Typy měděných vodičů a kabelů: účel, rozdíly a výhody

Podle domácích GOST se vyrábí více než 20 tisíc jednotlivých typů vodičů a kabelů. Liší se průřezem, počtem žil, materiálem vodiče a izolace, třídou pružnosti a dalšími charakteristikami. Jejich účel je také odlišný. V tomto článku se podíváme na nejběžnější typy měděných kabelů a vodičů s příklady konkrétních značek.

Výhody mědi jako dirigenta

• Vysoká elektrická vodivost – přibližně jedenapůlkrát lepší než u hliníku.
• Dobrá pružnost a pevnost v tahu – drát vydrží opakované ohýbání a kroucení.
• Chemická inertnost – měď nereaguje s většinou látek.
• Pevnost v tahu je přibližně o 40 % vyšší než u hliníku.

Měděné vodiče se pro své vlastnosti používají mnohem častěji než hliníkové – jak v domácích spotřebičích, tak ve výkonných průmyslových zařízeních.

Parametry kabelů a vodičů

Chcete-li rozlišovat mezi různými typy kabelových a drátěných výrobků, musíte znát vlastnosti a konstrukční prvky, kterými se mohou lišit.

Začněme tím, že kabel a drát nejsou synonyma. Zásadní rozdíl je ve struktuře.

Drát je jednovodičový nebo vícevodičový vodič obklopený izolací, která není navržena tak, aby chránila vodič před vlivy prostředí a při vystavení vlhkosti, slunci nebo chemikáliím se rychle rozpadne.

Kabel se skládá ze dvou nebo více takových žil ve společném ochranném plášti. Ten zajišťuje větší odolnost kabelových výrobků a umožňuje jejich použití například ve vodě, pod zemí i venku.

• Řez: podle plochy a tvaru.
• Počet drátů v jádru: od jednoho do několika tisíc.
• Izolační materiál: PVC, fluoroplast, papír, tkanina a další.

Kromě výše uvedených charakteristik se kabely liší také tvarem, počtem vodičů a materiálem vnějšího pláště.

Vodivé prvky tedy nemohou být méně než dva a maximální počet dosahuje několika desítek. Pokud jsou položeny ve „svazku“, kabel získá kulatý tvar, pokud je paralelní, obdélníkový tvar. Vnější plášť je vyroben z pryže, PVC, síťovaného polyethylenu, olova a dalších materiálů.

Běžné značky měděných drátů

Obtížnost při čtení značení je v tom, že neexistuje jediný standard. Část dopisu obvykle obsahuje informace o vodiči a izolačním materiálu, oblasti použití, jakož i nízké hořlavosti, odolnosti proti vlhkosti, pružnosti a dalších funkcích – pokud existují.

V prodeji lze nalézt následující značky měděných drátů:

• ПЩ — navíjecí drát, určený pro kartáče elektrických strojů. Nemá izolaci. Odolný vůči vibracím, nebojí se vlhkosti, odolává vícenásobným nárazům, pracuje v širokém teplotním rozsahu -60–230 ℃.
• PV – drát s PVC izolací. Existují jednojádrové 1. třídy flexibility a vícejádrové 3. třída flexibility. Používá se v interiéru. Má tyto modifikace: BPVL – pro leteckou techniku, KSPV – pro napájení alarmů a video dohledu, PVV – vysokonapěťové, pro zapalovací systémy motorových vozidel.
• PuV – instalace, jednožilové, s PVC pláštěm. Používá se pro instalaci elektrických obvodů v interiéru na stěny, pod omítku, uvnitř ocelových trubek a krabic. Volba PUGV je potřebná v místech, která vyžadují zvýšenou flexibilitu. Dodatečná písmena „ng“ znamenají, že izolační materiály nešíří spalování.
• RKGM je ohebný drát s voděodolnou pryžovou izolací v opletení ze skelných vláken. Slouží jako svorky pro elektromotory a transformátory a pro pokládku elektroinstalace v místech s vysokou teplotou a vlhkostí: vany, sauny.
• VPP – vodou ponořitelné s izolací a přídavným polyetylenovým pláštěm. Slouží k připojení zařízení pracujícího pod vodou k síti.
• PPS – dráty pro kolejová vozidla. Chemicky inertní a odolný vůči účinkům maziv. Odolné vůči vlhkosti, prachu, vibracím, vysokým a nízkým teplotám. Přítomnost a materiál izolačního dielektrika závisí na konkrétní modifikaci.

Při výběru drátu je důležité znát jeho účel a také vlastnosti sítě, ve které bude použit. Překročení jmenovitých proudů vede k přehřátí vodiče a roztavení izolace. V nejhorším případě může dojít ke zkratu a požáru.

Typy měděných kabelů

Kabely se používají pro pokládku elektroinstalace v domech, připojení elektrických zařízení, napájení zásuvek, svítidel a v mnoha dalších situacích. Všechny kabelové produkty jsou rozděleny do samostatných typů, které mají některé společné vlastnosti a účely.

Napájení

Používají se k přenosu elektrické energie ze zdroje do zařízení. Jsou rozděleny do následujících typů:

• KG je flexibilní, s pryžovým pláštěm odolným proti vysoké vlhkosti a ultrafialovému záření. Potřebné pro připojení výkonných mobilních zařízení, jako jsou svářečky.
• VVG – skládá se z 2-5 izolovaných žil v PVC plášti. Nejčastěji se používá v elektroinstalaci.
• NYM je zahraniční obdobou VVG.
• PVC je flexibilní kabel používaný v prodlužovacích kabelech a pro připojení nářadí a domácích spotřebičů k síti. Izolace žil a pláště jsou vyrobeny z polyvinylchloridu.
• PvV je potřeba pro přenos a distribuci elektrické energie ve výkonných stacionárních instalacích. Určeno pro síťové napětí 10 kW. Vodiče jsou izolovány zesítěným polyethylenem a nahoře pokryty pláštěm z PVC.

Kromě výše uvedených označení věnujte pozornost dalším označením: T – kabel je odolný vůči plísním, U – nebojí se mrazu, LS – při hoření nevychází kouř atd.

Řízení

Hlavním úkolem tohoto typu je přenášet signály obsahující data o provozním režimu zařízení. Poznáte je podle velkého K na začátku značení. Další dvě písmena označují materiál izolace a pláště. Poté přichází informace o přítomnosti dodatečné ochrany, clony a požární odolnosti.

Jako příklad si dešifrujeme několik značek.

KVVG – ovládání, s izolací a pláštěm z polyvinylchloridu, „holé“ – to znamená bez dodatečného pancéřování.

KVVB je stejný, ale obrněný ocelovými pásy.

KMPVeng-LS je malý ovládací kabel s polyetylenovou izolací, PVC pláštěm a stíněním. Při pokládání ve skupinách nerozšiřuje spalování a vyznačuje se nízkými emisemi plynů.

Signál a blokování

Používají se k přenosu aktivačních signálů a blokování provozu různých elektrických zařízení. Používají se v požárních a bezpečnostních alarmech, automobilech, systémech regulace teploty a dalších zařízeních.

• SBPu je kabel blokující signál se zesílenou polyetylenovou izolací.
• SBZPu – liší se od předchozího přítomností hydrofobního plniva, díky čemuž je vhodný pro instalaci v podmínkách vysoké vlhkosti.
• SBVG – s PVC pláštěm bez vnějšího ochranného nátěru.

Měděné kabely blokující signál se používají v elektronice, lékařských zařízeních, dopravě – tedy v těch oblastech, kde je potřeba řídit chod přístrojů.

Kancelář

Jsou potřebné k dálkovému ovládání pohyblivých a stacionárních jednotek zařízení přenosem nízkoenergetických elektrických signálů.

Měděné ovládací kabely jsou označeny písmeny KU. Následující informace obsahují informace o izolačním materiálu, plášti a přítomnosti měděného stínění.

Jako příklad si porovnejme značení KUPR a KUGVEV. Oba kabely jsou ovládací kabely. Písmeno G v názvu druhého znamená vysokou třídu flexibility. Materiál izolace a pláště: polyetylen a pryž pro první, PVC pro druhé. Písmeno E označuje přítomnost obrazovky.

Lze konstatovat, že kabelové výrobky s označením KUGVEV jsou pro svou dobrou flexibilitu vhodné pro spojování pohyblivých částí mechanismů. Přítomnost stínícího opletení vám umožní nestarat se o rušení a zkreslení signálu.

Montáž

Přenášejí elektrickou energii mezi prvky v rámci jediné instalace. Tento typ měděných kabelů je označen písmeny MK v označení:

• MKShv – vodiče jsou izolovány dielektrikem z PVC a uzavřeny v hadici ze stejného materiálu.
• MKEShv – podobně jako předchozí, liší se přítomností obrazovky.
• MKEKSHV je instalační kabel se stíněním z měděných drátů a pancířem z pozinkované oceli.
• MGShVE – především se liší od ostatních vysokou třídou flexibility.

Instalační měděné kabely se obvykle používají v malých úsecích v rozvodných zařízeních, ovládacích panelech a v elektronických a radioelektronických zařízeních. Vhodné také pro přenos energie mezi více zařízeními.

Komunikační kabely

Používají se k přenosu dat pomocí proudů různých frekvencí. Jejich konstrukce závisí na typu informací, přenosové frekvenci, oblasti použití a předpokládaných podmínkách instalace: uvnitř, venku, nad hlavou nebo pod zemí.

V závislosti na typu přenášených informací jsou měděné komunikační kabely rozděleny do několika typů:

• Telefon:
  • Pro pokládku mezi městy jsou zapotřebí vysokofrekvenční hlavní vedení, například MKSAShp – měděný kmenový kabel s hliníkovou ochranou a polyetylenovou hadicí, která umožňuje jeho použití pod zemí.
  • Nízkofrekvenční spojují telefony v obydlené oblasti. TPV je telefonní kabel s polyetylenovou izolací a PVC pláštěm. Určeno pro instalaci uvnitř budov.

  Při výběru kabelových a drátěných výrobků je důležité vzít v úvahu nejen značku a typ měděných kabelů nebo drátů, ale také jejich číselné charakteristiky. Do označení se promítají i údaje o počtu žil, jejich průřezu, přítomnosti zemnícího vodiče a jmenovitém napětí sítě.

  

  Většina kovů dobře vede elektrický proud a tato vlastnost je ideální pro elektrotechniku. Vodivé materiály jsou měď, hliník, bronz, mosaz. Neželezné kovy mají jedinečné vlastnosti, které umožňují jejich použití v široké škále způsobů. Pojďme se blíže podívat, jakou roli hrají v elektrotechnice.

  Způsoby využití kovů v elektrotechnice a energetice

  Kovy a jejich slitiny se v elektrotechnice používají všude. Od nejmenších součástí, vláken a kontaktů až po velké kovové konstrukce a pouzdra, bez kterých si nelze představit elektrické spotřebiče. Podívejme se na některé z nejoblíbenějších oblastí použití barevných kovů a nerezových ocelí.

  Výroba vodičů

  Nejjednodušší, ale nejdůležitější aplikací kovů je výroba drátů, jiných vodičů a desek plošných spojů. Pokud by se informace začaly přenášet prostřednictvím optických vláken, pak nelze takovou náhradu provést běžnou elektřinou. Stále se zde aktivně používají dráty s kovovým jádrem.

  Kabelová a nadzemní elektrická vedení, stejně jako transformátory a další prvky elektrické sítě jsou vyrobeny z hliníku a mědi. Hliníkový drát je lehčí a levnější, proto se používá především pro pokládku drátů z elektrické sítě k domům a jiným energeticky náročným objektům. A měděná tyč má větší pevnost a vyšší elektrickou vodivost. Proto jsou měděné kabely a cívky v transformátorech umístěny v důležitějších oblastech elektrické sítě.

  Dalšími vynikajícími vodiči jsou mosaz a bronz. Používají se také pro vinutí, přípojnice, kabely.

  Výroba permanentních magnetů

  Elektrotechnika, stejně jako zvuková technika, je nemožná bez magnetů. Používají se například v pohonech elektromotorů, které přeměňují elektrickou energii na energii mechanickou, dále v generátorech, induktorech, k vytváření magnetických ložisek v elektroenergetice, ve spotřební elektronice atd. Permanentní magnety jsou vyrobeny z feromagnetických kovů. Tedy z kovů, které si zachovávají magnetizaci. To je železo, nikl, kobalt. Některé kovy vzácných zemin se také přidávají pro zvýšení magnetických vlastností. Kobalt a nikl jsou dobré, protože umožňují vytvářet tepelně odolné magnety.

  Výroba elektrických kontaktů

  Vodiče a polovodiče pro spojení dvou prvků elektrického obvodu jsou vyrobeny z mědi, hliníku, zlata a stříbra. Měď se používá všude, ale na vzduchu oxiduje rychleji než jiné kovy. Hliník také vytváří silný oxidový film, a proto se tyto kovy častěji používají v interiéru. Zatímco důležité kontakty pro výkonné elektrické sítě jsou vyrobeny z technického stříbra nebo zlata.

  Výroba pouzder pro elektrotechnické výrobky

  Z kovů jsou také kryty, zástěny a radiátory pro elektrická zařízení; Používá se nerez, hliník, měď. Plech se používá k výrobě těla výrobku nebo obrazovky, chrání je před mechanickými nárazy, vlhkostí, prachem a také je chrání před elektromagnetickým rušením a radiofrekvenčním zářením. Radiátory umožňují odebírat teplo z elektronických součástek a snižovat jejich zahřívání.

  Druhy kovů v elektrotechnice a energetice

  Váš. Téměř všechny kovy našly své uplatnění. Ty, které mají vysokou elektrickou vodivost, se staly vodiči. Feromagnetika našla uplatnění při výrobě magnetů. Materiály s nízkou elektrickou vodivostí a vysokým odporem, jako je olovo nebo zinek, našly uplatnění v tepelných cívkách a izolátorech. Vzácné zeminy a drahé kovy jsou také aktivně využívány v průmyslu díky svým jedinečným vlastnostem. Uvažujme o nejčastěji používaných kovech a slitinách v elektrotechnice.

  Měď

  Měď a její slitiny jsou pravděpodobně nejběžnějším kovem pro elektrotechniku. Vyšší tepelnou vodivost má pouze stříbro, ale použití tohoto drahého kovu v běžném životě by bylo velmi nákladné. Zatímco měď má nejen dobrou elektrickou vodivost (5,96*10^7 S/m), ale také vynikající cenu.

  Měď má také vysokou plasticitu, lze ji snadno ohýbat, svařovat a pájet. Měď neztrácí své vlastnosti, když je vystavena deformaci.

  Nečistoty v mědi velmi ovlivňují elektrickou vodivost, proto se pro elektřinu používají stupně s obsahem ostatních prvků nejvýše 6,1 % – jedná se o stupně M0 a M1. Měkká žíhaná měď (třída MM) se dodává v drátech a pásech, pokud je důležitá tažnost. Tvrdá měď (třída MT), vyrobená deformací za studena, se používá tam, kde je důležitá pevnost.

  Hlavní nevýhodou mědi je, že není dostatečně tvrdá a odolná. Měď také není navržena pro práci v podmínkách vysokých teplot. V takových případech se používají slitiny mědi – bronz a mosaz. A pokud měď potřebuje odolávat vysokým teplotám, je legována stříbrem, hořčíkem, kadmiem a dalšími prvky.

  Měď má vysokou odolnost proti korozi, ale při vystavení kyslíku rychle oxiduje. Proto je například u drátů důležité mít hermetickou izolaci.

  Základní měděné válcované výrobky pro elektrotechnické účely se vyrábějí válcováním a tažením. Obvykle se jedná o drát, tyč, pásku a fólii.

  Bronze

  Cínové, beryliové a kadmiové bronzy se také používají k výrobě vodičů. Jsou o něco horší než čistá měď v elektrické vodivosti, ale zároveň jsou 2-3krát tvrdší. Bronzy se také vyznačují vyšší odolností proti korozi.

  Nejvyšší elektrickou vodivost mezi bronzy má značka BrKd1 a další slitiny kadmia. Toto číslo je pouze o 10 % nižší než u čisté mědi. Síla bronzu je přitom téměř 2,5krát vyšší. Tato třída se používá k vytváření kontaktů, trolejových vodičů a kolektorových desek.

  Pokud je vyžadována zvýšená pevnost, například pro vytvoření proudových pružin, pak se používají bronzy s přísadami cínu a fosforu, stejně jako jakosti berylia.

  Bronzy mají vynikající odlévací vlastnosti, proto se z nich vyrábějí lité prvky, které se používají při výrobě elektrotechnických výrobků.

  Mosaz

  Mosaz má elektrickou vodivost, která je přibližně o 25-50 % nižší než čistá měď díky přidání zinku. Ale slitina má vysokou plasticitu kombinovanou s pevností, což je vysoce ceněno při výrobě takových dílů, jako jsou rotory, držáky kartáčů a další prvky vedoucí proud.

  Rozlišuje se jednofázová a dvoufázová mosaz. Dvoufázové – tvrdší, ale zároveň křehké. K jejich zpracování proto dochází především ohřevem. Plechy a desky jsou vystaveny lisování a tlaku. Používají se také válcované kovové výrobky vyráběné tažením a válcováním za studena: pásky, drát.

  Mosaz se výborně hodí pro svařování a pájení za předpokladu, že neobsahují hliník. Mají vysokou odolnost proti korozi a elasticitu a lze je snadno řezat.

  Hliník

  Hliník má elektrickou vodivost téměř 3x nižší než měď. To však stačí k použití kovu jako vodiče, zejména proto, že jeho specifický odpor je nízký. Hliníkový drát se používá k výrobě drátů, stejně jako kontaktů a dalších vodičů. Na povrchu hliníku se rychle vytvoří oxidový film, který chrání před pronikáním kyslíku, jiných látek a mechanickému poškození. Hliníkové výrobky jsou elastické, měkké a lehké. Existuje však také nevýhoda: hliník má nízkou teplotu tání, proto se nepoužívá v elektrických zařízeních spojených s vysokými teplotami.

  Vzhledem k tomu, že hliník není náchylný k mnoha agresivním prostředím, aktivně se používá v podmínkách vystavení sirovodíku a jiným plynům. Když je však hliník ponořen do elektrolytů, může působit jako anoda a rychle zkorodovat. Proto je třeba kontaktní místa utěsnit.

  Hliník se také aktivně používá jako konstrukční materiál. Používá se k výrobě velkých konstrukcí, ochranných clon a krytů pro zařízení. Hliník dobře vede teplo od elektrických spotřebičů a chrání před atmosférickými vlivy. Hliníková pouzdra jsou přitom lehčí než ocelová.

  Titan

  Titan vede elektřinu, ale ne tak dobře jako měď, mosaz, bronz nebo hliník. Aktivně se však používá díky své zvýšené pevnosti i při zvýšených teplotách. Titan je odolný vůči korozi, odolný a dobře snáší teplo, takže se používá k výrobě sítí a dalších prvků zařízení, která pracují při vysokých teplotách. Kde by měď nebo hliník dávno ztratily své vlastnosti.

  Titan má velmi silný oxidový film – chrání před korozí i v nejagresivnějším prostředí, což také zvyšuje rozsah jeho použití. Hodí se například pro pancéřování kabelů a také pro vytváření odolných krytů výrobků.

  Wolfram a molybden

  Wolfram má vynikající tepelnou odolnost, což vysvětluje jeho použití v oblastech spojených s vysokými teplotami. Vyrábí se z něj topná tělesa, která pracují ve vakuu nebo v agresivním prostředí. Například spirálky, destičky, filamenty. Wolfram má nejvyšší bod tání mezi kovy, o něco nižší než molybden.

  Molybden se dobře hodí pro dlouhodobý provoz při vysokých teplotách (až 1800 stupňů) ve vakuu. Oba tyto kovy nacházejí uplatnění v energetice. Vyrábějí se z nich například prvky jaderných reaktorů.

  Molybden se používá častěji, protože je tažnější a měkčí, takže se snadněji zpracovává. Oba kovy se používají k výrobě topných prvků pro průmyslové elektrické pece a používají se k výrobě elektrod v tranzistorech a integrovaných obvodech a součástí termočlánků a termistorů.

  Téměř každý kov nachází své uplatnění v elektrotechnice: od vytváření kontaktů a vodičů až po odolná pouzdra a kovové konstrukce.