Что такое силовой электрический кабель и из чего он состоит?

Разновидности изделий

Назначение силовых проводов заключается в передаче электроэнергии в жилые здания, общественные организации, производства. Изделия классифицируются по параметрам и характеристикам кабелей, проводов внутренних, оболочек и т.д.

Наружная (внешняя) защита от атмосферных осадков и смены погодных условий в кабелях для электропроводки может быть бронированной либо небронированной. Контрольный кабель от силового провода отличается меньшей прочностью, т.к. не имеет армирования.

По конструктивному решению токопроводящих жил изделия подразделяются на кабели одножильные либо с 2-5 проводами (многожильные).

Классификация по силе напряжения разделяет кабели на предназначенные для функционирования под давлением:

• низким;
• средним;
• высоким.

Изделия отличаются общей массой и весом отдельных элементов (изоляция, жилы, экраны).

К популярным и востребованным конструкциям силового кабеля относятся типы:

• ППВ;
• АППВ;
• ВВГ;
• ПВС;
• ВБбШв;
• НУМ;
• КГ.

Кабель ППВ состоит из медной сердцевины (трехжильной), защищенной слоем из поливинилхлорида. Продукция применяется при проведении освещения в помещениях. Изделия должны крепиться статично.

Провод АППВ изготавливается преимущественно из алюминиевых сплавов; материал проходит по длине провода.

Сердцевина кабеля ВВГ состоит из меди, имеет 1-4 жилы. Защитное покрытие состоит из ПВХ. Кабели служат для проведения линий освещения в жилых и общественных комплексах с разной температурой и влажностью воздуха.

Медь в составе провода ПВС обеспечивает пластичность конструкции. В соответствии с толщиной изделия допускается 2-5 скручиваний частей стержня. Провода применяются в бытовых приборах, системах освещения, переходниках.

В кабелях ВБбШв предусмотрено до 5 скручиваний жил. Продукция применяется при проведении линий электропередач. Изделия отличаются прочностью, долговечностью.

Провод НУМ имеет внешнюю оболочку из негорючего материала, 2-4 внутренних жилы. Провода оптимальны для выполнения электропроводки. Преимущество изделий заключается в устойчивости к деформациям; конструкция выдерживает перепады температур от -50 до +50°С.

Каким бывает сечение кабеля

Регламентирует требования к сечению силового кабеля независимо от материала — ПУЭ (Правила устройства электроустановок). От правильности расчета зависит надежность эксплуатации объекта и противопожарная безопасность. Если перегрузить даже бронированный силовой кабель, хорошо защищенный от механических повреждений, минимум что произойдет, это отключение автоматики. В крайних случаях возникает перегрев, оплавление изоляции, задымление и пожар.

Расчеты следует вести от суммарной мощности электроприборов, которые будут применяться в быту. На производстве обычно ставят кабель с большим «запасом», чтобы при резком увеличении потребляемого тока не возникали простои из-за отключений автоматики. Формула для сетей 220В выглядит так:

Ток = Мощность / 220.

В трехфазной сети на 380В используется иной вариант:

Ток = Мощность / (1.732 * 220)

Затем по значению максимальной силы тока определяется сечение. Рассчитывают его по диаметру одиночной жилы, используя формулу площади круга:

Сечение = 3,14 * диаметр проволоки

Если речь идет о многопроволочном силовом кабеле, достаточно получить значение одной линии. В случае одиночной жилы затруднений с расчетом не возникает, достаточно замерить ее диаметр с помощью штангенциркуля. Сечение многожильного кабеля определяется путем сложения сечения всех жил. Здесь без паспортных характеристик не обойтись.

Табл. 1. Ток, допустимый для кабеля с медной жилой на открытом воздухе

При монтаже силового кабеля под отделкой, в штукатурке следует учитывать более высокий нагрев из-за отсутствия охлаждения окружающим воздухом. Чтобы компенсировать это, берут сечение с большей нагрузочной способностью. Существуют и общепринятые стандарты. Например, в жилье на розетки пускают медный кабель 2,5 мм, а на освещение — 1,5 мм.

Понятие жилы в электропроводке

Устройство силовых кабелей включает пластичные жилы из металлических сплавов. Сердечник может быть однопроволочным либо многопроволочным. Различается конфигурация сечения элемента (плоская, секторная). Важной характеристикой является площадь сечения жилы.

Токопроводящие и нулевые заземляющие жилы

Жилы в соответствии с назначением могут быть токопроводящими либо заземляющими (нулевыми).

Токопроводящая жила является основным элементом в кабеле. В составе жилы может быть 1-5 проволок. Форма элементов по стандартам округлая, сегментная либо секторного типа. Изделия нормируются по виду сечения и диаметру.

Жилы нулевые применяются при неравномерных нагрузках электросети. Заземляющие нити отличаются небольшим сечением и размещаются по центру провода. Элементы обеспечивают безопасную эксплуатацию.

Изоляция жил

Жилы в проводах должны быть изолированы специальным покрытием.

В качестве защитного сырья используются:

• бумага;
• резина;
• пластмасса.

Изоляция из бумаги предполагает нанесение слоев на жилы и пропитывание сырья огнестойким составом. Продукция применяется на оборудовании, работающем под большим напряжением.

Изолирующее покрытие из резины пластичное, прочное, долговечное. Жилы с резиновой оболочкой используются в кабелях для подсоединения к устройствам, передвигаемым при эксплуатации. Необходимо учитывать чувствительность резины к минусовым температурам. Для предотвращения деформации жилы дополняют поливинилхлоридным покрытием.

Изолирующий слой из пластмассы (полиэтилен либо поливинилхлорид) бюджетен, надежен, обладает высокой изоляцией, большим сроком годности.

Одножильные и многожильные

Конструкция силового кабеля включает провода:

• одножильные;
• многожильные.

Провод одножильный включает 1 проводник тока. Изделия применяются в общественных зданиях, жилых комплексах для подачи электричества. В производственных помещениях одножильные провода применяют для вывода электроэнергии от генераторов в общую сеть.

Многожильные провода состоят из нескольких переплетенных жил. Для увеличения пластичности между жилами протягивают нить. Изделия отличаются устойчивостью к вибрациям, гибкостью, предназначены для подключения бытовых приборов.

Основные отличия от провода

Термин «кабель» в быту часто пересекается с понятием «провод». Визуально особой разницы нет, только что для кабельной продукции характерно наличие нескольких жил. Если с силового кабеля снять защитную оболочку, получится несколько одиночных проводников (проводов). Вот и разница между двумя терминами. И то, и другое без проблем пропускает электроэнергию. Главное, чтобы характеристики соответствовали напряжению и потреблению мощности.

Особенности:

• в марке медного (алюминиевого) силового кабеля содержится информация о материале жил, их количестве, способе изоляции;
• распространены двух-, трех и пятижильные варианты, рассчитанные под 220, 380В, но при различных условиях эксплуатации;
• допустимая мощность зависит от сечения жилы и материала, из которого она изготовлена;
• независимо от назначения расстояние между силовыми кабелями выдерживается до 100 м.

Повышают механическую прочность включением в конструкцию стальной жилы. Обычно через нее не проходит ток, она служит «усилителем», как и в случае с отдельно подвешенным проводом. Этот вариант часто используют в прокладке временных линий электроснабжения: по грунту или опорам, через водные преграды.

Одиночные жилы проводов используют только при срочных ремонтах. Кабель же в зависимости от количества проводников под общей изоляцией используют в бытовых, промышленных условиях. Так, пятижильные подходят для подключения к трехфазной сети 380В (три фазы, ноль, заземление). Трехжильные же применяют при евроремонте жилых, офисных помещений, где питание приборов осуществляется от однофазной линии 220В.

Материал жилы

Для изготовления жил применяются разные виды сырья (сплавы алюминия, меди, стали). Допустимы комбинированные составы и синтетические материалы жилы. Для пропуска оптических сигналов провода выполняют из пластмассы либо стекла. Для рассеивания тепловой энергии используются жилы из нихрома.

Медные

Жилы из меди в соответствии с технологией изготовления производятся пластичными либо жесткими. Диаметр однопроволочных элементов составляет 16-95 мм², многопроволочных — 25-800 мм². Жилы с жесткой структурой имеют круглое сечение. Медные сплавы эффективны, надежны, долговечны, но отличаются высокой ценой.

Классификация кабелей и проводов: особенности фото

• В самом начале маркировки стоят 4 или 3 буквы. Если первая буква А – то применяется алюминиевая жила. Если буквы А нет, то жила медная.
• Следующая буква указывает на материал изоляции всего кабеля. В – винил (поливинилхлорид), Р – резина.
• Затем идет буква, указывающая на изоляцию каждой жилы. Расшифровка такая же, как для изоляции кабеля.
• Третья (или четвертая) буква указывает на особенности внешней оболочки. А – асфальтовая оболочка, Б – бронированные свойства, Г – голый, незащищенный кабель.
• После заглавных могут идти маленькие буквы «нг». Они означают, что кабель негорючий. Шв говорит о том, что наружный покров – ПВХ шланг, Шп – полиэтиленовый шланг.

Экраны, заполнители и оболочки

Конструкция силового кабеля включает обязательные слои между изоляцией:

• экраны;
• заполнители;
• оболочки;
• защитные покрытия.

Экраны предназначены для защиты внешних слоев от электромагнитного воздействия. Элементы выполняют из фольги, бумаги, обработанной специальным составом.

Заполнители выполняют в форме жгутов из пластмассы, резины, бумажных лент. Элементы позволяют корректировать плотность примыкания частей конструкции. Составы делают изделие герметичным, устойчивым к механическим воздействиям, придают ему необходимую форму.

Оболочки предназначены для защиты поверхностей провода. Части конструкции изготавливаются из сплавов алюминия, свинца, негорючих пластмассы и резины. Поверхности могут быть гладкими либо гофрированными. Оболочки предотвращают деформацию провода от действия воды, кислотно-щелочных составов.

Завершающими в конструкции являются защитные покровы (подушка, бронепокров). Броня, выполненная из оцинкованных лент и проволок, придает изделию прочность.

Маркировка кабеля

Выбрать силовой кабель без точных измерений помогает маркировка. Ее применение регулируется ГОСТ 18690-82. При соблюдении стандарта продукция разных производителей одинакова по всем характеристикам (в пределах допусков). Применяют цветовую и буквенную маркировку силовых кабелей. Первый тип обозначений упрощает определение проводника под фазу, ноль, заземление.

Варианты расцветки:

• желтый — фаза А (L1);
• зеленый — фаза В (L2);
• красный — фаза С (L3);
• голубой — нулевая шина;
• наклонные желтые (зеленые) полосы — заземление.

Соблюдение таких правил снижает риски неправильного подключения, упрощает ремонт электрики без схемы. Только перед монтажом еще предстоит подобрать марку силового кабеля. На ценниках, упаковке используют буквенное обозначение.

Правила маркировки:

• 1 позиция — материал, из которого сделаны жилы:
• А — обозначает алюминий;
• отсутствие буквы — медь.

• В — поливинилхлорид (ПВХ);
• П — полиэтилен;
• Пв — сшитый полиэтилен;
• Пс — самозатухающий полиэтилен;
• Р — резина;
• Г — голый провод;
• Ф — фторопласт;
• Ц — пленочная изоляция;
• КГ — гибкий кабель.

• А — алюминиевая;
• С —свинцовая;
• П — полиэтиленовая;
• В — поливинилхлоридная;
• Р — резиновая.

• БС — свинцовая;
• БбГ – стальная профилированная лента;
• Бб — две стальных ленты;
• К — стальная проволока, закрытая металлической лентой;
• Д — стальная оплетка из двух проводов;
• П — стальная плоская проволока.

• Г — гидроизоляция;
• Э — экранирование;
• Н — негорючий состав.

Выбор зависит от сферы применения. На допустимое напряжение силового кабеля маркировка не влияет (здесь играет роль сечение). Например, маркировка ВВГ означает, что есть гидроизоляция и двойная оплетка из ПВХ.

Изоляция электропроводки

Оболочка силового кабеля предназначена для изолирования изделий от внешних элементов здания. Покрытие не должно проводить ток.

Основные виды изоляции кабелей представлены покрытиями:

• из бумаги с пропиткой;
• из прочной резины;
• из поливинилхлорида;
• из полиэтилена.

В качестве изоляции могут использоваться полистирол, фторопласт, окись магния и т.д.

Конструкции кабелей, покрытых бумажными листами с оболочкой из алюминия и свинца, оптимальны для пропуска электрической энергии с напряжением 35 кВ (ГОСТ 18410-73). Изоляционные материалы с покрытием из алюминия не рекомендованы для производственных площадок с применением щелочных растворов. От агрессивных-щелочных сред защищает изоляция с покрытием из свинца.

Кабели с внешней резиновой изоляцией подходят для установки электрических сетей с постоянным напряжением до 10 кВ. Провода используются в трассах с разными уровнями электропроводки (ГОСТ 433-73). Изделия отличаются высокой гигроскопичностью, пластичностью. Конструкция провода снабжена прочной броней из стали, которая предотвращает деформирование.

Кабели с изоляцией из поливинилхлорида предназначены для выполнения электропроводки с номинальным напряжением 0,66-6 кВ (ГОСТ 16442-80). Материалы бюджетны, пластичны. При использовании добавок состав приобретает устойчивость к воздействию минусовых либо повышенных температур.

Что такое кабель

Термин «кабель» произошел слова Capulum, что переводится с латинского языка как «аркан». Он представляет собой конструкцию из нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), которые помещены с защитную оболочку на всю длину силового кабеля. Изоляция может состоять из полимерного материала, ткани, бумаги со специальной пропиткой и внешней стальной оболочки для придания механической прочности.

Конструктивные элементы, тип изоляционного материала выбирают исходя из назначения кабельной продукции.

Так, медный бронированный силовой кабель пригоден для прокладки в земле. Его конструкция дает достаточную защиту от случайных повреждений при дорожных работах, в результате воздействия животных, насекомых. Если же взять силовой кабель с поливинилхлоридной изоляцией, сфера его применения ограничена помещениями, где ниже риск механического повреждения.

Срок службы

Срок службы кабеля регламентирован государственными нормативами (ГОСТ 16442-80, ГОСТ 18410-73 и т.д.), подразделяется на фактический и гарантийный.

Гарантия на изделие выдается производителем на срок, исчисляемый с начала использования конструкции. Порядок действует при соблюдении покупателем правил транспортировки, укладки, функционирования. Гарантия на провода с изоляцией из пластмассы составляет не менее 5 лет. На кабели с изоляцией бумажной выдается гарантия до 4,5 лет.

Срок годности кабеля представляет фактический период использования конструкции до разрешенных стандартом технических параметров. Фактическая продолжительность и период эксплуатации составляют для кабелей с пластмассовой изоляцией около 25 лет. Провода, имеющие изоляцию из пропитанной бумаги, можно эксплуатировать до 30 лет.

Провода и шнуры осветительные (табл. 47)

Таблица 47. Технические характеристики осветительных проводов и шнуров

Силовой провод ПВС

Кабели ПВС (провод в виниловой изоляции соединительный) состоят из гибких многожильных изолированных проводников малого или среднего сечения, скрученных между собой и покрытых поливинилхлоридной оболочкой. Количество токопроводных жил варьируется от 2 до 5, есть провода как с заземляющей жилой, так и без нее. Они выдерживают температурные колебания от минус 40 до плюс 40 градусов Цельсия. При одиночной прокладке кабель не распространяет горение, предел нагрева 70 градусов. Номинальное напряжение 380-660 вольт, испытательное 2000 вольт. Широко используется в качестве проводника для подключения к сети аппаратуры с небольшой мощностью.

Определение

Силовой кабель – в широком смысле, это кабель для передачи электрической энергии, подключения потребителей к питанию от распределительных щитов промышленных и коммунальных объектов. Традиционно принято считать, что провод для подключения осветительных приборов, имеющий сечение менее 1,5 кв.мм является осветительным, а кабель для подключения более мощных приборов – силовым (к таким также не относят, акустический провод для усилителя, сетевой для компьютера, телевизионный).

В некоторых случая и провод освещения называют питающим. Например, при подключении мощных осветительных приборов. Также справедливо называть силовым кабелем витую пару для ретро-проводки.