Типы проводов

Для электрических сетей применяют неизолированные алюминие­вые, сталеалюминиевые, медные и стальные провода, а для внутренних проводок - изолированные алюминиевые и медные провода.

Медь - хороший проводниковый материал [удельная проводи­мость γ = 53 м/(Ом∙мм²)], устойчивый против коррозии, но доро­гой и дефицитный. Поэтому для линий неизолированные медные провода применяют весьма редко.

Алюминий как проводниковый материал хуже меди [γ =32...34 м/(Ом ∙мм²)]. На открытом воздухе хорошо противостоит коррозии. Алюминиевые провода всегда выполняют многопрово­лочными, так как однопроволочные не обеспечивают достаточ­ной механической прочности.

В настоящее время выпускается неизолированный провод марки АН35, изго­тавливаемый из алюминиевого сплава АВ-Е. Он рекомендуется к применению вместо провода А35 при проектировании линий 6...10 кВ.

Сталь (железо) обладает удельной проводимостью, в 7,5 раза меньшей, чем медь, и в 4,5 раза меньшей, чем алюминий: γ = 7 м/(Ом∙мм²). Сталь находит применение в сетях с малой плотностью нагрузки. Для защиты от быстрого разрушения сталь­ные провода изготавливают оцинкованными (гальваническое покрытие тонким слоем цинка).

В сталеалюминиевых проводах сердечник набран из оцинкованных стальных проволок, увеличивающих общую механическую прочность, вокруг которых навиты алюминиевые провода.

В биметаллических проводах стальная проволока покрыта слоем алюминия или меди (прокатыванием).

Обозначения проводов расшифровываются следующим образом: М - медные, А - алюминиевые, ПС - стальные многопроволочные, ПСО -стальные, однопроволочные, АС - сталеалюминиевые, АКП - провод марки А, в котором межпроволочное пространство, за исключением наружной поверхности, заполнено нейтральной смаз­кой повышенной термостойкости; АСКС -провод марки АС, в котором межпроволочное пространство стального сердечника за­полнено термостойкой смазкой. Эти провода предназначены для установки в районах с агрессивной атмосферой (побережье морей и соленых озер, солончаковых песков и т. п.).

Цифры после букв М, А, ПС, АС - это площадь поперечного сечения провода (мм²). В однопроволочных стальных проводах цифра указывает диаметр провода (мм).

Изолированные провода изготавливают из мягкой меди и алю­миния. В качестве изоляции используют покрытие из хлопчатобу­мажной пряжи, пропитанной вулканизированной резиной, поливинилхлоридного пластика и других пластических материалов.

Шнур представляет собой провод, состоящий из двух или более изолированных гибких жил, заключенных в общую оболоч­ку (оплетку или шланг).

Кабель - это одна или несколько скрученных изолированных жил, заключенных в защитную герметическую металлическую (алюминие­вую или свинцовую), резиновую или поливинилхлоридную обо­лочку.

Кабели подразделяют на силовые и контрольные. Силовые кабели, используемые в силовых установках различных напряжений, изготавливают с изоляцией из пропитанной бумаги (в обозначе­нии марки кабеля не указывается) или с резиновой изоляцией (буква Р) с медными или алюминиевыми (А) жилами. Силовые кабели различают по числу и сечению жил, конструкции, типам защитных покровов и номинальному напряжению. Кабели в свинцовой оболочке в обозначении имеют букву С, в алюминие­вой — А, в поливинилхлоридной — В, в негорючей маслостойкой найритовой — Н. Оболочка может быть голая (Г) или бронирован­ная (Б) стальными лентами или проволоками.

Одножильные силовые кабели изготавливают с сечением жилы от 2,5 до 800, двухжильные — от 2,5 до 150, трехжильные — от 2,5 до 250, четырехжильные — от 4 до 185 мм².

Контрольные кабели (в обозначении первая или вторая бук­ва К) предназначаются для работы в электрических сетях напря­жением до 500 В переменного или 1000 В постоянного тока.

Их различают по числу (до нескольких десятков) и площади сечения (не более 10 мм²) токопроводящих жил, конструкции и типам защитных покровов (как и силовые кабели). [3, 212-214].

Провода и кабели, которые показаны на рис. 2.7 предназначены для обеспечения подвода электропитания к потребителям электро­энергии.

С их помощью можно также монтировать электроустановки и распределительные устройства.

Рис. 2.7. Электрические провода и кабели: а - голый алюминиевый провод типа А; б - голый сталеалюминиевый провод типа АС и АСУ; в - голый медный провод типа М; г - изолированный медный провод типа ПРГ; д -изолированный гибкий медный провод типа ДПРГ; е - изолированный гибкий медный провод типа ТПРФ; ж - изолированный медный негибкий провод типа ППВ; з - изолированный медный провод типа ПРШП; и - силовой бронированный кабель с бумажной изоляцией; к - силовой небронированный кабель с резиновой изоляцией; я - контрольный бронированный кабель; 1 - джутовый покров; 2 - стальная лента; 3 - кабельная пряжа; 4 - бумажная прослойка; 5 - оболочка (свинцовая или алюминиевая); 6 - поясная изоляция; 7 - заполнители; 8 - жильная изоляция; 9 - токоведущая жила

Провода изготовляют из одной или нескольких токопроводящих жил. Каждая жила провода может состоять из одной проволоки (однопроволочная) или нескольких проволок, скрученных вместе (многопроволочная). Провода с многопроволочными токопроводящими жилами обладают большей гибкостью, чем с однопроволочными жилами.

Токопроводящие жилы проводов изготовляют из меди или алю­миния. Алюминиевые провода менее прочны и обладают более высоким удельным электрическим сопротивлением по сравнению с медными, но для экономии дорогостоящей меди применяют пре­имущественно провода с алюминиевыми жилами.

Стандартные сечения токопроводящих медных жил проводов составляют от 0,5 до 800 мм² , а медноалюминиевых жил — от 2,5 до 800 мм².

Медные жилы сечением до 10 мм² и алюминиевые до 25 мм² выполняют однопроволочными и многопроволочными, больших сечений — многопроволочными.

Провода могут быть без изоляции (голые) и покрытые изоляци­ей (изолированные). Изоляция проводов служит для предохранения их от механических повреждений, влияния внешней среды, а также для электрической защиты проводов от токопроводящих частей электроустановок.

Основным изолирующим материалом воздушных линий элект­ропередачи является воздух, разделяющий электропровода между собой, расстояние между которыми определяется заданным рабо­чим напряжением питающих линий.

При чрезмерно малом расстоянии возникает опасность элек­трического пробоя между проводами, при чрезмерно большом расстоянии между проводами усложня­ются конструкции несущих опор и воз­растают соответствующие капитало­вложения.

Как известно, напряжение, прило­женное к изоляции, распределяется не­равномерно по ее толщине, причем наибольшего значения оно достигает на поверхности проводов, наименьше­го - посредине между проводами, вследствие чего на поверхности прово­дов, особенно при высоких напряжениях питающих линий электропе­редачи, возможно возникновение свечения воздуха вокруг проводов (короны), которое тем ярче, чем меньше радиус проводов и расстоя­ние между ними. При этом возникают значительные потери мощ­ности в проводах. Избежать этих недостатков можно путем увеличе­ния расстояния между проводами и диаметра проводов. Однако первое обстоятельство, как уже было сказано, связано с увеличением затрат на сооружение линий электропередачи, что нецелесообразно. Положительные результаты могут быть достигнуты путем увеличения внешнего диаметра проводов без увеличения эффективного их сечения (меди, алюминия), без излишнего расхода проводникового материала, так как при наличии явления вытеснения тока в сердце­вине проводника ток практически протекать не будет.

Для реализации указанного обстоятельства на линиях электро­передачи весьма высоких напряжений применяются специальные полые провода, токоведущая часть которых расположена на внешней, с большим диаметром, поверхности провода специаль­ной спиральной конструкции. При этом вследствие явления вытес­нения тока практически весь ток будет протекать по поверхностной части провода и его можно выполнить полым. Возможность устранения повреждения (смятия) полого провода предотвращается использованием помещаемой во внутренней, полой, части провода специальной предохранительной стальной пружины.

Силовые кабели могут состоять из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников, заключенных в ге­рметическую защитную оболочку из резины, пластмассы, алю­миния или свинца.

Кабель, имеющий поверх защитной оболочки покрытие из стальной ленты, плоской или круглой проволоки (для защиты от механических повреждений), называется бронированным. Если защитные и бронированные оболочки кабеля не покрыты джутовым защитным покровом, то такой кабель называется голым.

В трехфазных установках применяют трехжильные кабели с алюминиевыми и медными жилами. [4, 40-44].