Н. Сергеев - Электричество: просто и безопасно [в вопросах и ответах]
Что еще необходимо учитывать при составлении схемы электропроводки?
Необходимо учитывать тот факт, что реальные токи, которые будут проходить через предохранители и счетчик, будут меньше по сравнению с номинальными, так как редко все потребители электрического тока работают одновременно. Тем не менее аппараты для защиты и учета потребления электроэнергии следует выбирать, предусматривая именно такой случай.
Что происходит с проводами при протекании по ним электрического тока?
Когда по проводам проходит ток, то они начинают нагреваться. Их температура становится больше по сравнению с температурой окружающей среды. Такой нагрев не способен оказывать отрицательное воздействие на металл проводов, однако крайне негативно влияет на изоляционный слой. В процессе нагревания изоляция постепенно изнашивается, становится хрупкой, а затем покрывается сеткой трещин и в итоге происходит ее осыпание с проводящей жилы.
Нагрев бывает различной интенсивности. На этот фактор оказывает влияние технология, по которой проложены провода, их общее количество, местонахождение относительно друг друга, а также материал, из которого изготовлен изоляционный слой. Все эти факторы необходимо учитывать при выборе сечения проводов, так как нужно обеспечивать потребителей энергией таким образом, чтобы провода не перегревались. В этом случае их срок службы в значительной степени увеличится.
Кабели
Что называется кабелем?
Кабель представляет собой одну или же несколько изолированных и скрученных вокруг друг друга жил, которые помещены в герметичную оболочку. На такой оболочке может находиться дополнительный защитный слой, предохраняющий кабель от разного рода механических повреждений.
Где используются кабели?
По своим основным функциям кабели делят на две основные группы — силовые и контрольные. Силовые используются для того, чтобы передавать и правильно распределять электрическую энергию, направляя ее к разного рода токоприемникам и распределительным устройствам. Контрольные необходимы для соединения электрических приборов, аппаратов и сборок зажимов (например, в сетях управления, автоматизации и сигнализации) с источником тока.
Какие бывают кабели по типу изоляционного слоя и виду оболочки?
По разновидности изоляции и оболочки кабели можно разделить на несколько основных групп:
— с пропитанной бумажной изоляцией, помещенные в металлическую оболочку;
— с бумажной изоляцией, которую пропитывают нестекающим составом, и также размещают в металлической оболочке;
— с изоляционным слоем, изготовленным из пластмассы, который затем устанавливают в пластмассовую или металлическую оболочку;
— резиновый изоляционный слой с последующим помещением кабеля в пластмассовую, резиновую или металлическую оболочку.
В каждой из приведенных групп кабели делят по номинальному напряжению, количеству жил, по материалу, из которого они изготовлены, а также по типу защитного слоя.
Чем руководствуются при изготовлении кабелей?
Кабели производят, базируясь на государственных и отраслевых стандартах (ГОСТы и ОСТы), а также руководствуясь техническими условиями.
Какие бывают кабели?
Как правило, кабели рассчитывают на определенное номинальное напряжение, в связи с чем выбирается и его сечение.
Обычно кабели рассчитаны на напряжение 0,66; 1; 3; 6; 10; 20; 35 кВ, их сечение может составлять 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800 и 1000 мм2.
Жилы, по которым проходит электрический ток, производят из медной проволоки марок ММ (мягкая) и МТ (твердая), а также из алюминиевых AM (мягкая), АПТ (полутвердая), АТ (твердая), АТП (повышенной твердости). Далее производят скручивание этих жил в одну.
Как оптимизируют изготовление кабелей?
Для того чтобы сделать диаметр кабеля как можно меньше, используют жилы круглой, фасонной или же комбинированной формы. Если в кабеле используются секторные или даже сегментные жилы вместо круглых, то это в конечном счете позволяет уменьшить диаметр данного кабеля приблизительно на четверть. Кроме того, это позволяет в значительной степени уменьшить расход других материалов, идущих на изготовления изоляционного слоя, оболочки и разного рода защитных покровов.
В зависимости от того в каких условиях будет проложен кабель, необходимо использовать кабели с медными или алюминиевыми жилами. Если в кабеле используется однопроволочная алюминиевая жила, сечение которой составляет до 240 мм2, то в этом случае стоимость кабеля будет меньше, однако жесткость его будет больше, что в значительной степени усложнит его прокладку.
Как узнать, что в кабеле содержится только одна жила?
Если кабель одножильный, то после цифры, которая сообщает о его сечении, должны находиться еще две буквы — «ож».
Из какого материала обычно изготавливают кабели?
Токопроводящие жилы делают, главным образом, из алюминия, несмотря на то, что сопротивление алюминия в 1,65 раз больше по сравнению с медным. В связи с этим для того, чтобы передать по кабелю электрический ток одинаковой мощности при одинаковом напряжении, необходимо взять алюминиевую жилу, толщина которой будет больше по сравнению с медной для передачи такого же тока. Также следует отметить, что алюминий имеет низкий предел текучести, уровень его теплоемкости по сравнению с медным более высокий.
Изоляция кабелей
Чем обычно характеризуется изоляция кабелей?
Изоляция электрического кабеля должна обладать достаточной электрической прочностью, которая полностью исключает вероятность электрического пробоя при напряжении, на которое рассчитан данный кабель. Для того чтобы изготовить изоляцию жил кабеля между собой, а также для недопущения соприкосновения жил с металлической наружной оболочкой, как правило, используют бумажную, пластмассовую или же резиновую изоляцию.
Чем хороша бумажная изоляция?
Бумажная пропитанная изоляция определяется качественными электрическими характеристиками, большим сроком службы. Такой изоляционный слой в состоянии выдержать высокую температуру при относительно небольшой цене. В связи с этим такой тип изоляции используется достаточно часто. Однако у бумажной изоляции имеется и несколько отрицательных качеств. Например, к недостаткам необходимо отнести гигроскопичность. Из-за нес кабель должен быть изготовлен таким образом, чтобы все оболочки и муфты были тщательно загерметизированы.
Из чего изготавливают бумажную изоляцию?
Как правило, бумажный слой изоляции в кабелях производят из многослойной бумаги увеличенной прочности. Такую бумагу делают на базе сульфатной целлюлозы марки КМ П-120. Данная изоляция более всего подойдет для силового кабеля, который рассчитан на напряжение до 35 кВ.
Вполне допустимо, что изоляция может быть сделана из двухслойной бумаги марок К-080, К-120, К-170 или же многослойной бумаги КМ-12, КМ-140, КМ-170. При этом толщина слоя бумаги составляет 80, 120, 140 и 170 мкм.
Как производят данную изоляцию?
Жилы в процессе изготовления такого изоляционного слоя обматывают бумажными непропитанными лентами. Чаще всего можно встретить обмотку с зазоров. С помощью такого хода можно в определенных пределах изгибать кабель без вероятности того, что он переломится или бумажная изоляция будет повреждена. Для того чтобы электротехнические характеристики кабеля остались на прежнем уровне, необходимо, чтобы зазоры между витками соседних лент, находящихся сверху по вертикали, полностью не совпадали.
Однако в том случае, если необходимо наложить большое количество лент, то не получится избежать совпадений зазоров. Для этого существуют специальные нормы, которые определяют количество таких совпадений. Если кабель предназначен для напряжения до 6 кВ, то совпадений может быть не более 3, для кабеля, рассчитанного на 10 кВ, — не более 4; для кабеля 35 кВ — не свыше 6.
Как накладывают изоляцию?
Слой изоляции очень плотно прилегает к токопроводящей жиле. На нем не должно быть морщин или складок. Если они будут наблюдаться в структуре кабеля, то это приведет к возникновению пустот или же воздушных включений, которые в значительной степени понижают надежность работы кабеля.
От чего зависит толщина изоляционного слоя?
Толщина изоляционного слоя находится в прямой зависимости от номинального напряжения, а также от сечения жил. Этот показатель прописан в соответствующих ГОСТах. Для того чтобы сделать электрическую прочность кабеля как можно выше, на поясную изоляцию кабеля, рассчитанного на напряжение 6 и 10 кВ, а также на жилы и поверх изоляции укладывают экран, изготовленный из электропроводящей бумаги.
