Шнуры, провода и кабели, характеристики

Важнейшими элементами любой электрической цепи являются проводники, передающие электрическую энергию из одной точки в другую. Это — шнуры, провода и кабели. Они входят в любое электрическое устройство и соединяют между собой различные приборы. Промышленностью изготавливаются десятки тысяч видов таких изделий, называемых кабельными. Шнуры, провода и кабели имеют свои конструктивные особенности и некоторые отличия, которые определены «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Шнур

Шнур — две (или более) изолированные гибкие или особо гибкие жилы сечением до 15 мм², скрученные или уложенные параллельно, поверх которых в зависимости от условий эксплуатации могут быть наложены неметаллическая оболочка и защитные покрытия.

Провод

Некоторые изделия вполне можно назвать и проводом, и кабелем. Так, кабель марки ВВП отличается от провода марки ПВС только формой оболочки (кабель ВВП плоский, а провод ПВС — круглый), хотя форма оболочки кабеля/провода не является хоть мало-мальски важным фактором. На практике определение «кабель» или «провод» присваивается ГОСТом или ТУ на выпуск конкретной марки. Поэтому в дальнейшем для всех этих изделий мы будем использовать термин «провод», если не предусматриваются особые условия их применения с указанием конкретного типа проводника.

Провод — одна неизолированная или одна и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и экс¬плуатации может иметься неметаллическая оболочка, обмотка или оплетка волокнистыми материалами или проволокой.

Кабель — одна или более изолированных жил (проводников), заключенных, как правило, в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров, в который может входить броня.

Для монтажа внутренней проводки используются установочные провода с различным типом изоляции. Изготавливают их с одной или несколькими алюминиевыми или медными жилами. Они могут иметь резиновую или пластмассовую изоляцию, а также защитную оболочку. Токопроводящие жилы установочных проводов имеют стандартные сечения (мм): 0,35; О,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0 и т. д.

Изолированные и неизолированные алюминиевые многожильные провода применяются для наружных линий электропередач.

Провода и кабели могут иметь различное количество жил (от 1 до 37) сечением от 0,75 до 800 мм². Номинальное рабочее напряжение для проводов устанавливается от 12 до 3000 В. Для кабелей верхний предел напряжения не устанавливается.

Самую широкую сферу применения имеют кабели. Например, существуют кабели, совмещающие в себе функции излучения и передачи радиосигналов или преобразования электрической энергии в тепловую. Для передачи электроэнергии на большие расстояния используются высоковольтные кабели. Некоторые типы кабелей эффективно применяются и для устройства бытовых сетей с напряжением 220 В.

Монтажные провода предназначены для внутри- приборных и межприборных соединений электронной и электрической аппаратуры. В отличие от установочных, они имеют многопроволочные жилы из медных тонких проволок с повышенной гибкостью. Луженые жилы монтажных проводов легко соединяются пайкой. Для их изоляции используются полиэтилен или поливинилхлорид (ПВХ). Монтажные провода имеют площадь сечения жил от 0,05 до 6 мм², поэтому они не предназначены для сильных токовых нагрузок.

Жила

Жила — металлический проводник, по которому протекает ток. Она является основой любого кабельного изделия. В обычных проводах для изготовления жил используются медь или алюминий. Жилы могут быть однопроволочными и многопроволочными (скрученными в жгут). От числа проволок в жиле зависит гибкость кабеля или провода.

Жесткий кабель с однопроволочными жилами обычно используется для стационарной проводки, а гибкий — для подключения подвижных механизмов или электроприборов. С точки зрения эксплуатационных характеристик они практически равнозначны. Однако гибкий кабель дороже, а его соединительные концы требуют обязательной пропайки или обжатия специальными наконечниками. Для подключения осветительного оборудования гибкий кабель предпочтительнее, поскольку осветительные приборы меняются достаточно часто.

Алюминий — легкий химически стойкий и дешевый материал, обладающий хорошей электро-проводимостью и теплопередачей. Однако жила из алюминия не имеет достаточной гибкости и механической прочности. Кроме того, алюминий быстро окисляется на воздухе, образуя оксид алюминия — тугоплавкую пленку темно-серого цвета, являющуюся диэлектриком. Это приводит к значительному увеличению электрического сопротивления в соединениях и перегреву проводов.

Медь лишена недостатков, которые имеет алюминий, — ее проводимость почти в полтора раза выше, к тому же медная жила обладает хорошей гибкостью и механической прочностью. Несмотря на больший вес и высокую стоимость предпочтение следует отдавать именно медным проводам.

Один из главных параметров жилы — площадь ее сечения. Именно она определяет возмож¬ность проводника передавать определенное количество тока в течение длительного времени. Площадь сечения жилы проводника является также одной из основных характеристик, используемых для расчета электрической сети.

Площадь сечения жилы измеряется в миллиметрах в квадрате. Она всегда указывается в маркировке провода, но иногда возникает необходимость ее определения. Для этого следует замерить диаметр жилы штангенциркулем, вычислить площадь сечения. Для определения диаметра многопроволочной жилы необходимо намотать 10—15 витков очищенной от изоляции жилы на карандаш, плотно их сжать и замерить длину спирали обычной линейкой. Диаметр жилы будет равен этой длине, разделенной на количество витков. Площадь сечения в обоих случаях определяется по формуле S = 0,785 x d²?, где d — диаметр жилы.

В проводах с тремя и более изолированными жилами часто жилу защитного заземления (желто-зеленая изоляция) делают несколько меньшего сечения, так как она испытывает меньшую нагрузку и работает лишь в исключительных случаях. Именно поэтому желто-зеленую жилу всегда нужно использовать лишь для защитного заземления.