A vezetékek és kábelek tervezési jellemzői

Szerkezeti elemek

Bármely elektromos vezető a következő részekből áll, nem mindig egyszerre, csak többből:

1. Vezető véna. Az áram vezetésére szolgál a lehető legkisebb melegítéssel. A vénákra vonatkozó fő követelmények: jó rugalmasság, korrózióállóság, magas elektromos vezetőképesség és természetesen alacsony költségek.
2. Szigetelés. Olyan akadály, amelynek a lehető legnagyobb ellenállást kell biztosítania a magon áthaladó elektromos energia ellen. A szigetelőrétegnek a lehető legnagyobb dielektromos tulajdonságokkal kell rendelkeznie, miközben a lehető legnagyobb hőmérsékleti tartományban kell lennie. Ezenkívül a szigetelésnek rugalmasnak kell lennie.
3. Képernyőn. Meg kell védeni a vezetőképes magot a külső elektromágneses zavaroktól. Az árnyékoló réteg kialakításának követelménye a hajlítás során a 100% -os szigetelés.
4. Öv szigetelés. A vezetékek és kábelek további védelmére szolgál.
5. Shell. Védi a vezetőt a mechanikai károsodásoktól, a légköri jelenségektől, valamint a nedvesség behatolásától.
6. Védőhuzat. Kiegészítő hüvely, amelyet kábeltermékek nehéz körülmények között történő üzemeltetéséhez használnak.

A kábelek és vezetékek felépítése ezekből az elemekből áll. Ha többet szeretne megtudni az egyes komponensek fajtáiról és tulajdonságairól, az alábbiakban részletesebb áttekintést nyújtunk.

Paraméterek áttekintése

Vezető mag

A kábelek, vezetékek és zsinórok védőcsöveit a GOST 22483-2012 áramnak megfelelően készítik, amely viszont szabvány, és meghatározza az 1 km-es mag egyenáramának ellenállását + 20 ° C hőmérsékleten. Az elektromos ellenállás azonosításához meg kell ismernie a keresztmetszetet, a gyártás anyagát és a huzal osztályát. Az egyes paramétereket sorrendben vesszük figyelembe, hogy megértsük, hogyan befolyásolja ez az elektromos vezetékek és kábelek kialakítását.

A huzal minősége 1-6 lehet. Minél magasabb a minőség, annál jobb a vezető rugalmassága. Például az 1. és 2. fokozatot kábeltermékek gyártására használják, amelyeket kizárólag rögzített telepítésre használnak. A mobil mechanizmusok csatlakoztatásához 3–6 rugalmassági osztályú kábeleket kell használnia.

Ami a gyártás anyagát illeti, ez egy nagyon fontos paraméter.A réz jobban vezeti az áramot, és ellenállóbb a mechanikai sérülésektől. A rézhuzalok hátrányai azonban a magasabb költségek és a korrózióval szembeni hajlam, különösen magas páratartalom és hőmérséklet esetén. Az alumínium olcsóbb és kevésbé hajlamos a korrózióra, de törékenyebb és oxidréteget képez, amely növeli az érintkezési ellenállást. Az alumínium huzalozásának előnyei és hátrányai Külön cikkben vizsgáltuk meg.

szigetelés

A szigetelő réteget a következő anyagok képviselik:

1. Polivinil-klorid-vegyület (PVC). A leggyakoribb szigetelés, amely szobahőmérsékleten (+ 20 ° C) magas ellenállású. A PVC-vegyület hátrányai a nem kielégítő rugalmasság a gumival összehasonlítva, és az a tény, hogy a huzal szigetelési ellenállása jelentősen csökken + 70 ° C vagy annál magasabb hőmérsékleten. A PVC-vegyület előnyei: alacsony ár, jó ellenállás sok vegyi anyaggal szemben, nedvesség és alacsony tűzveszélyesség.
2. Térhálósított polietilén (SPE). A föld alatt fektetett nagyfeszültségű kábeltermékek gyártásához használják. A térhálósított polietilén kábelek kivitele jó rugalmassággal, alacsony higroszkópos képességgel (nedvesség-felszívódás) és +130 ° C-ra való hevíthetőséggel rendelkezik. Az SPE kábelek hátrányai a gyártás bonyolultsága, idegen berendezések használatának szükségessége, ezért a termék költségei sokkal magasabbak, mint az analógok.
3. Polietilén. Lehet alacsony sűrűségű (LDPE) és magas (HDPE). Előnyök: az dielektromos tulajdonságok 300-szor magasabbak, mint a PVC szigetelésé, alacsony higroszkópos képesség, kémiai reagensekkel szembeni ellenállás. A polietilén hátránya azonban, hogy a huzal dielektromos tulajdonságai csökkennek a növekvő hőmérséklettel, a rossz rugalmassággal és ugyanakkor a magas költségekkel. A polietilén szigeteléssel ellátott kábelek kialakítása jól megalapozott az ipari létesítményekben alkalmazott helyhez kötött vezetékek beépítéséhez.
4. Szigetelő gumi. Rugalmassága miatt leggyakrabban mobil mechanizmusok és berendezések csatlakoztatására használják. Rugalmas, olcsó, magas dielektromos tulajdonságokkal rendelkezik. Elveszíti azonban elektromos szigetelési tulajdonságait +80 ° C feletti hőmérsékleten, érzékeny az ultraibolya sugárzás káros hatására, és ami a legfontosabb: nem ellenáll az égésnek.
5. Impregnált papír szigetelés (BPI). A papírszigetelésű kábelek kialakítása speciális viszkózus vagy nem csepegtető anyaggal impregnált kábelpapír-szalagokból áll. Az ilyen típusú kábel-papír szalagok gyártására vonatkozó követelményeknek nem szabad egyezniük egymás fektetésekor. Legfeljebb három mérkőzés vagy akár kettő megengedett, ha a legalacsonyabb szalag érintkezik az árnyékoló réteggel vagy a vezető maggal. Kábelek használata BPI szigeteléssel - nagyfeszültségű vezeték talajba helyezése. Előnyök - alacsony költség és magas elektromos szigetelési tulajdonságok. Hátrányok - nedvesség felszívódás, magas tűzveszély, alacsony ellenállás a mechanikai sérülésekkel és a szigetelés folyékonysága a növekvő hőmérséklettel, ezért ajánlott egy vezető használata kizárólag vízszintes beépítéshez.
6. Szilikon gumi. Magas hőállósággal, elektromos szigetelési paraméterekkel, jó szilárdsággal és rugalmassággal rendelkezik. Ugyanakkor kissé ellenáll a vegyi anyagoknak, a huzal kialakítása megsemmisül a kopás során, és meglehetősen drága. Általában megemelt hőmérsékleten használják.
7. Poli-tetrafluoretilén (PTFE). Jól ellenáll a mechanikai sérüléseknek akár + 250 ° C hőmérsékleten is, miközben jól ellenáll a kémiai támadásoknak. Az ilyen típusú védelem hátrányai a magas költségek és a toxicitás.

kijelző

A kábelek és vezetékek építésének következő alkotóeleme egy árnyékoló réteg, amelynek célja a vezető védelme az elektromágneses zavaroktól. A képernyőt leggyakrabban a vezérlőkábelekben és a nagyfeszültségű kábelvezetékekben használják.

A képernyők fő típusai:

• fémezett papírból (ha a terv BPI izolálást ír elő);
• rézhuzal (PVC-hez és gumihoz);
• horganyzott acélhuzal (páncél + daru);
• vezetőképes gumi (gumi típusú szigeteléssel).

Az árnyékoló réteg alkalmazható mind a teljes magcsomóra, mind pedig külön-külön. Általános szabály, hogy rugalmas és emellett lehetővé teszi védje a huzalt a mechanikai sérülésektőlugyanakkor, mivel a képernyőn van egy képernyő, a termék futóméterének költsége több lesz.

héj

Az elektromos kábelek és vezetékek ez a szerkezeti elem védi a napsugárzás, a nedvesség, az agresszív anyagok és természetesen a mechanikai káros hatásoktól.

Impregnált papírszigeteléssel ellátott kábeltermékekhez ólom- vagy alumínium hüvelyt használnak. Ha a szigetelő réteget PVC műanyag vagy gumi képviseli, akkor a burkolat lehet PVC vagy tömlőgumi.

Az ólom burkolatának rugalmassága és ellenállása a kémiai támadásoknak jó, a talajban forrasztható. Hátránya, hogy az ólom olvadáspontja alacsony, tehát hőnek és rezgésnek kitéve repedések fordulhatnak elő a héjában, a teljes törésig. Ezekkel a hiányosságokkal küzdenek az antimon és a réz adalékanyagok hozzáadásával a formatervezésbe.

Az alumínium több mint kétszer olyan erős, mint az ólom, rezgésekkel szemben ellenálló, páncélként és akár képernyőként is szolgálhat. Az egyetlen rossz dolog az, hogy a kábel alumínium burkolata gyenge ellenálló képességgel rendelkezik a talaj korróziója ellen, és ez többet is fizet.

A PVC műanyag keverék olcsó, vegyi anyagokkal kissé sérült, mechanikai szilárdságú és ugyanakkor meglehetősen szoros. Ennek ellenére gyenge rugalmassága, gyenge ellenállása a mechanikai igénybevételnek és a könnyű öregedés.

A tömlőgumi, a szokásoshoz képest, jól elfogadja a szakító-, ütés- és csavaróterheket. Ezen felül ellenáll az olajnak, az alacsony hőmérsékleteknek és a gyulladásnak. Hátrányok - megsemmisül az oxigén és a napsugárzás egyidejű expozíciója révén, miközben a vegyi támadások ellenállnak.

Védőhuzat

Nos, a kábelek és az elektromos vezetékek felépítésének utolsó eleme egy védőburkolat, amely párnából, páncélrétegből és egy külső burkolatból állhat.

A párna célja a szigetelőréteg további védelme az acélszalagok vagy fémhuzalok sérüléseitől, amelyek viszont páncélt képviselnek. A párna a következőkből készülhet:

• krepppapír (nagy meghosszabbodási képességgel rendelkezik);
• műanyag szalagok (a krepppapír alternatívája);
• bitumenes összetétel (összeragad).

Páncélrétegre van szükség a vezető szerkezetének bármilyen mechanikai igénybevételektől való védelmére. Az acélszalagok nem szívják fel a szakítóerőket, és tovább védhetők a korrózió ellen. Különösen az acélszalagok két rétege jó védelmet nyújt a mechanikai sérülések ellen. A huzal megakadályozza a szál sodródását és jól működik feszültségben. Nem védi a mechanikai sérülésektől.

Nos, a külső burkolatnak biztosítania kell a vezetékek tömítettségét, valamint ellenállnia kell a különféle légköri jelenségeknek. Ez ábrázolható üvegszálas kábelfonallal, amelyet bitumentel impregnálhatunk, vagy műanyagból (PVC-keverék vagy polietilén) készült fedéllel.

Általános szabály, hogy a megadott külső burkolat beépíthető a BPI szigeteléssel ellátott nagyfeszültségű kábelek tervezésébe. A könnyű külső burkolatok a drótokban rejlenek: pamutfonal, üvegszál, varró- vagy vászonfonal.A fonat emellett gombaellenes vagy időjárásálló készítménnyel vagy akár lakkkal is kezelhető, amely megvédi a nedvességet.

Ez minden, amit el akartunk mondani neked arról, hogy mi alkotja a kábelt és vezetéket. Végül azt javasoljuk, hogy nézzen meg egy videót, amelyben minden egyes szerkezeti elem világosan bemutatásra kerül, elrendezésük sorrendje:

Mint láthatja, a vezetékek és kábelek megtervezése meglehetősen bonyolult lehet, tehát nem lesz nehéz kiválasztani a vezetőnek a saját körülményeinek megfelelő verzióját!

Érdekes lesz olvasni:

• Színes huzal jelölés
• Mik azok a kábeltömítések?
• A sorkapcsok típusai