Johtojen ja kaapeleiden suunnitteluominaisuudet

Rakenneosat

Mikä tahansa sähköjohdin koostuu seuraavista osista, ei aina kaikista kerralla, se voi muodostua vain useista:

1. Johtava laskimo. Palvelee virran johtamiseksi mahdollisimman pienellä lämmityksellä. Suonien tärkeimmät vaatimukset: hyvä joustavuus, korroosionkestävyys, korkea sähkönjohtavuus ja tietysti alhaiset kustannukset.
2. Eristys. Suoja, jonka tulisi tarjota suurin mahdollinen vastus ytimen läpi kulkevalle sähköenergialle. Eristävällä kerroksella tulisi olla korkeimmat mahdolliset dielektriset ominaisuudet, samalla korkeimmalla mahdollisella lämpötila-alueella. Lisäksi eristyksen on oltava joustava.
3. Näyttö. Johtava ydin on välttämätöntä suojata kaikenlaisilta ulkoisilta sähkömagneettisilta häiriöiltä. Suojakerroksen suunnittelun vaatimus on 100-prosenttinen eristyspäällyste taivutuksen aikana.
4. Vyön eristys. Palvelee johtimien ja kaapeleiden suojaamista rikkoutumiselta.
5. Kuori. Suojaa johdin mekaanisilta vaurioilta, ilmakehän ilmiöiltä ja kosteuden tunkeutumiselta.
6. Suojapeite. Lisävaippa, jota käytetään kaapelituotteiden toiminnassa vaikeissa olosuhteissa.

Kaapeleiden ja johtojen rakenne koostuu näistä yksittäisistä elementeistä. Jos haluat lisätietoja kunkin komponentin lajikkeista ja ominaisuuksista, alla on tarkempi kuvaus.

Parametrien esittely

Johtava ydin

Kaapeleiden, johtimien ja johtimien suonet valmistetaan nykyisen GOST 22483-2012 -standardin mukaisesti, joka puolestaan ​​on standardi ja määrittää 1 km: n ytimen tasavirtavastuksen + 20 ° C: n lämpötilassa. Sähkövastuksen tunnistamiseksi sinun on tiedettävä poikkileikkaus, valmistusmateriaali ja vaijeriluokka. Tarkastelemme kutakin parametria järjestyksessä, jotta ymmärrät kuinka se vaikuttaa sähköjohtojen ja -kaapeleiden suunnitteluun.

Langan laatu voi olla 1-6. Mitä korkeampi laatu, sitä paremmin johdin on joustava. Esimerkiksi luokkia 1 ja 2 käytetään kaapelituotteiden valmistukseen, joita käytetään yksinomaan kiinteään asennukseen. Liittääksesi mekanismit, sinun on käytettävä kaapeleita joustavuusluokalla 3 - 6.

Valmistusmateriaalin suhteen tämä on erittäin tärkeä parametri.Kupari johtaa virtaa paremmin ja kestää paremmin mekaanisia vaurioita. Kuparilankojen haitat ovat kuitenkin korkeammat kustannukset ja alttius korroosiolle, etenkin korkeassa kosteudessa ja lämpötilassa. Alumiini on halvempaa ja vähemmän alttiita korroosiolle, mutta se on hauraampaa ja muodostaa oksidikalvon, joka lisää kosketuskestävyyttä. Hyödyt ja haitat alumiinijohdotuksesta Tutkimme erillisessä artikkelissa.

eristys

Eristyskerrosta voidaan edustaa seuraavilla materiaaleilla:

1. Polyvinyylikloridiyhdiste (PVC). Yleisin eristys, jonka huoneenlämpötilassa (+ 20 ° C) on korkea vastus. PVC-yhdisteen haitat ovat riittämätön joustavuus kumiin verrattuna ja se, että vaijerin eristysvastus vähenee merkittävästi + 70 ° C: n lämpötilassa ja sitä korkeammassa lämpötilassa. PVC-yhdisteen edut: alhainen hinta, hyvä kestävyys monille kemikaaleille, kosteus ja heikko syttyvyys.
2. Silloitettu polyeteeni (SPE). Sitä käytetään maan alla sijoitettujen korkeajännitekaapelituotteiden valmistukseen. Silloitettujen polyeteenikaapeleiden suunnittelussa on hyvä joustavuus, matala hygroskooppisuus (kosteuden imeytyminen) ja mahdollisuus kuumentua +130 ° C: seen. SPE-kaapeleiden haitoina ovat valmistuksen monimutkaisuus, tarve käyttää vieraita laitteita, minkä vuoksi tuotteen kustannukset ovat paljon korkeammat kuin analogien.
3. Polyeteeniä. Se voi olla matala tiheys (LDPE) ja korkea (HDPE). Edut: dielektriset ominaisuudet ovat 300 kertaa suuremmat kuin PVC-eristyksellä, alhainen hygroskooppisuus, kemiallisten reagenssien kestävyys. Polyeteenin haitoina ovat kuitenkin langan dielektristen ominaisuuksien väheneminen lämpötilan noustessa, huono joustavuus ja samalla korkeat kustannukset. Polyeteenieristeellä varustettujen kaapeleiden suunnittelu on vakiintunut kiinteiden johtojen asettamiseen teollisuuslaitoksissa.
4. Eristävä kumi. Joustavuutensa vuoksi sitä käytetään useimmiten liikkuvien mekanismien ja laitteiden kytkemiseen. Joustava, halpa, sillä on korkeat dielektriset ominaisuudet. Se kuitenkin menettää sähköeristysominaisuutensa yli +80 ° C: n lämpötiloissa, on alttiina ultraviolettisäteilyn aiheuttamille vaurioille ja mikä tärkeintä, se ei ole palamiskestävä.
5. Kyllästetty paperieristys (BPI). Paperi-eristettyjen kaapeleiden suunnittelu koostuu kaapelipaperi-nauhoista, jotka on kyllästetty erityisellä viskoosisella tai tippumattomalla aineella. Tämän tyyppisten kaapeli - paperi - nauhojen valmistusta koskevien vaatimusten ei pitäisi olla samat, kun asetetaan yksi päälle. Enintään kolme ottelua tai jopa kaksi sallitaan, jos alin nauha on kosketuksissa suojakerroksen tai johtavan ytimen kanssa. BPI-eristettyjen kaapeleiden käyttö - korkeajännitejohdon sijoittaminen maahan. Edut - edulliset ja korkeat sähköeristysominaisuudet. Haitat - kosteuden imeytyminen, suuri palovaara, alhainen mekaanisten vaurioiden vastustuskyky ja eristyksen juoksevuus lämpötilan noustessa, minkä vuoksi suositellaan johtimen käyttöä yksinomaan vaakasuoraan asennukseen.
6. Silikonikumi. Sillä on korkea lämmönkestävyys, sähköeristysparametrit, hyvä lujuus ja joustavuus. Samanaikaisesti se kestää hiukan kemikaaleja, vaijerin rakenne tuhoutuu hankauksen aikana ja on melko kallista. Sitä käytetään pääsääntöisesti olosuhteissa, joissa lämpötila on korkea.
7. Polytetrafluorietyleeni (PTFE). Sillä on hyvä vastustuskyky mekaanisille vaurioille jopa + 250 ° C: n lämpötiloissa, kun taas se kestää hyvin kemikaaleja. Tämän tyyppisen suojan haitat ovat korkeat kustannukset ja toksisuus.

näyttö

Seuraava kaapeleiden ja johtojen rakennuksen komponentti on suojakerros, jonka tarkoituksena on suojata johdin sähkömagneettisilta häiriöiltä. Useimmiten näyttöä käytetään ohjauskaapeleissa ja korkeajännitekaapelilinjoissa.

Päätyypit näytöt:

• metalloidusta paperista (jos malli mahdollistaa BPI-eristyksen);
• kuparilanka (PVC: lle ja kumille);
• sinkitty teräslanka (panssari + nosturi);
• johtava kumi (kumityyppisellä eristyksellä).

Suojakerros voidaan levittää sekä koko ytimelle että jokaiselle erikseen. Yleensä se on joustava ja lisäksi sallii suojaa johtoa mekaanisilta vaurioiltanäytön läsnäolosta johtuen tuotteen juokseva metri maksaa kuitenkin enemmän.

kuori

Tämä sähkökaapeleiden ja johtimien rakenneosa suojaa auringon säteilyn, kosteuden, aggressiivisten aineiden ja tietysti mekaanisten vaurioiden vaikutuksilta.

Kyllästetyllä paperieristeellä varustetuissa kaapelituotteissa käytetään lyijy- tai alumiinivaippaa. Jos eristävää kerrosta edustaa PVC-muovi tai kumi, kuori voi vastaavasti olla joko PVC- tai letkukumi.

Lyijykuorella on hyvä joustavuus ja kestävyys kemiallisille hyökkäyksille, se voidaan juottaa kentälle. Haittapuoli on, että lyijyn sulamispiste on alhainen, joten kuorelle voi tapahtua halkeamia täydellisen murtumisen sattuessa, kun se altistetaan kuumuudelle ja tärinälle. He kamppailevat näiden puutteiden vuoksi lisäämällä malliin antimonia ja kuparilisäaineita.

Alumiini on yli 2 kertaa vahvempi kuin lyijy, kestää tärinää ja voi toimia panssaroina ja jopa näytönä. Ainoa huono asia on, että kaapelin alumiinisuojuksella on huono vastustuskyky maaperän korroosioon ja se maksaa myös enemmän.

PVC-muoviseos on halpa, kemikaalien vaurioittama, se on mekaanisesti luja ja samalla melko tiukka. Sillä on kuitenkin huono joustavuus, heikko mekaanisen rasituksen kestävyys ja kevyt ikääntyminen.

Letkukumi, verrattuna tavalliseen, kestää hyvin vetolujuuksia, iskuja ja kääntyviä kuormia. Lisäksi se voi kestää öljyä, matalia lämpötiloja ja syttymistä. Haitat - tuhoutuu samanaikaisella altistumisella happea ja aurinkoa säteilylle, kun taas heikko vastustuskyky kemiallisille hyökkäyksille.

Suojapeite

No, viimeinen elementti kaapeleiden ja sähköjohtojen rakenteessa on suojapeite, joka voi koostua tyynystä, panssarikerroksesta ja ulkoisesta kannesta.

Tyynyn tarkoituksena on suojata eristekerrosta teräsnauhojen tai metallilangan vaurioilta, jotka puolestaan ​​edustavat panssaria. Tyyny voidaan valmistaa:

• kreppipaperi (jolla on suuri murtovenymä);
• muoviteipit (vaihtoehto kreppipaperiin);
• bitumikoostumus (tarttuu yhteen).

Panssarikerros tarvitaan suojaamaan johdinrakennetta kaikenlaiselta mekaaniselta rasitukselta. Teräsnauhat eivät absorboi vetolujuuksia, ja ne voidaan suojata edelleen korroosiolta. Erityisesti kaksi teräsnauhakerrosta tarjoavat hyvän suojan mekaanisilta vaurioilta. Lanka estää nauhan kiertymisen ja toimii hyvin jännityksessä. Se ei suojaa mekaanisilta vaurioilta.

No, ulkokuoren tulee tarjota kaapelille tiiviys ja vastustuskyky useille ilmakehän ilmiöille. Sitä voidaan edustaa lasikuitulankalangalla, joka on lisäksi kyllästetty bitumilla tai muovista (PVC-yhdiste tai polyeteeni) valmistettu kansi.

Määrätty ulkoinen suojus voidaan yleensä sisällyttää BPI-eristeellä varustettujen korkeajännitekaapeleiden suunnitteluun. Kevyt ulkovaippa on ominaista langoille: puuvillalanka, lasikuitu, ompelu- tai pellavalanka.Punos voidaan myös käsitellä antifungaalisella tai säänkestävällä koostumuksella tai jopa lakalla, joka suojaa kosteudelta.

Siinä kaikki halusimme kertoa sinulle siitä, mistä kaapeli ja johdin koostuvat. Lopuksi suosittelemme katsomaan videota, jossa kaikki yksittäiset rakenneosat esitetään selvästi, niiden sijoitusjärjestys:

Kuten näette, johtimien ja kaapeleiden suunnittelu voi olla melko monimutkaista, joten ei ole vaikea valita sopivaa johdinversiota omiin olosuhteisiisi!

On mielenkiintoista lukea:

• Värilangan merkintä
• Mitä kaapelitiivisteet ovat?
• Riviliittimien tyypit