Laidų ir kabelių projektinės savybės

Konstrukciniai elementai

Bet kuris elektros laidininkas susideda iš šių dalių, ne visada iš karto, bet tik iš kelių:

1. Laidojimo venos. Tarnauja srovei palaikyti kuo mažiau kaitinant. Pagrindiniai reikalavimai venoms: geras lankstumas, atsparumas korozijai, didelis elektros laidumas ir, žinoma, maža kaina.
2. Izoliacija. Kliūtis, kuri turėtų užtikrinti kuo didesnį pasipriešinimą per šerdį sklindančiai elektros energijai. Izoliacinis sluoksnis turėtų turėti aukščiausias įmanomas dielektrines savybes, tuo pačiu esant didžiausiam įmanomam temperatūros diapazonui. Be to, izoliacija turi būti lanksti.
3. Ekranas. Būtina apsaugoti laidžią šerdį nuo visų rūšių išorinių elektromagnetinių trukdžių. Ekrano sluoksnio projektavimo reikalavimas yra 100% izoliacinė danga lenkimo metu.
4. Diržo izoliacija. Tarnauja papildomai apsaugoti laidus ir kabelius nuo gedimo.
5. Apvalkalas. Apsaugo laidininką nuo mechaninių pažeidimų, atmosferos reiškinių, taip pat nuo drėgmės įsiskverbimo.
6. Apsauginė danga. Papildomas apvalkalas, naudojamas kabelių gaminiams eksploatuoti sunkiomis sąlygomis.

Kabelių ir laidų konstrukcija susideda iš šių atskirų elementų. Jei norite sužinoti daugiau apie kiekvieno komponento veisles ir ypatybes, išsamesnė apžvalga pateikiama toliau.

Parametrų apžvalga

Laidus šerdis

Kabelių, laidų ir virvelių venos gaminamos pagal dabartinę GOST 22483-2012, kuri savo ruožtu yra standartas ir nustato 1 km šerdies nuolatinę srovės varžą + 20 ° C temperatūroje. Norėdami nustatyti elektrinį atsparumą, turite žinoti skerspjūvį, pagaminimo medžiagą ir vielos klasę. Mes apsvarstysime kiekvieną parametrą eilės tvarka, kad suprastumėte, kaip tai daro įtaką elektros laidų ir kabelių dizainui.

Vielos laipsnis gali būti nuo 1 iki 6. Kuo aukštesnė klasė, tuo geresnis laidininko lankstumas. Pavyzdžiui, 1 ir 2 klasės yra naudojamos kabelių gaminiams, kurie bus naudojami tik stacionariam klojimui, gaminti. Norėdami prijungti mobiliuosius mechanizmus, turite naudoti laidus, kurių lankstumo klasė yra nuo 3 iki 6.

Gamybos medžiaga yra labai svarbus parametras.Varis geriau veda srovę ir yra atsparesnis mechaniniams pažeidimams. Tačiau varinių laidų trūkumai yra didesnė kaina ir jautrumas korozijai, ypač esant aukštai drėgmei ir temperatūrai. Aliuminis yra pigesnis ir mažiau jautrus korozijai, tačiau jis yra trapesnis ir sudaro oksido plėvelę, kuri padidina kontaktinį atsparumą. Aliuminio laidų privalumai ir trūkumai Mes ištyrėme atskirame straipsnyje.

Izoliacija

Izoliacinį sluoksnį gali apibūdinti šios medžiagos:

1. Polivinilchlorido junginys (PVC). Labiausiai paplitęs izoliacijos tipas, kuris kambario temperatūroje (+ 20 ° C) turi aukštą atsparumą. PVC junginio trūkumai yra nepakankamas lankstumas, palyginti su guma, ir tai, kad + 70 ° C ir aukštesnėje temperatūroje žymiai sumažėja vielos atsparumas izoliacijai. PVC junginio privalumai: maža kaina, geras atsparumas daugeliui cheminių medžiagų, drėgmė ir mažas degumas.
2. Skersinis polietilenas (SPE). Jis naudojamas aukštos įtampos kabelių gaminių, nutiestų po žeme, gamybai. Sukryžiuotų polietileno kabelių konstrukcija pasižymi geru lankstumu, mažu higroskopiškumu (drėgmės sugėrimu) ir galimybe įkaisti iki +130 ° C. SPE kabelių trūkumai yra gamybos sudėtingumas, poreikis naudoti užsienio įrangą, todėl gaminio kaina yra daug didesnė nei analogų.
3. Polietilenas. Tai gali būti mažo tankio (LDPE) ir didelio (HDPE). Privalumai: dielektrinės savybės yra 300 kartų didesnės nei PVC izoliacijos, mažas higroskopiškumas, atsparumas cheminiams reagentams. Tačiau polietileno trūkumai yra vielos dielektrinių savybių sumažėjimas, kylant temperatūrai, prastas lankstumas ir tuo pačiu didelės išlaidos. Kabelių su polietileno izoliacija konstrukcija yra gerai nustatyta, norint stacionarius laidus nutiesti pramoniniuose objektuose.
4. Izoliacinė guma. Dėl savo lankstumo jis dažniausiai naudojamas mobiliesiems mechanizmams ir įrangai sujungti. Lankstus, pigus, pasižymi didelėmis dielektrinėmis savybėmis. Tačiau jis praranda savo elektros izoliacijos charakteristikas aukštesnėje nei +80 ° C temperatūroje, yra jautrus ultravioletinių spindulių pažeidimams ir, svarbiausia, jis nėra atsparus deginimui.
5. Impregnuota popierinė izoliacija (BPI). Popieriaus izoliuotų kabelių dizainas susideda iš kabelių popieriaus juostų, įmirkytų specialiu klampiu ar nelašančiu mišiniu. Tokio tipo kabelio popieriaus juostų gamybos reikalavimai neturėtų sutapti, kai klijuojate vieną ant kitos. Jei žemiausia juosta liečiasi su ekrano sluoksniu ar laidžia šerdimi, leidžiamos ne daugiau kaip trys varžybos ar net dvi. Kabelių su BPI izoliacija naudojimas - aukštos įtampos linijos klojimas į žemę. Privalumai - maža kaina ir aukštos elektros izoliacijos savybės. Trūkumai - drėgmės sugėrimas, didelis gaisro pavojus, mažas atsparumas mechaniniams pažeidimams ir izoliacijos sklandumas didėjant temperatūrai, todėl laidininką rekomenduojama naudoti tik horizontaliam įrengimui.
6. Silikono guma. Jis pasižymi dideliu atsparumu karščiui, elektros izoliacijos parametrais, geru stiprumu ir lankstumu. Tuo pačiu metu jis yra šiek tiek atsparus chemikalams, vielos konstrukcija yra sunaikinta dilimo metu ir yra gana brangi. Paprastai jis naudojamas esant aukštesnei temperatūrai.
7. Politetrafluoretilenas (PTFE). Jis pasižymi geru atsparumu mechaniniams pažeidimams net esant + 250 ° C temperatūrai, tuo tarpu yra gerai atsparus cheminėms medžiagoms. Šios rūšies apsaugos trūkumai yra didelė kaina ir toksiškumas.

Ekranas

Kitas komponentas kabelių ir laidų konstrukcijoje yra apsauginis sluoksnis, kurio tikslas yra apsaugoti laidininką nuo elektromagnetinių trukdžių. Dažniausiai ekranas naudojamas valdymo kabeliuose ir aukštos įtampos kabelių linijose.

Pagrindiniai ekranų tipai:

• iš metalizuoto popieriaus (jei dizainas numato BPI izoliaciją);
• vario viela (skirta PVC ir gumai);
• cinkuoto plieno viela (šarvai + kranas);
• laidžios gumos (su gumos tipo izoliacija).

Ekranuojamąjį sluoksnį galima tepti tiek visam šerdies pluoštui, tiek kiekvienam atskirai. Paprastai jis yra lankstus ir papildomai leidžia apsaugokite laidą nuo mechaninių pažeidimųtačiau dėl to, kad dizaine yra ekranas, bėgimo metras produkto kainuos brangiau.

Apvalkalas

Šis elektrinių kabelių ir laidų konstrukcinis elementas apsaugo nuo neigiamo saulės radiacijos, drėgmės, agresyvių medžiagų ir, žinoma, mechaninių pažeidimų.

Kabelių gaminiams su impregnuota popierine izoliacija naudojamas švino arba aliuminio apvalkalas. Jei izoliacinis sluoksnis yra pavaizduotas PVC plastiku arba guma, tada apvalkalas gali būti atitinkamai PVC arba žarnos guma.

Švininis apvalkalas pasižymi geru lankstumu ir atsparumu cheminėms medžiagoms, jį galima lituoti lauke. Neigiama yra tai, kad švino lydymosi temperatūra yra žema, todėl, veikiamas šilumos ir vibracijos, apvalkale gali atsirasti įtrūkimų iki visiško plyšimo. Jie kovoja su šiais trūkumais, į dizainą įtraukdami stibio ir vario priedus.

Aliuminis yra daugiau nei 2 kartus stipresnis už šviną, atsparus virpesiams ir gali veikti kaip šarvai ir netgi ekranas. Vienintelis blogas dalykas yra tai, kad aliuminio apvalkalo apvalkalas turi silpną atsparumą dirvožemio korozijai, be to, kainuoja daugiau.

PVC plastiko junginys yra pigus, šiek tiek pažeistas chemikalų, turi mechaninį stiprumą ir tuo pat metu gana sandarus. Tačiau jis turi silpną lankstumą, silpną atsparumą mechaniniam poveikiui ir lengvą senėjimą.

Žarnos guma, palyginti su įprasta, gerai priima tempimo, smūgio ir sukimo apkrovas. Be to, jis gali būti atsparus tepalui, žemai temperatūrai ir užsidegimui. Trūkumai - naikinami tuo pačiu metu veikiant deguoniui ir saulės spinduliuotei, tuo tarpu prastas atsparumas cheminėms medžiagoms.

Apsauginė danga

Na, o paskutinis kabelių ir elektros laidų konstrukcijos elementas yra apsauginis gaubtas, kurį gali sudaryti pagalvė, šarvų sluoksnis ir išorinis dangtis.

Pagalvės paskirtis yra papildoma izoliacinio sluoksnio apsauga nuo plieninių juostų ar metalinės vielos, kuri savo ruožtu reiškia šarvus, pažeidimų. Pagalvė gali būti pagaminta iš:

• krepinis popierius (turi didelį pailgėjimą, kad sulaužytų);
• plastikinės juostos (alternatyva krepiniam popieriui);
• bituminė kompozicija (prilimpa).

Šarvo sluoksnis reikalingas laidininko struktūrai apsaugoti nuo bet kokio mechaninio poveikio. Plieninės juostos nesugeria tempimo jėgų ir gali būti papildomai apsaugotos nuo korozijos. Visų pirma du plieninių juostų sluoksniai gerai apsaugo nuo mechaninių pažeidimų. Viela apsaugo nuo vijų susukimo ir gerai veikia esant įtempimui. Tai neapsaugo nuo mechaninių pažeidimų.

Na, o išorinis dangtelis turėtų užtikrinti laidų sandarumą, taip pat atsparumą įvairiems atmosferos reiškiniams. Tai gali pavaizduoti kabelių siūlai, pagaminti iš stiklo pluošto, papildomai įmirkyti bitumu arba danga iš plastiko (PVC junginio arba polietileno).

Paprastai nurodytas išorinis gaubtas gali būti įtrauktas į aukštos įtampos kabelių su BPI izoliacija projektą. Šviesios išorinės dangos būdingos laidams: medvilnės siūlai, stiklo pluoštas, siuvimo ar lininiai siūlai.Taip pat pynė gali būti apdorota priešgrybeline ar oro sąlygoms atspari kompozicija ar net laku, kuris apsaugos nuo drėgmės.

Tai viskas, ko norėjome jums papasakoti apie tai, ką sudaro kabelis ir laidas. Galiausiai mes rekomenduojame žiūrėti vaizdo įrašą, kuriame būtų aiškiai parodyti visi atskiri konstrukciniai elementai, jų išdėstymo tvarka:

Kaip matote, laidų ir kabelių projektavimas gali būti gana sudėtingas, todėl nebus sunku išsirinkti sau tinkančią laidininko versiją!

Bus įdomu skaityti:

• Spalvotos vielos žymėjimas
• Kas yra kabelių riebokšliai
• Gnybtų blokų tipai