Mikä on sähkökaapeli ja mistä se koostuu?

Voimakaapelit mahdollistavat sähköenergian siirron sähköasemilta yleishyödyllisiin, teollisiin ja julkisiin laitoksiin. Johdinrakenne koostuu johtimista, eristyspäällysteestä, ulkovaipasta, panssarista ja suojuksesta. Tuotteet jaetaan laatuluokkiin seostyypin, rakenteen ja rakenteen, johtimien lukumäärän, virrankantokyvyn jne. mukaan.

Tuotetyypit

Voimakaapeleiden tarkoituksena on siirtää sähköenergiaa asuinrakennuksiin, julkisiin organisaatioihin ja teollisuuteen. Tuotteet luokitellaan kaapeleiden, sisäisten johtimien, vaippojen jne. parametrien ja ominaisuuksien mukaan.

Voimakaapeleiden ulkoinen (ulkoinen) suojaus ilmakehän sateilta ja muuttuvilta sääolosuhteilta voi olla panssaroitu tai panssaroimaton. Ohjauskaapeli eroaa virtajohdosta siinä, että se on vähemmän kestävä. on vahvistamaton.

Johtimien rakenteen mukaan tuotteet jaetaan yksijohtimisiin kaapeleihin tai kaapeleihin, joissa on 2-5 johdinta (monijohtimiset kaapelit).

Jänniteluokituksen mukaan kaapelit jaetaan paineen alaisena käytettäviksi tarkoitettuihin kaapeleihin:

• alhainen;
• keskipitkällä aikavälillä;
• korkea.

Tuotteet eroavat toisistaan kokonaispainon ja yksittäisten osien (eristys, johtimet, suojat) painon suhteen.

Suosittuja ja suosittuja virtajohtomalleja ovat mm:

• PPV;
• APPV;
• VVG;
• PVS;
• Vbbshv;
• NUM;
• KG.

PPV-kaapeli koostuu kuparisydämestä (kolmijohtiminen), joka on suojattu PVC-kerroksella. Näitä tuotteita käytetään sisävalaistukseen. Tuotteet on kiinnitettävä paikoilleen.

APPV-lanka valmistetaan pääasiassa alumiiniseoksista; materiaali kulkee langan pituussuunnassa.

VVG-kaapelin ydin on valmistettu kuparista, ja siinä on 1-4 ydintä. Suojapinnoite koostuu PVC:stä. Kaapeleita käytetään valaistusjohtojen kuljettamiseen asuintiloissa ja julkisissa tiloissa, joissa lämpötila ja kosteus vaihtelevat.

PVS-langan koostumuksessa oleva kupari tekee rakenteesta plastisen. Tuotteen paksuuden mukaan sauvan osien kiertyminen 2-5 kierrosta on sallittua. Johtoja käytetään kodinkoneissa, valaistusjärjestelmissä ja sovittimissa.

VBBShV-kaapeleissa on enintään 5 kierrettyä ydintä. Näitä tuotteita käytetään sähkönsiirtolinjojen johtamisessa. Tuotteet ovat erityisen vahvoja ja kestäviä.

NUM-langassa on palamattomasta materiaalista valmistettu ulkovaippa ja 2-4 sisäydintä. Nämä johdot ovat optimaalisia sähköjohtoja varten. Tuotteiden etuna on niiden muodonmuutoskestävyys; rakenne kestää lämpötilanvaihtelut -50 ja +50 °C välillä.

KG koostuu useista kuparilangoista. Suojakerros koostuu kumilla päällystetystä eristeestä. Tuotteiden lujuus, sitkeys ja kosteudenkestävyys mahdollistavat niiden käytön vaikeissa kohteissa.

Sähköjohtojen ytimien käsite

Voimakaapeleiden suunnittelussa käytetään metalliseoksista valmistettuja muovisydämiä. Ydin voi olla kiinteä tai monisäikeinen. Saatavilla on erilaisia poikkileikkausmuotoiluja (litteä, sektorin muotoinen). Tärkeä ominaisuus on johtimen poikkipinta-ala.

Johtimet ja nollapisteen maadoitusjohtimet

Johtimet voivat olla joko johtavia tai maadoitettuja (nollajohtimia) niiden nimityksen mukaisesti.

Johtava ydin on kaapelin peruselementti. Se voi koostua 1-5 johtimesta. Elementtien muoto on pyöreä, segmenttimuotoinen tai sektorimuotoinen standardien mukaan. Tuotteita säännellään poikkileikkauksen ja halkaisijan mukaan.

Nollajohtimia käytetään, jos sähköverkossa on epätasainen kuormitus. Maadoitussäikeet erottuvat pienestä poikkileikkauksestaan, ja ne on sijoitettu johtimen keskelle. Elementit takaavat turvallisen toiminnan.

Ydin eristys

Johtojen johtimet on eristettävä erityisellä pinnoitteella.

Suojana käytettävät raaka-aineet ovat:

• paperi;
• kumia;
• muovia.

Paperieristyksessä johtimet päällystetään kerroksittain ja raaka-aine kyllästetään palonestoaineella. Tuotteita käytetään korkeajännitteisissä laitteissa.

Kumieristyspinnoite on muovia, vahva ja kestävä. Kumipäällysteisiä johtimia käytetään kaapeleissa, jotka liitetään laitteisiin, joita liikutetaan käytön aikana. Kumin herkkyys pakkaselle on otettava huomioon. Johtimet on varustettu PVC-pinnoitteella muodonmuutosten estämiseksi.

Muovista (polyeteenistä tai PVC:stä) valmistettu eristekerros on edullinen, luotettava, hyvin eristävä ja pitkäikäinen.

Yksiytiminen ja moniytiminen

Voimakaapeleiden rakenteeseen kuuluvat johdot

• yhden ytimen;
• moniydin.

Yksijohtimisessa kaapelissa on 1 virtajohdin. Tuotteita käytetään julkisissa rakennuksissa ja asuinkomplekseissa sähkön syöttämiseen. Teollisuustiloissa käytetään yksijohtimisia johtoja, joilla sähkö johdetaan generaattoreista yleiseen sähköverkkoon.

Monisäikeiset johdot koostuvat useista toisiinsa kietoutuneista johdoista. Taipuisuuden lisäämiseksi lankojen väliin pingotetaan lankasäikeitä. Ne ovat tärinänkestäviä, monipuolisia ja sopivat kodinkoneisiin.

Ydinmateriaali

Ytimien valmistuksessa käytetään erilaisia materiaaleja (alumiinia, kuparia, terässeoksia). Komposiittikoostumukset ja synteettiset materiaalit ovat mahdollisia. Muovista tai lasista valmistettuja johtimia käytetään optisten signaalien läpivientiin. Lämpöenergian haihduttamiseen käytetään nikromista valmistettuja sydämiä.

Kupari

Kuparijohdot ovat valmistusprosessista riippuen joko taipuisia tai säikeistettyjä. Yksijohtimisten elementtien halkaisija on 16-95 mm², monijohtimisten elementtien halkaisija on 25-800 mm². Jäykillä säikeillä on pyöreä poikkileikkaus. Kupariseokset ovat tehokkaita, luotettavia ja pitkäikäisiä, mutta kalliita.

Alumiini

Alumiinijohtimien poikkipinta-ala on suurempi, eivätkä ne ole kovin johtavia. Johtimet ovat pehmeitä, alttiita vääntymiselle ja hapettumiselle, ja ne vaativat säännöllisiä tarkastuksia sen varmistamiseksi, että liitokset ovat turvallisia. Alumiiniseoksista valmistetut johtimet ovat jäykkiä. Johdon poikkipinta-ala saa olla enintään 1 mm². Asuinrakennuksissa alumiinijohtimien poikkipinta-alan on oltava vähintään 16 mm².

Suojat, täyteaineet ja suojukset

Virtakaapelin rakenteeseen kuuluvat eristyksen välissä olevat pakolliset kerrokset.

• kilvet;
• täyteaineita;
• tuppeen;
• suojapeitteet.

Suojat on suunniteltu suojaamaan ulompia kerroksia sähkömagneettisilta häiriöiltä. Elementit on valmistettu foliosta, paperista, joka on käsitelty erityisellä yhdisteellä.

Täyteaineita valmistetaan muovi-, kumi- tai paperiliuskojen muodossa. Elementtien avulla voit säätää vierekkäisten rakenneosien tiiviyttä. Yhdisteet tekevät tuotteesta ilmatiiviin ja mekaanisesti vakaan ja antavat sille halutun muodon.

Vaippa on suunniteltu suojaamaan johdinpintoja. Rakenneosat on valmistettu alumiiniseoksista, lyijystä, palamattomasta muovista ja kumista. Pinnat voivat olla sileitä tai aaltomaisia. Vaipat estävät johtimen muodonmuutokset vedessä ja happo-emäsyhdisteissä.

Suojapeitteet (tyyny, panssarointi) täydentävät muotoilua. Panssari on valmistettu sinkityistä nauhoista ja langoista, ja se antaa tuotteelle sen kestävyyden.

Virtajohdon eristys

Virtakaapelin vaippa on suunniteltu eristämään tuote ulkoisilta rakennuselementeiltä. Vaippa ei saa johtaa virtaa.

Kaapelin eristyksen päätyyppejä edustavat pinnoitteet:

• kyllästetty paperi;
• kestävää kumia;
• polyvinyylikloridi;
• Polyeteeni.

Eristeenä voidaan käyttää esimerkiksi polystyreeniä, fluorimuovia ja magnesiumoksidia.

Kaapelimallit, jotka on päällystetty alumiini- ja lyijyvaipalla varustetuilla paperiarkkeilla, ovat optimaalisia 35 kV:n jännitteisen sähköenergian johtamiseen (GOST 18410-73). Alumiinipinnoitettuja eristysmateriaaleja ei suositella tuotantolaitoksiin, joissa käytetään emäksisiä liuoksia. Lyijypinnoitettu eristys suojaa aggressiivisilta alkaliympäristöiltä.

Ulkopuolisella kumieristeellä varustetut kaapelit soveltuvat enintään 10 kV:n tasajännitteisten sähköverkkojen asennukseen. Johtoja käytetään virtapiireissä, joissa on eritasoisia sähköjohtoja (GOST 433-73). Tuotteille on ominaista korkea hygroskooppisuus ja plastisuus. Lankarakenne on varustettu kestävällä teräspanssarilla, joka estää muodonmuutokset.

Polyvinyylikloridieristeiset kaapelit on suunniteltu sähköjohdotukseen, jonka nimellisjännite on 0,66-6 kV (GOST 16442-80). Materiaalit ovat budjettiystävällisiä ja muovisia. Lisäaineiden avulla koostumus saa vastustuskyvyn miinus- tai korkeissa lämpötiloissa.

Ristisilloitetusta polyeteenistä (XLPE) valmistettu ulkoinen eristysvaippa on kehittynyt yhdiste, jolle on ominaista alhainen paino, kestävyys, kosteuden- ja lämmönkestävyys.

Polyeteeni suunnitellaan jännitteitä varten tiheyden mukaan:

• Ryhmä 1 (6-35 kV);
• 2 ryhmä (45-150 kV);
• 3 ryhmä (220-330 kV).

Lomakkeella

Kaapelin poikkileikkausrakenne leikkausnäkymässä voi olla:

• alakohtainen;
• pyöreä sinetöimätön;
• pyöreä sinetöity;
• segmentoitu jne.

Litteä virtajohto on suunniteltu teollisuustiloihin, joissa on kuiva ja kostea ilma, ulkorakennuksiin, ylikulkusiltoihin. Poikkileikkaukseltaan pyöreät tuotteet on tarkoitettu kiinteisiin sähköasennuksiin rakennusten sisällä.

Käyttöikä

Kaapelin käyttöikää säännellään valtion standardeilla (GOST 16442-80, GOST 18410-73 jne.), ja se jaetaan varsinaiseen ja takuuaikaan.

Valmistaja myöntää tuotteelle takuun ajalle, joka lasketaan rakennelman käytön aloittamisesta. Tilaus on voimassa niin kauan kuin ostaja noudattaa kuljetusta, asennusta ja toimintaa koskevia sääntöjä. Muovieristeisten kaapeleiden takuu on vähintään 5 vuotta. Paperieristeisillä kaapeleilla on enintään 4,5 vuoden takuu.

Kaapelin käyttöikä on rakenteen todellinen käyttöaika standardin sallimissa teknisissä parametreissa. Muovieristeisten kaapeleiden todellinen kesto ja käyttöaika on noin 25 vuotta. Kyllästetyllä paperieristeellä varustettuja johtoja voidaan käyttää jopa 30 vuotta.

Merkintä kaapelityypin määrittämiseksi

Johdinten erityinen käyttötarkoitus ja koostumus näkyy merkintäkoodissa.

Säännöissä on hyväksytty kaapeleiden merkitseminen käyttäen erisävyisiä johdineristeitä ja kiskoja:

• ruskea ja musta väri merkitsevät vaihejohdinta;
• sininen väri tarkoittaa nollajohdinta;
• maadoitussydämet on merkitty kelta-vihreällä värillä jne.

Etiketissä tai tuotteessa on kirjainkoodimerkintä (PPV, APPV, VVG), joka määrittää, mistä tuote koostuu.

Seuraavat symbolit ilmaisevat virtajohtojen eristystyypit:

• P (polyeteeni);
• H (palamaton kumi);
• B (polyvinyylikloridi);
• P (kumi) jne.

Merkintäsäännöt on vahvistettu GOST 18620-86 -standardissa.

Lopuksi haluaisin lisätä, että virtajohtoja kuljetetaan puu- tai muovirummuille käärittyinä tai käämeisiin käärittyinä.

Aiheeseen liittyvät artikkelit: