Mitä ovat kaapelituotteet, määritelmä ja luokitus

Kaikki kaapelituotteet voidaan pelkistää seuraaviin päätyyppeihin:

• paljaat johdot;

• eri tyyppiset eristetyt johdot ja kaapelit;

• erityyppisiä kaapeleita.

Paljaissa langoissa on vain yksi rakenneosa – kiinteä metalliydin tai yksittäisistä langoista kierretty sydän. Eristetyissä johtimissa on virtaa johtavan johdon lisäksi eristekerros johdossa ja valoa suojaavat suojukset, esimerkiksi punos. Kaapelille on tunnusomaista, että siinä on kaksi tai useampia taipuisia eristettyjä johtimia, jotka on kierretty yhteen yhteisessä vaipassa.

Sähkökaapeli tunnusomaista kolme rakenneosaa:

• johtava ydin (yksi tai useampi);

• eristävä kerros;

• suojakuoret ja kannet.

Kaapelin tarkoitus on sähköenergian siirto ja jakelu.

Sanojen "kaapeli" ja "johdin" alkuperä

1200-luvulla ranskalaiset merimiehet kutsuivat laivan köysiä tai ankkuriköysiä "Kabeliksi", englantilaiset kutsuivat niitä "kabeliksi", ja tämä sana tuli saksan kieleen samaan aikaan kuin "Kabel".

Koska vedenalaisten kaapeleiden lennätinlinjojen ja transatlanttisen lennätinviestinnän tekniikka on kytketty laivoihin (asennuskaapeleita) sekä rumpuihin, jotka ovat samanlaisia ​​kuin laivojen köysiä ja ankkurikaapeleita käytetään, näitä lennätinlinjoja kutsutaan kaapeleiksi.

Pian britit tekivät verbin substantiivista, jos oli kysymys sähkeen lähettämisestä ulkomaille kaapelilla - "to sable «(lähettää kaapelilla)," kabeIn (sama saksaksi) - todellinen 1800-luvun sanamuodostelma.

Termit "kaapeli" ja "kaapelointi" esiintyivät ensin merenkulkualan ammattikielessä. Mutta pian termistä "kaapeli" tuli yleinen nimi eristetylle johtavalle linjalle.

Sanalla "tel" on myös oma historiansa, jonka alkuperää tulisi etsiä merenkulkijoilta, luotseilta (muinaisessa kreikassa "seuraava henkilö", joka ohjaa laivoja vaikeiden satamien lähellä olevien väylien läpi).

Käsite "johtaa" muodostettiin sanasta "escort", mikä antoi sille "suojatun" tai "vakuutetun" saattajan värin. Tässä tapauksessa termin "johto" tekninen ymmärrys on olemassa, koska se viittaa eristettyyn, suojattuun johtimeen.

Kaapeleiden luokittelu

Kaikki kaapelit voidaan jakaa kahteen ryhmään lähetetyn tehon mukaan:

• virtakaapeleitajolle on tunnusomaista suuri lähetysteho;

• tietoliikennekaapelit ja signaalikaapeliton ominaista erittäin alhainen lähetysteho.

Kaapelitekniikan ytimessä ovat rakenteet, kaapeleiden valmistukseen käytetyt materiaalit ja valmistusprosessi.

Kaapelituotteiden laadun parantaminen, kaapeleiden valmistuksessa käytettävien metallien ja eristysmateriaalien taloudellinen käyttö, niukkojen raaka-aineiden korvaavien tuotteiden käyttöönotto sekä kaapelituotevalikoiman laajentaminen – nämä ovat pääsuuntia, joihin nykyaikainen kaapeli tekniikka kehittyy.

Kaapelin pääominaisuuksien (sähkö-, lämpö- ja mekaaninen) laskeminen muodostaa perustan kaapelin teorialle, jonka avulla voidaan ennustaa kaapelin käyttäytyminen käytössä ja edullisin suunnitteluvaihtoehto, kaapelin koko. pääosat ja toimintatapa.

Sähkökaapelin päärakenneosat

1. Johtavat johdot, yksi tai useampia, erikokoisia ja -muotoisia

Sydämen tarkoitus on sähköenergian virtauksen suunta kaapelissa, ja sydämen poikkileikkauksen koko määrää lämpöytimien häviöiden määrän niiden läpi kulkevasta virrasta. Johdon suuremman joustavuuden saavuttamiseksi ne on tarvittaessa valmistettu ei yhdestä johdosta, vaan useista kierretyistä yhteen.

2. Eristemateriaalikerros (eriste), joka erottaa johtimet toisistaan ​​ja mahdollisesta metallista ulkovaipasta

Eristyskerroksen tarkoituksena on vastustaa johtimien ja kaapelin vaipan välisiä sähkökenttävoimia, jotka pyrkivät synnyttämään vuotovirtaa (tietoliikennekaapeleissa) ja purkamaan (vika) suurjännitekaapeleissa. Kaapelin eristyksen tulee aina olla riittävän joustava mahdollistaakseen kaapelin taipumisen valmistuksen ja asennuksen aikana.

Korkealla jännitteellä toimivien voimakaapeleiden eristyksen tulee olla ennen kaikkea korkea sähkölujuus, mikä varmistaa kaapelin toimintavarmuuden. Kaapelieristeeltä ei kuitenkaan aina vaadita suurta dielektristä lujuutta.

Esimerkiksi tietoliikennekaapelit toimivat yleensä matalalla jännitteellä ja tässä vuotohäviöt ovat kriittisiä, joten eristemateriaalit, joiden vuoto on mahdollisimman pieni, ts. joilla on korkea eristysvastus ja pieni dielektrisen häviön tangentin arvo, käytetään eristämään viestintäkaapeleita.

3. Suojakannet ja suojukset, jotka suojaavat kaapelin eristekerrosta ympäristövaikutuksilta ja mekaanisilta vaurioilta

Tähän tulisi kuulua myös erilaisia ​​korroosionestopinnoitteita, joiden tarkoituksena on suojata kaapelin vaippaa ja kansia ympäristön korroosiolta. Erityyppiset vaipat (lyijy, kumi jne.) eroavat toisistaan ​​mekaanisen lujuuden, korroosionkestävyyden ja pääasiassa kosteudenkestävyyden suhteen, koska useimmat kaapelieristysmateriaalit huonontavat eristysominaisuuksiaan merkittävästi kastuessaan.

Sergei Antonov, maalaus "Pulling the cable" 1968.

Johtojen, kaapeleiden ja kaapeleiden valmistukseen käytetyt materiaalit

Erotetaan materiaalit, joita käytetään johtavan ytimen, eristävän kerroksen ja suojavaippaisten ulkokuorien valmistukseen.

Mutta seuraava luokitus on kätevämpi:

• metallit;

• kuitumateriaalit;

• polymeerimateriaalit;

• nestemäiset eristysaineet;

• kiinteät eristysmateriaalit, jotka perustuvat luonnon- ja synteettisiin hartseihin;

• lakat, yhdisteet ja bitumi.

Kaapeleiden valmistuksessa käytetään metalleja: kuparia ja sen seoksia, alumiinia, lyijyä ja terästä.Kuparia ja alumiinia käytetään pääasiassa johtojen, kaapeleiden ja kaapelien valmistukseen, kun taas lyijyä ja terästä käytetään suojakoteloiden ja panssarien valmistukseen.

Näiden metallien soveltuvuus lankojen ja kaapeleiden valmistukseen määräytyvät pääasiassa sähköisten (sähkövastus) ja mekaanisten (vetolujuus ja venymä) ominaisuuksien perusteella.

400 kV XLPE-eristetyn tehokaapelin poikkileikkaus. Tällaista kaapelia käytetään Berliinin 380 kV ilmajohdossa. Kaapelin osa - 1600 mm2. 34 kilometrin linja on rakennettu vuonna 2000.

Virtakaapeleiden luokitus ja merkinnät

Kaapeli, jota voidaan käyttää maahan maahan

Virtakaapelin liittimet

Raskaat kuparikaapelit

Kaapeli öljypumppuasennuksiin, jossa on kuparijohtimet, lämmönkestävä lohkokopolymeerieristys ja fluoroplastinen vaippa jokaiselle kolmelle johtavalle johtimelle. Uuden kaapelin valmistustekniikan mukaan fluoroplastia levitetään eristettyihin johtaviin johtoihin suulakepuristamalla: materiaalin käsittelyn jälkeen erikoislaitteilla tuloksena oleva polymeerimassa kulkee muotoilutyökalun läpi ja "käärii" johdot.

Kaapelitekniikan historiasta

Kaapelitekniikan historia alkaa ensimmäisistä yrityksistä tuottaa eristettyä lankaa, jonka tarve syntyi noin 1753 ilmakehän sähkön tutkimuksen yhteydessä.

Kaapelitekniikan ensimmäinen kehityskausi kesti noin 1800-luvun puoliväliin asti, ja sitä leimaavat yritykset valmistaa eristettyä lankaa ja kaapelia käyttämällä lasiputkia, tiivistysvahaa ja muita käsillä olevia materiaaleja.

Tärkeä rooli tällä kaapeliteknologian kehityskaudella oli P.L.Schilling, sähkökaivoksen keksijä. PL Schillingin ansio on, että hän käytti ensimmäisenä kaapelin eristykseen materiaalia (kumia), joka otettiin käyttöön johtimien ja kaapelien tuotannossa 60 vuotta myöhemmin.

1800-luvun puolivälistä lähtien Englannissa ja Saksassa alettiin valmistaa guttaperkalla (hartsi, joka on koostumukseltaan hyvin samanlainen kuin luonnonkumi) eristettyjä viestintäkaapeleita.

Lisätietoa luonnonmateriaalien käytöstä kaapelitekniikassa:

Kumin ja kumimateriaalien käyttö sähkötekniikassa

Johdon peittäminen guttaperchalla. Greenwich, 1865-66. R. C. Dudleyn maalaus

Sähkössä käytettävät kaapelituotteet (kaapelit, johdot, kaapelit) luokitellaan seuraavien kriteerien mukaan:

• eristäytymisen luonteen vuoksi,
• johtavien suonten materiaalin mukaan,
• johtavan sydämen muodon ja rakenteen perusteella,
• suojakuorien tyypin mukaan,
• tuotanto- ja rakennusominaisuuksien mukaan,
• ajanvarauksella
• Suurvirtakaapelituotteet jaetaan myös jännitteellä.

Tuotanto- ja suunnitteluominaisuuksien mukaan kaikentyyppiset kaapelituotteet jaetaan johtavien johtimien lukumäärän, poikkileikkauksen tai halkaisijan mukaan, sydämen joustavuuden, kiertymisjärjestelmän mukaan, ulkoisen muodon mukaan (pyöreä, kolmion muotoinen jne.), ulkoisten kansien tyypin ja muiden mukaan.

Hyödyllistä tietoa: Miten johdot eroavat kaapeleista?