Czym są produkty kablowe, definicja i klasyfikacja

Wszystkie produkty kablowe można sprowadzić do następujących głównych typów:

• gołe przewody;

• izolowane przewody i kable różnego rodzaju;

• kable różnych typów.

Gołe druty mają tylko jedną część konstrukcyjną — solidny metalowy rdzeń lub rdzeń skręcony z pojedynczych drutów. Przewody izolowane posiadają oprócz przewodu przewodzącego prąd warstwę izolacji na przewodzie oraz osłony światłoosłaniające, np. oplot. Kabel charakteryzuje się obecnością dwóch lub więcej elastycznych izolowanych przewodów skręconych razem we wspólnej powłoce.

Kabel elektryczny charakteryzuje się trzema elementami konstrukcyjnymi:

• rdzeń przewodzący (jeden lub więcej);

• Warstwa izolująca;

• osłony i osłony ochronne.

Zadaniem kabla jest przesyłanie i dystrybucja energii elektrycznej.

Pochodzenie słów „kabel” i „przewodnik”

W XIII wieku francuscy żeglarze nazywali liny okrętowe lub liny kotwiczne „Kabel”, Anglicy nazywali je „kabel”, a słowo to weszło do języka niemieckiego w tym samym czasie co „Kabel”.

Ponieważ technologia układania podwodnych kablowych linii telegraficznych i transatlantyckiej łączności telegraficznej jest połączona ze statkami (układanie kabli), a także z bębnami podobnymi do tych, które są używane do lin okrętowych i kabli kotwicznych, te linie telegraficzne nazywane są kablami.

Wkrótce Brytyjczycy utworzyli czasownik z rzeczownika, jeśli chodziło o przesłanie telegramu za granicę drogą kablową — „to sable «(przesłać kablowo)» kabeIn” (to samo w języku niemieckim) — rzeczywiste słowo z XIX wieku.

Terminy „kabel” i „okablowanie” po raz pierwszy pojawiły się w żargonie morskim. Ale wkrótce termin „kabel” stał się ogólną nazwą izolowanej linii przewodzącej.

Słowo „tel” ma również swoją historię, której pochodzenia należy doszukiwać się u nawigatorów, pilotów (w starożytnej grece „osoba towarzysząca”, która prowadzi statki przez trudne tory wodne w pobliżu portów).

Pojęcie „prowadzić” powstało od słowa „eskorta”, nadając mu koloryt eskorty „chronionej” lub „ubezpieczonej”. W tym przypadku obecne jest techniczne rozumienie terminu „drut”, ponieważ odnosi się on do izolowanego, ekranowanego przewodnika.

Klasyfikacja kabli

Wszystkie kable można podzielić na dwie grupy w zależności od przesyłanej mocy:

• przewody zasilającecharakteryzuje się dużą mocą nadawania;

• kable komunikacyjne i kable sygnałowecharakteryzuje się bardzo niską mocą transmisji.

Konstrukcje, materiały użyte do produkcji kabli i proces produkcyjny leżą u podstaw technologii kablowej.

Podnoszenie jakości wyrobów kablowych, oszczędne wykorzystanie metali i materiałów izolacyjnych używanych do produkcji kabli, wprowadzanie zamienników dla deficytowych surowców wraz z poszerzaniem asortymentu wyrobów kablowych — to główne kierunki, w których podąża współczesny kabel technologia się rozwija.

Obliczenia głównych charakterystyk kabla (elektrycznych, termicznych i mechanicznych) stanowią podstawę teorii kabla, która pozwala przewidzieć zachowanie kabla w eksploatacji i najbardziej ekonomiczny wybór projektu, wielkość główne części i sposób działania.

Główne elementy konstrukcyjne kabla elektrycznego

1. Druty przewodzące, jeden lub więcej, o różnych rozmiarach i kształtach

Zadaniem rdzenia jest kierunek przepływu energii elektrycznej w kablu, a wielkość przekroju rdzenia określa wielkość strat w rdzeniach grzejnych od przepływającego przez nie prądu. Aby uzyskać większą elastyczność sznurka, w razie potrzeby wykonuje się je nie z jednego drutu, ale z kilku skręconych razem.

2. Warstwa materiału izolacyjnego (izolacji) oddzielająca przewody od siebie i od metalowej osłony zewnętrznej, jeśli występuje

Celem warstwy izolacyjnej jest przeciwdziałanie siłom pola elektrycznego między przewodnikami a powłoką kabla, które mają tendencję do tworzenia prądu upływu (w kablach komunikacyjnych) i wyładowania (zwarcia) w kablach wysokiego napięcia. Izolacja kabla musi być zawsze wystarczająco elastyczna, aby umożliwić zginanie kabla podczas produkcji i podczas instalacji.

Izolacja kabli elektroenergetycznych pracujących pod wysokim napięciem musi przede wszystkim charakteryzować się dużą wytrzymałością elektryczną, która zapewnia niezawodność kabla w eksploatacji. Jednak wysoka wytrzymałość dielektryczna nie zawsze jest wymagana od izolacji kabla.

Na przykład kable komunikacyjne zwykle pracują pod niskim napięciem i tutaj straty upływu są krytyczne, dlatego materiały izolacyjne o możliwie najniższym poziomie upływu, tj. o wysokiej rezystancji izolacji i niskiej wartości tangensa strat dielektrycznych, stosowane są do izolacji kabli komunikacyjnych.

3. Pokrywy ochronne i osłony chroniące warstwę izolacyjną kabla przed wpływami środowiska i uszkodzeniami mechanicznymi

Należy do tego zaliczyć również różnego rodzaju powłoki antykorozyjne, których celem jest zabezpieczenie powłok i osłon kabli przed korozją środowiskową. Różne rodzaje powłok (ołów, guma itp.) różnią się wytrzymałością mechaniczną, odpornością na korozję, a przede wszystkim odpornością na wilgoć, ponieważ większość materiałów izolacyjnych kabli znacznie pogarsza swoje właściwości izolacyjne po zamoczeniu.

Siergiej Antonow, obraz „Ciągnięcie za kabel” 1968.

Materiały stosowane w produkcji drutów, kabli i kabli

Rozróżnia się materiały użyte do produkcji rdzenia przewodzącego, warstwy izolacyjnej oraz zewnętrznych osłon z powłokami ochronnymi.

Ale następująca klasyfikacja jest wygodniejsza:

• metale;

• materiały włókniste;

• materiały polimerowe;

• płynne materiały izolacyjne;

• stałe materiały izolacyjne na bazie żywic naturalnych i syntetycznych;

• lakiery, masy i bitumy.

Do produkcji kabli wykorzystywane są metale: miedź i jej stopy, aluminium, ołów oraz stal.Miedź i aluminium wykorzystywane są głównie do produkcji drutów przewodzących drutów, kabli i kabli, natomiast ołów i stal wykorzystywane są do produkcji osłon ochronnych i pancerzy.

Przydatność tych metali do produkcji drutów i kabli zależy głównie od właściwości elektrycznych (opór elektryczny) i mechanicznych (rozciąganie i wydłużenie).

Przekrój kabla elektroenergetycznego 400 kV w izolacji XLPE. Taki kabel jest używany w napowietrznej linii przesyłowej 380 kV w Berlinie. Przekrój kabla — 1600 mm2. Linia o długości 34 km została zbudowana w 2000 roku.

Klasyfikacja i oznakowanie kabli elektroenergetycznych

Kabel, który może być używany do zakopanego gruntu

Złącza kabli zasilających

Ciężkie kable miedziane

Przewód do instalacji pomp olejowych, posiadający żyły miedziane, izolację z kopolimeru blokowego odpornego na wysoką temperaturę oraz osłonę z tworzywa fluoroplastycznego dla każdego z trzech przewodów przewodzących. Zgodnie z nową technologią produkcji kabli, fluoroplast jest nakładany na izolowane przewody przewodzące metodą wytłaczania: po obróbce materiału na specjalnym sprzęcie, uzyskana masa polimerowa przechodzi przez narzędzie formujące i „owija” przewody.

Z historii techniki kablowej

Historia techniki kablowej zaczyna się od pierwszych prób wytworzenia izolowanego drutu, na który potrzeba pojawiła się około 1753 roku w związku z badaniem elektryczności atmosferycznej.

Pierwszy okres rozwoju techniki kablowej trwał do mniej więcej połowy XIX wieku i charakteryzował się próbami wykonania izolowanych drutów i kabli z rurek szklanych, laku i innych dostępnych materiałów.

Ważną rolę w tym okresie rozwoju technologii kablowej odegrał P.L.Schilling, wynalazca kopalni elektrycznej. Zasługą PL Schillinga jest to, że jako pierwszy zastosował materiał (gumę) do izolacji kabli, który został wprowadzony do produkcji przewodów i kabli 60 lat później.

Od połowy XIX wieku w Anglii i Niemczech rozpoczęto produkcję podwodnych kabli komunikacyjnych izolowanych gutaperką (żywicą bardzo zbliżoną składem do naturalnego kauczuku).

Więcej szczegółów na temat wykorzystania materiałów naturalnych w technice kablowej:

Zastosowanie gumy i materiałów gumowych w elektrotechnice

Pokrycie sznurka gutaperką. Greenwich, 1865-66. Malarstwo RC Dudleya

Wyroby kablowe (kable, przewody, kable) stosowane w elektryczności są klasyfikowane według następujących kryteriów:

• ze względu na izolację,
• zgodnie z materiałem żył przewodzących,
• kształtem i konstrukcją rdzenia przewodzącego,
• według rodzaju skorup ochronnych,
• według cech produkcyjnych i konstrukcyjnych,
• po uzgodnieniu
• Wysokoprądowe produkty kablowe są również podzielone według napięcia.

Zgodnie z cechami produkcyjnymi i konstrukcyjnymi, wszystkie typy produktów kablowych są podzielone według liczby, przekroju lub średnicy rdzeni przewodzących, zgodnie z elastycznością rdzenia, zgodnie z systemem skręcania, zgodnie z kształtem zewnętrznym (okrągły, trójkątne itp.), w zależności od rodzaju osłon zewnętrznych i inne.

Przydatna informacja: Czym różnią się przewody od kabli?