Кабели и провода

Ка́бель (вероятно через нем. Kаbеl или нидерл. kаbеl из фр. câble, от лат. сарulum — аркан)— конструкция из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), или оптических волокон, заключённых в оболочку. Кроме собственно жил и изоляции может содержать экран, силовые элементы и другие конструктивные элементы. Кабельная линия — линия, предназначенная для передачи электроэнергии, отдельных её импульсов или оптических сигналов и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и конечными муфтами (уплотнениями) и крепежными деталями.

Классификация кабелей

На сегодняшний день выпускается более 20 тыс. типоразмеров кабеля. По области применения их можно условно разделить на несколько групп:

• для передачи электрической энергии (силовые кабели);

• для проводной связи и сигнализации (кабели связи);

• для управления (кабели управления);

• для передачи энергии и сигналов: o на радиочастотах — (радиочастотные кабели); o в оптическом диапазоне — (оптические кабели).

• для присоединения термопар к средствам измерения температуры — (термоэлектродные кабели и провода);

Также кабели разделяют по: • типу и наличию изоляции;

• типу и наличию экрана;

• по количеству жил;

• по материалу, из которого изготовлены провода;

• по гибкости: — для подвижного соединения; — для неподвижного соединения.

Материал проводников

Проводники в кабелях изготавливаются из следующих материалов:

• для передачи электрической энергии и сигналов:

1) Сталь, 2) алюминий, 3) медь, 4) серебро, 5) золото, 6) сплавов различных металлов;

• для передачи оптических сигналов: 1) стекло, 2) пластмассы,

• для рассеивания тепла: 1) нихрома ,2) константана.

Материал оболочки

Оболочка кабеля предназначена для защиты проводников и изоляторов от внешних воздействий, прежде всего от влаги, которая приводит к нарушению изоляции электрических кабелей, а также помутнению оптических волокон.

Оболочка кабеля может состоять из одного и более герметизирующих и армирующих слоёв, в качестве этих слоёв могут применяться различные материалы: ткань, пластмассы, металл, резина и проч. Кабели для передачи электрических сигналов могут быть снабжены экраном из металлической сетки, листового металла (фольги) или полимерной плёнки с тонким металлическим покрытием.

Поливинилхлоридные (ПВХ) пластикаты .Твёрдый поливинилхлорид имеет высокое содержание хлора (около 57 %) и воспламеняется с трудом. При воздействии пламени происходят следующие процессы: • 80 °C — начинается размягчение материала; • 100 °C — начинается образование хлороводорода; • 160 °C — около 50 % хлороводорода выделяется в виде газа; • 210 °C — поливинилхлорид плавится; • 300 °C — около 85 % хлороводорода выделяется в виде газа; • 350—400 °C — загорается «углеродный остов» молекулы поливинилхлорида. Один килограмм твёрдого поливинилхлорида выделяет 350 литров газообразного хлороводорода, который при растворении может дать более 2 литров концентрированной (25 %) соляной кислоты.

Для изоляции кабелей применяется мягкий поливинилхлорид или кабельный пластикат. Этот материал содержит 50 % различных добавлений (пластификаторов и др.), которые сильно изменяют горючие свойства полимера. Пластификаторы начинают улетучиваться уже при температуре 200 °C и загораются. Содержание хлора уменьшается примерно до 35 %, и его не хватает, чтобы препятствовать распространению огня. Однако, при сильном выделении хлороводорода твёрдый поливинилхлорид, удалённый от очага, не загорается и пожар гаснет. Благодаря перепаду температур, тяге, создаваемой в кабельных шахтах, газы, содержащие хлороводород уносятся от очага пожара, проникают в щитовые и аппаратные помещения и оседают на оборудовании.

Пропитанная бумажная изоляция. Кабельная бумага по ГОСТ 23436-83 для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ марок К и КМП изготавливается из небеленой сульфатной целлюлозы, марки КМ — из небелёной сульфатной целлюлозы для многослойной кабельной бумаги. Кабельная бумага по ГОСТ 645-79 для изоляции кабелей на напряжение от 110 до 500 кВ изготавливается из специальной сульфатной небелёной целлюлозы, бумага марок КВМ (многослойная) и КВМС (многослойная стабилизированная) выпускается машинной гладкости, а бумага марки КВМСУ (многослойная стабилизированная уплотнённая) — каландрированной.

Полиэтиленовая изоляция .Современные кабели производятся с изоляцией из сшитого полиэтилена и используются в сетях различного класса напряжения (до 500 кВ). Применение сшитого полиэтилена обеспечивает высокие диэлектрические свойства изоляции, высокие механические свойства, более высокие по сравнению с бумажно-масляной изоляцией термические режимы, надёжность и долговечность кабелей.    Изоляция из политетрафторэтилена (фторопласта)

Резиновая изоляция

Маслонаполненный кабель.Маслонаполненный кабель — это кабель с избыточным давлением, создаваемым маслом, входящим в состав бумажной пропитанной изоляции, и предусмотренной компенсацией температурных изменений объёма масла. Маслонаполненный кабель в трубопроводе — это маслонаполненный кабель с отдельно экранированными жилами, заключёнными в трубопровод, служащий оболочкой.[13] Развитие пожаров в кабельных помещениях с кабелями в маслонаполненных трубах при равных условиях газообмена происходит более интенсивно, чем по кабелям воздушной прокладки. Вызвано это тем, что масло в трубах находится при температуре 35-40 °C под избыточным давлением и при разгерметизации трубы растекается, увеличивая площадь горения Другие типы изоляции Также в качестве изоляции может применяться прессованная окись магния, изоляционные лаки, шёлк натуральный и синтетический, хлопчатобумажная пряжа, полистирольная и триацетатная лента.