Конструкция кабеля и провода: назначение и характеристики основных элементов

Разновидности электрических проводов и их назначение

Провода могут быть:

• Алюминиевыми

• Медными

В настоящее время предпочтение отдается проводу с медными жилами. Сопротивление этого металла значительно меньше, чем у алюминия. Соответственно, при одинаковом сечении медный шнур в состоянии пропустить больший ток, следовательно, дать большую мощность. Кроме того, провод из меди служит дольше.

Тем не менее, алюминий дешевле меди, поэтому еще не так давно алюминиевая проводка устанавливалась повсеместно. И сейчас те, кто хочет сэкономить и не очень заботится о безопасности, используют именно ее. Кроме металла токопроводящей жилы, электрокабели делятся на:

• Одножильные. Жесткие и не гибкие, они хороши для скрытой проводки простой конфигурации. Их не нужно часто менять, они вполне надежны и долговечны.

• Многожильные. Мягкие, рассчитанные на постоянные перегибы. Очень пластичные, они пригодны для электрошнуров любых бытовых приборов, удлинителей, переносок. Такой энергошнур используется при проведении электропроводки открытого типа. Требование безопасности для таких проводов – двойная изоляция. То есть, каждая жила изолируется отдельно, а потом заключается в общую оболочку.

ВАЖНО! Нельзя соединять провода из разных металлов простой скруткой. Если вы испытываете необходимость в использовании и медного, и алюминиевого провода, делайте соединение только через клеммник. В противном случае образованная прямой скруткой гальванопара будет окисляться и либо греться, либо терять контакт.

Самым верным решением будет делать электропроводку из одинаковых кабелей – либо только медных, либо только алюминиевых.

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.

Для скрытой проводки: технические характеристики

Из маркировки провода или кабеля можно сразу понять его характеристики. Буквы в аббревиатуре обозначают материалы, из которых он сделан, цифры – количество жил и сечение. Аббревиатуры типа АВВГ или ВВГ – маркировка провода или кабеля небронированного, или как выражаются мастера, «голого». Буква А говорит о том, что жила алюминиевая. Если она отсутствует, значит, провод медный.

Для скрытой проводки в стандартных сухих помещениях жилого или офисного предназначения чаще всего используются:

• АВВГ – плоский или круглый с алюминиевым одножильным проводником. В кабеле или проводе бывает от 1 до 4 жил. Негорюч.
• ВВГ – плоский или круглый шнур с одножильным медным проводником. В электрокабеле или проводе может быть от 1 до 4 жил. Есть негорючая модификация ВВГнг и негорючая с пониженным дымовыделением ВВГнг-LS.
• ПВС – провод круглый, имеющий медные многожильные проводники
• ШВВП – провод плоский, с многожильными медными проводниками. Имеет малое сечение – 0,75 мм2 максимум. Используется при подключении бытовых электроприборов.
• Или импортный NYM– аналог ВВГнг. Бывает только круглым.

Силовые кабели

Мощный кабель для силовых линий — это одножильное или многожильное электротехническое изделие, предназначенное для снабжения электрической энергией стационарных потребителей, таких как частный дом, квартира, дача или передвижное оборудование. Силовой кабель соединяет главный распределительный щит или линию электропередач с конечным пользователем. Независимо от области использования и технических характеристик, его конструкция состоит из следующих обязательных элементов, являющихся его основой:

• одной или нескольких металлических жил, предназначенных для передачи тока;
• изоляционного слоя, обеспечивающего защиту токопроводящих элементов;
• внешней оболочки, служащей для защиты всей конструкции кабеля в целом.

Кроме этих главных конструктивных частей силовых кабельных изделий, они могут включать в себя разнообразные дополнительные элементы, такие как поясная внешняя изоляция, экранирующий слой, броню с подушкой под нее. Конструкция силового кабеля зависит от его назначения, сферы использования и условий эксплуатации. Все эти факторы отражены в цветовой маркировке и названии изделий.

Важно! При выборе силового кабеля необходимо учитывать многие факторы: условия эксплуатации, тип и вид монтажа, а также соответствие нормам ПЭУ. Это обусловлено тем, что различные марки кабельной продукции имеют как достоинства, так и недостатки, которые нужно брать в расчет при покупке.

Силовой кабель — особенности маркировки

Свойства и конструктивные особенности силовых кабелей, а также сферы применения определяются маркировкой кабельной продукции. На сегодняшний день существует два вида маркировки таких изделий: цветом или буквами. В Российской Федерации используется буквенная, где каждый символ и его расположение имеет определенное значение. Первый знак обозначает материал жилы и если это «А», то она изготовлена из алюминия, а если буква отсутствует, то из меди. В нижеприведенной таблице представлена очередность знаков маркировки, их буквенное обозначение и расшифровка.

Если в маркировке отсутствует какой-либо из элементов, значит, его просто нет на силовом кабеле. Допустим, вы не видите обозначения брони, значит она отсутствует. Представленная буквенная маркировка актуальна не только для силовых кабелей, но и других видов проводов, с небольшими изменениями и дополнениями. Ниже мы рассмотрим основные и самые популярные марки силовых кабелей, которые выпускает электротехническая промышленность.

Кабель ВВГ

Основное назначение силового кабеля ВВГ — это электрификация объектов с напряжением в сети до 1 тыс. вольт. Эта марка особенно популярна для выполнения внутреннего монтажа электропроводки. Если обратиться к маркировочной таблице, представленной выше, то ВВГ — это медный кабель с изоляцией жил поливинилхлоридом, и внешней изоляцией в виде кембрика из того же материала, а буква «Г» говорит о том, что он гибкий. Количество жил изделия может быть от двух единиц до пяти. Срок службы данной продукции может достигать свыше 30 лет.

Силовой кабель ВВГ выпускается в разных исполнениях: АВВГ — с токоведущими проводниками из чистого алюминия, ВВГнг — в защитном кожухе из огнеупорного материала, ВВГп — изделие плоского вида и другие. Цвет внешней изоляции у большинства изделий черный, а для каждой жилы предусмотрена собственная цветовая гамма, соответствующая маркировке по стандарту: желтая с зеленой полосой для проводников РЕ, для жил N синяя или белая с синей полосой, а для фазовых жил абсолютно белая. Силовой кабель ВВГ почти полностью соответствует своему импортному аналогу, выпускаемому по зарубежному стандарту DIN, технические параметры которого представлены нижеследующем разделе.

Кабель NYM

Силовой кабель NYM используется для монтажных работ при прокладке сетей освещения и силовых электросетей как в жилых, так и промышленных помещениях. Максимальное значение напряжения, при котором можно применять данное изделие, не должно превышать 660 вольт. Кабель можно эксплуатировать на открытом пространстве, но следует учитывать, что его изоляция подвергается разрушению под воздействием солнечных лучей. Поэтому кабель NYM необходимо защищать специальной гофрой или другой защитной оболочкой. Главной особенностью этого изделия является то, что оно снабжено специальным наполнителем внутри внешней оболочки, который обеспечивает полную герметизацию жил.

В отличие от силового кабеля отечественной разработки ВВГ, провод NYM выпускается только в круглом исполнении с монолитными медными жилами. Этот факт дает ему преимущество при обычном электромонтаже, но его очень неудобно укладывать в штробы скрытой разводки. Во всем остальном кабель NYM является полным аналогом ВВГ. Внешняя и внутренняя изоляция изделия изготовлена из термостойкого ПВХ (поливинилхлорида). Ее цвет для внешней оболочки в основном черный, а изоляция токоведущих жил имеет следующую раскраску: черную, желтую с зеленой полосой, коричневую, а также серую и синею. На русском языке изделие не имеет буквенного обозначения.

Кабель СИП

Силовой кабель СИП — это самонесущий электрический провод с надежной изоляцией жил, само название которого говорит о его специфических свойствах. Главной его особенность является то, что он может выдерживать большие механические нагрузки. К тому же изоляционный слой изделия изготовлен из прошитого полиэтилена, который стойко переносит воздействие солнечных лучей и повышенной влажности. Исходя из этих свойств, СИП великолепно подходит для монтажа ЛЭП на открытом пространстве и ответвлений от них при электрификации различных объектов как жилых, а также небольших промышленных и торговых. Этот тип кабельной продукции постепенно вытесняет с рынка алюминиевые провода без изоляции марок «А» и «АС», которые повсеместно использовались для прокладки воздушных линий электропередач в недалеком прошлом.

Кабель СИП выпускается только с жилами из чистого алюминия, которые не имеют дополнительного общего изолирующего слоя. Площадь сечения проводников изделия может быть от 16 до 150 кв. мм. Маркировка этого кабеля не привязана напрямую к количеству токоведущих жил. К примеру, СИП-1 — это трехжильный кабель, нулевой токоведущий проводник которого является одновременно несущим. В обозначенном номере изделия зашифрована вся информация о продукции. Силовой кабель СИП довольно специфичная кабельная продукция. При его монтаже необходимо использовать специальную арматуру: анкерные специализированные кронштейны, особые зажимы для соединения и так далее. Без этих дополнительных элементов невозможно выполнить монтажные работы.

Кабель ВББШв

Это изделие относится силовым кабелям с броней и токоведущими проводниками из меди, которые производятся как в монолитном, так и в многопроволочном исполнении. Конструкция кабеля может насчитывать от 1 до 6 токоведущих жил, каждая из которых заключена в собственную изоляцию из ПВХ, а сверху они закрыты общей оболочкой из того же материала. Площадь сечения проводников колеблется от 1.5 до 240 кв. мм. Главной особенностью ВББШв является наличие между внешней защитной оболочкой и токоведущими жилами слоя брони, изготовленной из двух стальных лент.

Этот кабель рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне температур от –50 до +50 °C при влажности окружающей среды до 98%. Изоляция изделия устойчива к воздействию влаги и агрессивных сред. Бронированный кабель ВББШв предназначен для монтажа электрических сетей как в подземном варианте, так и на открытом воздухе в защитных оболочках, для исключения негативного воздействия солнечных лучей. ВББШв может эксплуатироваться в сетях с максимальным напряжением переменного тока до 6 тыс. вольт.

Внимание! В верхней части статьи мы рассмотрели самые распространенные виды силовых кабелей, которые присутствуют на современном рынке. Кроме этой продукции, для полноценного монтажа электрических сетей необходимо использовать другой тип электротехнических изделий, которые можно назвать электрическими проводами, хотя это чисто условное разделение. Ниже мы рассмотрим не силовые кабели, провода и шнуры, предназначенные для монтажа электропроводки и других целей.

Для монтажа вне помещений

Подземный подвод к строению производится только при помощи бронированых электрокабелей АВББШВ или ВББШВ. Стальная лента-броня на таких электрокабелях проходит поверх второго изоляционного слоя и имеет собственную защиту – резиновое покрытие. Такая защита токопроводящих элементов от грунтовых вод и механических воздействий обеспечивает долговечность и надежность электрического подвода.

Для монтажа наружной электропроводки на стенах со стороны улицы или крышах оптимальны виды проводов/кабелей АВВГ или ВВГ. Эти марки имеют прекрасную изоляцию, которая выдерживает воздействие низких и высоких температур, ультрафиолета.

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.

В комнатах с повышенной влажностью

В комнатах с повышенной влажностью Для помещений с повышенной влажностью – бань, сараев, подвалов и прочих хозпостроек требуется особая электропроводка. Особенно это относится к объектам, где повышена не только влажность, но и температура. Лучше всего использовать теплостойкие электрокабели с кремнийорганической защитной изоляцией марок ПВКВ или РКГМ.

ВАЖНО! Не забудьте при монтаже электропроводки в сырых помещениях позаботиться о заземлении самой проводки и всех электроприборов.

Виды монтажных проводов

Для проведения монтажных работ подходят следующие типы:

1. РКГМ — медный термоустойчивый кабель, выдерживает до 660 В и до 400 Гц. Резиновая изоляция покрыта стекловолокном, пропитанным лаком. Может работать при -60…+180 °C.
2. ПНСВ — жила из оцинкованной или вороненой стали, изоляция термоустойчивая, сохраняет свойства при -50…+80 °C. Обеспечивает передачу напряжения до 380 В, устойчив к негативному воздействию щелочи и даже выдерживает погружение в воду.
3. ВПП — медная многопроволочная жила, двойная ПВХ и полиэтиленовая изоляция. Предназначен для работы в сетях до 380 В, выдерживает большие перепады давления и температуру -40…+80 °C. Такие кабели подходят для подключения электромотора, погруженного в артезианскую скважину.

Размеры и расчет сечения алюминиевых и медных

Это – самый важный момент при выборе нужного электрокабеля. Для верного расчета нужно сделать несколько несложных шагов:

• Посчитать суммарную мощность всех электроприборов в жилище. Эта цифра позволит определить характеристики электромагистрали, идущей от опоры в дом.
• Посчитать суммарную мощность приборов для каждого помещения. Это позволяет выбрать нужное сечение провода, который будет прокладываться в каждой из комнат.
• Входящий кабель завести на ВУ(ВРУ) и через автоматы сделать схему разводки по помещениям, с учетом сечения провода для каждой комнаты отдельно. Сечение кабеля от мощности считают по специальной таблице, которую можно найти в любом справочнике по электрике. При расчетах округляйте в большую сторону и добавляйте 20-25% запаса. Так, например, кабель диаметром около 1,8 мм (сечение 2,5 мм) выдержит:

• Медный: 21 ампер (4,6 кВт при 220В)
• Алюминиевый: 16 ампер (3,5 кВт при 220В)

Эта разница наглядно показывает преимущество медного электрокабеля перед алюминиевым.

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.

Выбор, чему придавать значение при покупке

Выбор нужной марки провода или кабеля определяется только решением электрика. Главное требование – точное соответствие сечения потенциально потребляемой мощности. При выборе оснащения для проводки открытого типа немаловажную роль может играть цвет провода. Если планируется монтаж проводов с использованием кабель-каналов, стоит запомнить вид и стандартный цвет изоляции кабелей в зависимости от марки:

• ШВВП — белый или черный
• ВВГ — черный
• ПВС – оранжевый, белый
• NYM — серый

При покупке непременно придавайте значение всем надписям, где указаны:

• ГОСТы
• ТУ
• завод-изготовитель
• марка

На бухте должна находиться бирка, где есть все эти данные. Кроме того, по всей длине провода, прямо на изоляции, указаны его марка и сечение. Если вы не находите хотя бы одного пункта из перечисленных, покупать такой энергокабель нельзя.

Есть несколько марок кабелей, запрещенных к эксплуатации по причине пожароопасности. Это:

• ПУНП
• ПУНГП
• ПУВП
• ПБПП

Их стоимость по сравнению, допустим, с ВВГ, значительно ниже, а отличить по внешнему виду запрещенный провод от нужного может только специалист. Поэтому перед покупкой тщательно проверяйте все маркировки на бухте и изоляции электрокабеля.

Некоторые недобросовестные производители удешевляют себестоимость, а значит, и отпускную цену, за счет несанкционированного уменьшения сечения проводников и снижения толщины изоляции провода. Также полуподпольные фабрики продают под видом медного кабеля алюминиевый омедненный.

Поэтому перед тем, как выбрать и приобрести провод или кабель для своего жилища, внимательно проверяйте все сертификаты изготовителя и не покупайте товар малоизвестных предприятий.

Изоляция в электропроводке

Главная задача изоляционного слоя в электропроводке — защита человека от контакта с вышеупомянутыми жилами, ведущими ток. Кроме того, благодаря изоляции можно размещать несколько жил рядом: изоляция позволяет избежать короткого замыкания.

При выборе изоляции ключевую роль играют несколько параметров, а именно:

• способность выдерживать напряжение;
• устойчивость к воздействиям температур;
• механическая прочность;
• сопротивляемость ультрафиолету.

Изоляционные материалы

Диэлектрики могут быть стеклянными и керамическими, для гибких проводов и кабелей, которые прокладываются внутри помещений, используют целлулоиды, поливинилхлориды, резину, полиэтилен, карболит и бумагу с пропиткой.

В бытовых условиях (например, для электропроводки в квартирах и домах) чаще всего применяют обычную полимерную изоляцию, которая предохраняет жилы от механических повреждений, влажности, внешних факторов, но главное — от замыкания.

Для прокладки линий под трассами, на нестабильных грунтах и в других сложных условиях используют бронированные кабели и провода, в которых применяется многослойная изоляция со стальной лентой или дополнительной оплеткой. О дополнительных изоляционных элементах рассказываем далее.

Дополнительные элементы наружной изоляции

Наружная изоляция не только связывает все составляющие кабеля, но и обеспечивает защиту внутренней изоляции от различных факторов: пересыхания, влажности, механических повреждений. Для наружной изоляции используются:

1. Экранирование
   . Применяется для защиты от паразитных токов, а также для выравнивания электромагнитного поля внутри самого провода.
2. Бронирование
   . Прочная металлическая оплетка гарантирует максимальную степень защиты от механических повреждений.
3. Хлопчатобумажная оплетка
   , пропитанная химикатами. Предохраняет от сгнивания, механических повреждений.
4. Оцинкованная стальная оплетка
   . Защищает от растяжения.

Таким образом, к внешней изоляции добавляются дополнительные защитные элементы в зависимости от назначения кабеля.

Преимущества медных проводников

Медь неспроста выбирают в качестве заготовок для изготовления кабельной продукции. По сравнению с алюминием она обладает рядом достоинств:

• Сопротивление медных проводов ниже, чем у алюминиевых. Это позволяет использовать меньший диаметр сечения и снизить потери при нагревании.
• Хорошая коррозионная стойкость. Полная замена сетей снабжения производится после 30-35 лет эксплуатации.
• Пластичность. Медная проволока очень гибкая, что облегчает процесс укладки и избавляет от изломов.

Провод ПБПП – ПУНП

Медный плоского вида провод: жилы однопроволочные, 2 или 3 штуки, изоляция и оболочка ПВХ. Нормально работает, если атмосфера -15°C до +50°C, предел влажности 98%. Агрессивную среду переносит хорошо. Чёрный или белый цвет, жилы голубые или зеленоватые.

Им хорошо монтировать осветительные системы и проводки розеток в постройках, при максимуме переменного тока с промышленной частотой – 250 вольт. Радиус изгибается на уровне, не уступающем десятикратной ширине. Режим поставок – бухты по 100 и 200 метров. Модификация у ПБППг (ПУГНП) такая многопроволочного типа жилы, величина изгиба радиуса не ниже 10-кратной ширины. У АПУНП — цельнопроволочные, только жилы из алюминия.