Добиваясь эффективной передачи электроэнергии потребителям, специалисты энергетической отрасли применяют гибкие кабели с жилами, изготовленными из меди (электропроводность меди в 1,7 раза выше, чем алюминия).
Эластичный и гибкий материал выдерживает множество деформаций при прокладке и эксплуатации, а низкий уровень сопротивления позволяет пропускать большее количество тока по проводам малого сечения.
Где применяются гибкие медные кабели, каких видов они бывают, какими характеристиками должны обладать, расскажем в статье.
Что означает понятие?
Гибкий медный кабель – изделие, выполненное на основе тонких токопроводящих жил, изготовленных из электротехнической меди. Каждая жила заключена в индивидуальную изоляционную оболочку, материал которой обладает общими электротехническими и физическими свойствами с материалом внешней оболочки (обычно, кабель имеет 6 и более жил разного цвета).
Рабочим элементом жил является гибкая медная проволока – мягкий, термостойкий, устойчивый к низким температурам материал. В зависимости от назначения изделие дополнительно покрывают защитным экраном или броней.
Различные виды гибких медных кабелей отличаются типом изоляции, диаметром сечения, областью применения и условиями эксплуатации.
Для каких целей может применяться?
Благодаря наличию усиленной защиты и двойной изоляции, сфера применения медного кабеля широка: изделие может подвергаться большим нагрузкам и использоваться в неблагоприятных условиях внешней среды. Проводник отлично приспособлен к высоким напряжениям (от 60 до 600 В), а гибкость позволяет ему выдерживать движения или вибрации, характерные для некоторых видов оборудования.
Гибкий медный кабель (если точнее, кабель с медной жилой) используется на всех этапах передачи электроэнергии до и после ее распределения.
Назначение электроснабжаемых объектов может быть любым – жилые и коммерческие постройки, здания общественного назначения, а также промышленные объекты:
Кабели с медной жилой используют в линиях электропередач, предназначенных для переноса и распределения электроэнергии в стационарных установках.- Применение медных кабелей целесообразно также на промышленных предприятиях, где существует риск возникновения пожара или взрыва.
- С помощью гибкого медного кабеля выполняют монтаж внутренней проводки в жилых и офисных помещениях, производственных и общественных зданиях.
- Энергоснабжение подвижного состава на железной дороге осуществляется также посредством одножильного медного провода.
Особенности конструкции
Основным элементом гибкого медного кабеля, обеспечивающим передачу электрического тока, является прочная токопроводящая жила, изготовленная из электролитической меди марки М0 и М1 (доля меди составляет 99,97% и 99,90%, соответственно). Внутри кабеля расположена одна или несколько изолированных жил, объединенных общей внутренней оболочкой.
В зависимости от предназначения и условий эксплуатации изделие снаружи покрывают защитным экраном, броней, хлопчатобумажной или стальной оплеткой:
- Экранирование применяется для защиты от помех и выравнивания электромагнитного поля внутри проводника.
- Бронирование предохраняет кабельно-проводниковую продукцию от значительных механических воздействий.
- Оплетка защищает изоляционный слой от повреждений и помогает противостоять деформации.
В зависимости от особенностей конструкции и предназначения медный гибкий кабель имеет соответствующую цифровую и цветовую маркировку.
Общие технические характеристики
Медный гибкий кабель обладает особыми эксплуатационными характеристиками, позволяющими использовать его в воде, воздухе и на суше. Изделие отличается устойчивостью к воздействию маслянистых веществ, выдерживает высокие и низкие температуры, характеризуется нечувствительностью к озону, имеет высокие показатели прочности.
Другие характеристики таковы:
- Благодаря высокой гибкости и пластичности медный кабель можно подвергать скручиванию, изгибать, гнуть без потери его эксплуатационных свойств.
- Изделие обладает высокой коррозионной устойчивостью, что положительно сказывается на его сроке службы (средний эксплуатационный период изделия составляет 30 лет).
- Гибкий медный кабель отличается минимальной склонностью к возгоранию. При воспламенении одной жилы пламя не распространяется на остальные, а плавящаяся оболочка выделяет в окружающую среду минимум вредных веществ.
Какими ГОСТами и документами установлены требования и в чем они заключаются?
Все гибкие медные многожильные кабели в резиновой изоляции общего применения производят согласно требованиям ГОСТ 13497-77 «Кабели силовые гибкие на напряжение 660 В. Технические условия».
Технические характеристики изделий, предназначенных для использования в теплом (в маркировке присутствует обозначение «Т») и холодном климате (в маркировке есть обозначение «ХЛ») соответствуют ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».
Данные стандарты включают в себя требования к качеству, определяют основные технические характеристики, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.
Разновидности
Различные виды гибкого медного кабеля классифицируют по таким параметрам, как:
- форма,
- количество жил,
- наличие и материал изоляции,
- сфера использования.
По форме
По форме сечения жил различают медный кабель с жилами круглого и плоского сечения (литера «П» в конце маркировки свидетельствует о том, что изделие имеет плоскую форму). Основное отличие их в следующем:
- В расположении жил. В плоском изделии токопроводящие жилы расположены в одной плоскости, в то время, как в круглом – они уложены в параллельных друг другу плоскостях.
- В количестве жил в общей оболочке и площади сечения. В плоском кабеле их не более трех, максимальным сечением 25 мм2. Круглый кабель содержит под изоляционной оболочкой от 1 до 6 жил, причем сами жилы могут иметь круглое или сегментарное сечение площадью до 500 мм2.
- В наличии защитного экрана. Плоские кабели не имеют защитного экрана или брони, в отличие от круглых.
- Стойкость к механическим воздействиям, а именно к скручиванию. При наличии скручивающих воздействий плоский кабель может быть перекручен только до определенной точки, после чего возможно повреждение жил и изоляции такого проводника. Круглый кабель может работать в условиях торсионных движений и подвергаться случайным изгибам без потери эксплуатационных свойств.
- Сфера применения. Круглый кабель является универсальным, в то время, как плоский вариант провода может применяться в электроустановках, которые двигаются только по одной оси или являются стационарными.
По количеству жил
По количеству жил гибкий медный кабель классифицируют на одножильный и многожильный. Основное различие их в конструкции, технических свойствах, сфере применения, стоимости.
Одножильный
Особенность одножильного провода состоит в том, что токопроводящим элементом в нем является одна жила со стандартным сечением. С помощью одножильного провода подводят электричество к розеткам, лампам и другим осветительным приборам.
Используют провод данного типа для подсоединения станков на промышленных предприятиях к энергосистеме, а также для подачи выработанного тока от электрогенераторов в электросеть. Одножильный кабель имеет меньший класс гибкости, но и стоимость его соответственно ниже.
Многожильный
В многожильном кабеле электрический ток течет по нескольким проводникам, сплетенным между собой и имеющим суммарное сечение.
Проводящие жилы, как правило, соединены с непроводящей нитью, придающей кабелю необходимый уровень гибкости. Высокий класс гибкости многожильного кабеля обуславливает легкость подводки и укладки в коммутационную коробку. Проводимость многожильного кабеля является более высокой, благодаря более высокому суммарному значению площадей поверхности всех жил.
Изделие данного вида используют в:
- промышленных и бытовых удлинителях, питающих различные агрегаты и подвижные устройства,
- автомобильной электрической проводке,
- проводах различных аудиосистем и наушников.
Многожильные кабели, имеющие более широкую область применения, отличаются высокой ценой.
По материалу и наличию изоляции
От типа изоляции зависит способность кабельно-проводниковой продукции выдерживать высокое напряжение, а также противостоять вредным влияниям внешней среды: высоким и низким температурам, механическим повреждениям, излучению, вибрации.
В качестве изолирующего материала для гибкого медного кабеля выбирают поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен, резину и бумагу со специальной пропиткой:
- Гибкий медный кабель с ПВХ-изоляцией обладает повышенной чувствительностью к воздействию ультрафиолетового излучения и низких температур, поэтому чаще используется для передачи электроэнергии внутри помещения. Для повышения эксплуатационных характеристик проводника используют различные защитные добавки, а также осуществляют прокладку в трубах.
- Полиэтиленовая изоляция успешно защищает кабель от воздействий низких и высоких температур, агрессивных химических веществ. Улучшить прочностные характеристики изоляционного слоя помогают синтетические добавки, а также вулканизация.
- Изолирующий слой из резины обеспечивает высокую гибкость кабеля и надежно защищает его от влаги. Недостатком данного типа изоляции является ограниченный срок службы (со временем резиновая оболочка теряет эластичность).
- Бумажный изолирующий слой с пропиткой на основе сульфатной целлюлозы применяется реже из-за невысоких эксплуатационных характеристик. Для защиты такого провода от проникающей влаги необходимо применять дополнительные виды изоляции.
По типу
Тип гибкого медного кабеля определяет его предназначение и сферу применения. Различают кабели силового, бытового, контрольного, специального вида.
Тип и назначение кабеля различают по элементам маркировки:
-
Силовой кабель предназначен для передачи электроэнергии токами промышленных частот, для транспортировки тока от электрических станций к объектам бытового и промышленного назначения, коммунальным и транспортным объектам.Внутри силового кабеля может содержаться до 5 медных жил. Материал изоляции – резина, пропитанная бумага, пластмасса. В Бронированное покрытие изготавливают из алюминия или свинца.
- Бытовой кабель предназначен для подключения техники, приборов и оборудования внутри жилых зданий и помещений. Как правило, такие провода состоят из одной или нескольких токопроводящих жил, оснащены слоем изоляции, имеют круглое сечение и подходят для эксплуатации в стандартных бытовых условиях.
- Контрольные кабели обслуживают распределительные устройства, системы охраны, противопожарное и другое специализированное оборудование. С их помощью осуществляется подключение электроприборов, распределительных механизмов и устройств. Контрольные кабели ведут на открытом воздухе и в помещении, а, при условии создания надежной защиты от воздействий внешней среды – в тоннелях и каналах.
- Специальный или сигнальный кабель служит для обслуживания систем связи, видеонаблюдения, бортовых систем авиатехники, передачи всемирной сети Интернет. Данные кабели востребованы в ряде видов высокотехнологичной и сложной техники. Высокочастотные кабели используются в дальней связи, а низкочастотные кабели в локальных структурах.
Маркировки
Маркировка гибкого медного кабеля может содержать до 6 элементов, обозначающих его основные характеристики:
- Первый элемент – материал жил (литера «А» означает жилу из алюминия, медные жилы не имеют обозначения).
- Второй элемент – материал изоляции (резина имеет маркировку «НР», ПВХ – «В», полиэтилен – «П», бумага – «Ц»).
- Третий элемент маркировки – материал внешней оболочки (алюминиевая – «А», полиэтиленовая – «П», свинцовая – «С» ПВХ – «В»).
- Четвертый элемент – материал брони (круглая оцинкованная проволока – «К», стальная лента – «Б», плоская проволока – «П»).
- Пятый элемент маркировки – материал экрана (медный – «Э», полимерно-алюминиевый – «га»).
- Шестой элемент фиксирует степень гибкости и устойчивость к возгоранию (маркировка негорючего изделия – «нг», гибкого – «Г»).
Цифры маркировки несут следующую информацию: класс гибкости, число жил, площадь сечения, напряжение сети на которое рассчитан кабель.
ПВС
Изделие с маркировкой ПВС имеет следующие характеристики: провод соединительного типа. Изоляционный слой и оболочка выполнены из ПВХ. Для данной марки допустимо наличие 2-5 жил общего сечения 0,5-25 мм².
Диапазон рабочих температур составляет -25ºС – +40ºС, радиус изгиба – 40 мм, электрическое сопротивление – 270 Ом. Сфера применения провода – подключение к электросети приборов бытового назначения, оборудования по ремонту и уходу. Средняя цена составляет 17,69 руб/м.
ПВ-1, ПВ-3, ПВ-6
Маркировка ПВ-1 читается как «медный провод с изоляцией из ПВХ». Цифры обозначают класс гибкости жилы, определяющий степень устойчивости к изгибу:
- 1 класс – нормальная гибкость, сечение жилы 0,03-1000 мм², минимальное число проволок – 1-59.
- 3 класс – повышенная гибкость, сечение 0,5-500 мм², максимальный диаметр проволоки – 0,33-0,87.
- 6 класс – высокая гибкость, сечение 0,03-300 мм², максимальный диаметр проволоки – 0,06-0,41.
Диапазон рабочих температур -50ºС- +70ºС, сопротивление жил – 9,43 Ом/км. Провода данного типа применяются для электрических установок при стационарной прокладке в осветительных и силовых сетях, а также для монтажа электрооборудования, машин, механизмов и станков. Средняя стоимость – 5,89-14,23 руб/м.
ППГнг
Аббревиатурой ППГнг обозначают силовой кабель на основе медной токопроводящей жилы, используемый для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках с номинальным переменным напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц.
Изоляционный слой и общая оболочка выполнены из полимера. Элемент имеет низкий уровень пожарной опасности.
Данный тип кабелей является одним из наиболее распространенных видов кабеля, который широко используется в различных областях промышленности и строительства. Средняя стоимость – 39,48 руб/м.
КГ
КГ – силовой гибкий кабель (класс гибкости — 5), изоляционный слой и общая оболочка выполнены из резины. Защитная броня отсутствует. Изделие является универсальным.
Обычно его применяют для сварочной аппаратуры, а также для прокладывания снаружи и внутри зданий. Количество жил – от 1 до 5, сечение – 0,75-400 мм². Диапазон рабочих температур -40ºС — +50ºС, влажность воздуха – до 98%. Средняя стоимость изделия – 9,85 руб/м.
МГ
МГ – медная токопроводящая жила высокого класса гибкости. Диаметр проволок составляет 0,32 мм. Изоляционный слой отсутствует. Изделие используется в качестве антенны, применяется в электротехническом оборудовании.
Изделие не имеет изоляционного слоя. Максимальная токовая нагрузка составляет 25А, сопротивление – до 4,64 Ом/км. Диапазон рабочих температур — -60ºС — +55ºС. Средняя стоимость – 8,62 руб/м.
ПУГВ
ПуГВ – медная токопроводящая жила, высокого класса гибкости. Изоляционный слой выполнен из полихлорвинила. Кабель предназначен для подключения промышленного оборудования, электрических установок и везде где требуется высокая гибкость при монтаже.
Может использоваться для прокладки в коробах, трубах. Номинальное переменное напряжение – 450/750 В, постоянное – до 1000 В. Диапазон рабочих температур — -50ºС — +65ºС, допустимая влажность воздуха – до 98%. Средняя стоимость изделия – 4,07 руб/м.
Нюансы монтажа и применения
Монтаж медного гибкого кабеля осуществляется согласно проектной документации, где отражены все требования, зависящие от места и условий прокладки:
Медный кабель подходит для наружной (по воздуху, в воде или земле) и внутренней (внутри помещения) прокладки. Внутренняя прокладка выполняется скрытым (в штробах) и открытым (по строительным конструкциям) способом. При наружной прокладке кабель помещается в траншеи, каналы, туннели или размещается на кабельных эстакадах.- Для прокладки в обычной земле подходит медный кабель без брони (в специальных трубах) и кабель бронированный ленточной броней.
- Для прокладки в мерзлой земле используют кабель с медными жилами с броней из стальных оцинкованных проволок.
- Монтаж кабеля по воздуху осуществляется с помощью технического арбалета, а также путем подъема и натягивания на опоры или по эстакадам.
- Соединение медного кабеля в земле выполняется с помощью эпоксидных, свинцовых, чугунных и термоусаживаемых муфт, а также муфт холодной усадки.
- Перед началом монтажа выполняют разделку медного кабеля, при которой на требуемом расстоянии удаляют наружную защиту, броню, экран, общую и фазную изоляцию.
Плюсы и минусы
Преимущества гибкого медного кабеля определяются техническими характеристиками меди. Они таковы:
- высокий уровень токо- и теплопроводности;
- высокий уровень гибкости и пластичности, устойчивость к изломам при изгибах;
- отсутствие окислительных процессов, что обеспечивает надежное электроснабжение в течение всего периода эксплуатации;
- сопротивление меди коррозийным процессам, что определяет длительный срок службы (не менее 35-40 лет);
- сопротивление воспламенению, низкий уровень распространения пламени;
- благодаря низкому уровню сопротивления медные жилы имеют малую площадь сечения, что дает возможность при производстве тратить меньше дорогостоящего материала.
К недостаткам медных кабелей относят нестойкость к воздействию ультрафиолетового излучения. Вес медного проводника выше, чем алюминиевого с аналогичным сечением. Но основным отрицательным моментом является высокая цена меди (превышает стоимость алюминия в два и более раз).
Заключение
При проектировании промышленных и гражданских объектов современные специалисты чаще отдают предпочтение медным проводникам. Гибкие медные кабели обеспечивают надежное электроснабжение, создают стабильный контакт, не допуская замыкания в местах подключения.
Благодаря высоким показателям пожарной безопасности, медные кабели могут использоваться на объектах с высокими рисками возникновения пожаров.