентиляционных системах для осуществления блокировок, контроля и сигнализации должны использоваться аппараты, приборы и другие устройства, указанные в инструкциях по монтажу и эксплуатации машины, аппарата. Замена их другими изделиями, изменение мест их установки и подключение без согласования с заводом-изготовителем машины, аппарата не допускаются.

Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических машин (стационарных и передвижных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны Уровень взрывозащиты или степень защиты

В-Iа, В-Iг Повышенной надежности против взрыва

В-Iб Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР44. Искрящие части машины (например, контактные кольца) должны быть заключены в оболочку также со степенью защиты не менее IP44

В-II Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63)

В-IIа Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63). Оболочка со степенью защиты IР54*. Искрящие части машины (например, контактные кольца) должны быть заключены в оболочку также со степенью защиты IР54 *.

* До освоения электропромышленностью машин со степенью защиты оболочки IР54 разрешается применять машины со степенью защиты оболочки IР44.

7.3.62. Электрические аппараты с масляным заполнением оболочки с токоведущими частями допускается применять на механизмах в местах, где отсутствуют толчки или приняты меры против выплескивания масла из аппарата.

7.3.63. Во взрывоопасных зонах классов В-II и В-IIа рекомендуется применять электрооборудование, предназначенное для взрывоопасных зон со смесями горючих пылей или волокон с воздухом.

При отсутствии такого электрооборудования допускается во взрывоопасных зонах класса В-II применять взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для работы в средах со взрывоопасными смесями газов и паров с воздухом, а в зонах класса В-IIа — электрооборудование общего назначения (без взрывозащиты), но имеющее соответствующую защиту оболочки от проникновения пыли.

Применение взрывозащищенного электрооборудования, предназначенного для работы в средах взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом, и электрооборудования общего назначения с соответствующей степенью защиты оболочки допускается при условии, если температура поверхности электрооборудования, на которую могут осесть горючие пыли или волокна (при работе электрооборудования с номинальной нагрузкой и без наслоения пыли), будет не менее чем на 50°С ниже температуры тления пыли для тлеющих пылей или не более двух третей температуры самовоспламенения для нетлеющих пылей.

7.3.64. Взрывозащита электрооборудования наружных аммиачных компрессорных установок выбирается такой же, как и для аммиачных компрессорных установок, расположенных в помещениях. Электрооборудование должно быть защищено от атмосферных воздействий.

Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны Уровень взрывозащиты или степень защиты

В-I Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное

В-Iа, В-Iг Повышенной надежности против взрыва — для аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 80°С

Без средств взрывозащиты — для аппаратов и приборов, не искрящих и не подверженных нагреву выше 80°С. Оболочка со степенью защиты не менее IР54*

В-Iб Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР44 *

В-II Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63), особовзрывобезопасное

В-IIа Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63). Оболочка со степенью защиты не менее IР54 *

Установки передвижные или являющиеся частью передвижных и ручные переносные

В-I, В-Iа Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное

В-Iб, В-Iг Повышенной надежности против взрыва

В-II Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63), особовзрывобезопасное

В-IIа Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63). Оболочка со степенью защиты не менее IР54 *

* Степень защиты оболочки аппаратов и приборов от проникновения воды (2-я цифра обозначения) допускается изменять в зависимости от условий среды, и которой они устанавливаются.

Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты электрических светильников в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны Уровень взрывозащиты или степень защиты

B-Ia, В-Iг Повышенной надежности против взрыва

В-Iб Без средств взрывозащиты. Степень защиты IР53 *

В-II Повышенной надежности против взрыва (при соблюдении требований 7.3.63)

В-IIа Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63)

Степень защиты IP53 *

В-I, В-Iа Взрывобезопасное

В-Iб, В-Iг Повышенной надежности против взрыва

В-II Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63)

В-IIа Повышенной надежности против взрыва (при соблюдении требований 7.3.63)

* Допускается изменение степени защиты оболочки от проникновения воды (2-я цифра обозначения) в зависимости от условий среды, в которой устанавливаются светильники.

7.3.65. Выбор электрооборудования для работы во взрывоопасных зонах должен производиться по табл. 7.3.10-7.3.12. При необходимости допускается обоснованная замена электрооборудования, указанного в таблицах, электрооборудованием с более высоким уровнем взрывозащиты и более высокой степенью защиты оболочки. Например, вместо электрооборудования уровня \»повышенная надежность против взрыва\» может быть установлено электрооборудование уровня \»взрывобезопасное\» или \»особовзрывобезопасное\».

В зонах, взрывоопасность которых определяется горючими жидкостями, имеющими температуру вспышки выше 61°С (см. 7.3.12), может применяться любое взрывозащитное электрооборудование для любых категорий и группы с температурой нагрева поверхности, не превышающей температуру самовоспламенения данного вещества.