Гибкие изолированные проводники

Введение

Актуальность темы исследования. Изоляция проводов – это важный процесс, с которым можно столкнуться не только в быту, но и на работе. Решение этой проблемы должно быть эффективным и качественным. Либо же можно столкнуться с замыканием, ставя под угрозу не только ваше жилье, но и здоровье вас и ваших близких. Поэтому, чтобы не допустить ошибку при выполнении изоляционного покрытия токопроводящих жил, в данной работе мы рассмотрим гибкие изолированные проводники.Непрерывная проводка или гибкий кабель специально разработан, чтобы выдерживать изгибы значительных радиусов и механических нагрузок, связанных с передвижными устройствами (к примеру, держатели). Чаще гибкий кабель используется для подсоединения сварочных аппаратов, генераторов, тепловых пушек. Он пользуется большим спросом на строительных площадках, когда необходимо протянуть силовые линии.

Цель данной работы – рассмотреть гибкие изолированные проводники.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- дать характеристику гибкости проводников;
- изучить изоляцию проводников;
- рассмотреть виды гибких изолированных проводников.

1. Характеристика гибкости проводников

В 1980-е годы особое внимание начали уделять требованиям в области технологий автоматизации. Из-за увеличения нагрузок, перемещения кабеля по строительной площадке, участились разрывы сердечника. Для решения возникших проблем специалисты разработали гибкий провод с уникальными характеристиками, которые отличаются от стандартных аналогов.
Максимально высокий уровень гибкости указывает на то, что срок эксплуатации изделия значительно увеличен: у стандартной модели допускается 50 000 циклов, у аналогов для динамического режима использования — 1−3 миллиона циклов.С конструктивной точки зрения, гибкая проводка состоит из следующих элементов:медная жила;прорезиненая изоляция;резиновая оболочка.
В проводке может присутствовать синтетическая пленка, которая используется в качестве разделительного слоя. Её накладывают на жилы, но до монтажа прорезиненой изоляции. Производитель может покрыть скрученные жилы синтетической пленкой, если необходимо в дальнейшем наложить шланговую резину.Типы гибких жил:с послойным размещением пар жил, при этом направление повива у каждого последующего слоя разное;с парами жил, скрученных в пучки.
Проводка, применяемая в сети, выпускается с широким диапазоном сечений. Её можно использовать в разных отраслях промышленности и в условиях с высокими требованиями к пожарной безопасности. Она прокладывается в суровых районах, при этом легко выдерживает воздействие дизельного топлива, бензина.Повивная модель.Такая скрутка жил производится легко, поэтому стоит дешево. Сами жилы крепко скручены в группы, которые находятся в сердечнике. Сверху изделия предусмотрена поясная изоляция с оболочкой. В повивной модели при изгибе внутренний радиус уменьшается, а внешний — увеличивается. Вначале работ такое явление считается нормальным, что связано с достаточной эластичностью изделия. При продолжительном изгибе материал «устает», вызывая необратимую деформацию.
В таком случае жилы перегибаются.Появляются участки растяжения и сжатия. Это может привести к «спиральному» виду провода и разрыву сердечника. Все эти нюансы рекомендуется учесть до начала электромонтажных работ.Скрутка в пучок. Жилы, скрученные не в слои, а в пучки и вокруг непроницаемого упругого сердечника, производятся по уникальной технологии. За счет устранения многожильных слоев гарантируется равный радиус при изгибе любого проводника: линия действия жилы стремительно перемещается от внутренней к внешней стороне провода.Результат такой технологии производства: жилы не сжимаются и не растягиваются.
При этом снижается общая нагрузка. За счет наличия внешней оболочки предотвращается раскручивание сердечника.В пучковом кабеле предпочтительнее давление, наполняющее оболочку. Оно заполняет промежутки между жилами, предотвращая их раскручивание. В повивной модели первичную роль играет прессованная оболочка. Проводка для динамического режима эксплуатации более жесткая, в отличие от стандартного аналога. Но рассматриваемое изделие служит дольше в механизме, где наблюдаются частые его изгибы.Жестокие и гибкие жилы.
Перед проведением электромонтажных работ специалисты рекомендуют определиться с типом проводки: жесткий или гибкий. Первое изделие, в отличие от второго, моножильное, то есть состоит из 1 проводника.Моножильная проводка предназначена для изгиба до определенного количества, после чего токопроводящая жила ломится.
К примеру, медный кабель выдерживает до 80 изгибов, а алюминиевый — до 12 раз. В период эксплуатации устойчивость к изломам снижается значительно.Поэтому специалисты советуют использовать гибкие жилы, чтобы подключить подвижные электроприемники. Жесткая проводка прокладывается, если электроприемник, который подключается к сети, находится в строго зафиксированном положении (не перемещается постоянно).

2. Изоляция проводников

На сегодняшний день можно отметить следующие материалы для изоляции проводов и кабелей:
ПВХ изолента. Она хорошо устойчива к повреждениям внешней среды. Во влажном помещении не раскисает и даже не отклеивается со временем. Однако, лучше ее применять только в сухих помещениях, так срок службы этого изолирующего материала будет длиннее и надежнее.
ХБ изолента. Ее считают достаточно хорошим материалом, даже лучше предыдущий вариант. Поскольку она гораздо более устойчива к влаге и другим нагрузкам. Использовать ее можно в более обширных зонах применения, например для подключения проводов в машине. Да и качество ХБ превосходит ПВХ.
Термоусадочная трубка (ТУТ). Самый оптимальный вариант, мы рекомендовали бы использовать именно его повсеместно. Самая надежная степень изоляции под водой, под землей и наконец в машине. Она легко устанавливается и имеет большой срок службы. ТУТ считается лучшим материалом на данный момент.
Колпачки СИЗ. Они используются крайне редко, зачастую в тех случаях, когда нужно заизолировать скрутку. По свойствам напоминают термоусадочную трубку.
Термоусадочные трубки. Этот способ является современным и более надежным способом изоляции проводников. Термоусадочные трубки изготавливают различного диаметра и длины (до одного метра). Так, как они идут универсального размера, то должны подбираться под конкретный диаметр проводника. В процессе монтажа происходит сужение исходного сечения практически в два раза. Благодаря этому происходит надежная фиксация с защищаемой поверхностью.
Материалы, из которых производятся термотрубки — специальные полимеры: полиэтилен, силикон и прочее. Для улучшения показателей сцепки с токопроводящими жилами дополнительно используется термоклей во внутренней полости трубки. К тому же они легко эксплуатируются в различных климатических условиях, без проблем выдерживают воздействие агрессивных сред.
Виды термоусадок:
термостойкая;
с повышенной прочностью;
полупроводниковые;
гофрированные;
флуоресцентные.
Жидкая изоляция проводов. Еще один вариант материалов для правильной изоляции проводов. Его используют в качестве восстановления защитного слоя токопроводящих жил, эксплуатация которых проходит в условиях повышенной влажности или в непосредственном соприкосновении с водой. В качестве изоляционного материала применяется полиуретановый компаунд. Его заливают в заранее подготовленную муфту через специальный бандаж. По обоим концам муфты устанавливаются резиновые уплотнители.
Положительные свойства покрытия:
- имеет высокую стойкость к внешним неблагоприятно влияющим факторам;способность к диалектному покрытию;устойчивость к вибрации;
- может переносить воздействие ультрафиолетовых излучений;
- легкость в применении ремонтных работ;
- пластичность и тщательное покрытие провода в труднодоступных местах и сгибах.
Отрицательные свойства покрытия:
- токсичность;
- высокая стоимость;
- летучесть жидкости.
Не экономично расходуется при открытии герметичной банки.
Характеристики жидкой электроизоляции:
- имеет вид вязкой субстанции, тянущееся вещество;
- выпускается в трех видах — в тюбике, банке и в виде спрея;
- нанесение производится кистью, за исключением распылителя.
Тип изоляции кабелей применяется на основании конструктивных особенностей кабеля и сетевого напряжения, при котором он будет эксплуатироваться:
для оболочных кабельных изделий при показателях постоянного напряжения не более 700 Вольт, и номинального переменного тока не более 220 Вольт для однофазных сетей (380 Вольт в случае с трёхфазными);
для безоболочных кабелей с показателями постоянного напряжения не выше 700 Вольт, и номинального переменного тока до 220 Вольт (380 вольт для трёхфазных сетей);
а для оболочных и безоболочных кабелей с показателями постоянного тока не более 700 — 1000 Вольт, и переменного от 220 до 400 Вольт (для трёхфазных сетей на 380 и однофазных на 220 Вольт);
для кабелей с постоянным напряжением до 3600 Вольт и показателями переменного тока от 400 до 1800 Вольт;
для кабелей, эксплуатируемых в условиях постоянного напряжения в 1000 — 6000 Вольт при показателях переменного тока в 400 — 1800 Вольт.

3. Виды гибких изолированных проводников

Электрические кабели − это гибкие изолированные проводники, снабженные защитными оболочками, которые предохраняют изоляцию от внешних механических и иных воздействий. Основными элементами силовых кабелей являются проводники − жилы, изоляция по отношению к земле и между жилами, герметичная металлическая оболочка и защитные покровы. Для герметизации используется оболочка из свинца или алюминия, а для защиты от механических повреждений − броня из стальных лент или проволок; защита металлической оболочки и брони от коррозии производится с помощью лент кабельной бумаги или пряжи, пропитанных битумом.В качестве пропитывающего состава в кабелях с бумажной изоляцией применяются вязкие пропитки (маслоканифольный компаунд), нефтяные или синтетические кабельные масла. Маслоканифольный компаунд применяется обычно в кабелях до 35 кВ включительно. Это упрощает конструкцию кабельных линий, так как добавление канифоли в нефтяное масло приводит к существенному увеличению вязкости пропитывающего состава, благодаря чему пропиточная масса в условиях нормальной эксплуатации не вытекает через концевые разделки кабеля. Кроме того, присутствие канифоли увеличивает стойкость масла против окисления.Кабели с вязкой пропиткой до напряжения 10 кВ включительно чаще всего выполняются трехжильными с поясной изоляцией и секторными жилами.
При напряжениях 20 и 35 кВ применяются кабели с отдельно освинцованными или экранированными жилами (рис. 2, б), в которых для увеличения рабочей напряженности обеспечивается наличие только радиальных напряженностей электрического поля.
В маслонаполненных кабелях на напряжение 110 кВ и выше изоляция пропитывается нефтяным маслом, имеющим значительно меньшую вязкость, чем масло канифольный компаунд. Возможность перемещения масла вдоль кабеля при нагревании и охлаждении обеспечивает компенсацию тепловых расширений и поддержание требуемого давления в кабеле при помощи специальных баков давления, в которые поступает избыточный объем масла при нагреве кабеля. При охлаждении масло уходит обратно в кабель. Эти баки представляют собой гофрированные сосуды, наполненные маслом, в которых поддерживается определенное давление. Обычно баки давления ставят у концевых муфт кабеля и распределяют по длине кабеля у стопорных муфт, обеспечивающих электрический контакт и не передающих давление масла из одного отрезка кабеля в другой.П
о величине давления маслонаполненные кабели разделяются на кабели низкого давления − до 0,5 МПа и высокого давления − до 1,5 МПа на поверхность кабеля накладываются специальные проволоки скольжения.Конструкция кабеля низкого давления на напряжение 110 кВ приведена на рис. 3, а. Кабель имеет пустотелую жилу 2, по каналу 1 которой масло может свободно перемещаться и вытесняться в баки давления.939803291205Рисунок 3 – Маслонаполненные кабели:а − маслонаполненный кабель низкого давления 110 кВ: 1 − маслопроводящий канал; 2 − токоведущая жила; 3,5 − экраны из лент полупроводящей бумаги;4 − изоляция из бумаги; 6 −оболочка из свинца; 7−11, 13- защитные покровы; 12 − броня из стальных и медных проволок;б − маслонаполненный кабель 220 кВ высокого давления в стальной трубе:1 − токоведущая жила, 2 − изоляция из кабельных бумаг; 3 − медные ленты;4 − полукруглые проволоки скольжения; 5 − кабельное масло; 6 − стальная труба; 7 − антикоррозийный защитный покровДля соединения отрезков кабеля в линию, а также для присоединения концов кабеля к шинам распределительных устройств или аппаратов выполняются соединительные и концевые муфты. Устройство кабельных муфт и их изоляции зависит, естественно, от конструкции кабеля.
Однако во всех случаях учитывается то обстоятельство, что монтаж выполняется в полевых условиях и изоляция в муфтах имеет более низкое качество, чем в самом кабеле. Поэтому изоляционные расстояния в муфтах увеличиваются.ЗаключениеТаким образом, электрические кабели − это гибкие изолированные проводники, снабженные защитными оболочками, которые предохраняют изоляцию от внешних механических и иных воздействий. Основными элементами силовых кабелей являются проводники−жилы, изоляция по отношению к земле и между жилами, герметичная металлическая оболочка и защитные покровы. Класс гибкости кабеля — это одна из его важнейших характеристик. Она обязательно учитывается при проектировании нового оборудования или электрификации зданий. От этого параметра зависит, насколько сложно рабочим будет укладывать кабель в траншею или лоток, и как он будет справляться с механическими воздействиями и вибрацией.Как видите, в изоляции проводов нет ничего сложного. Все виды довольно доступны и отличаются между собой разновидностью материалов, с помощью которых и происходит правильная изоляция проводов. Помните о том, что качество проделанной изоляции проводов в впоследствии повлияет на электросети и электроприборы, подключенные к ним. Поэтому к данной задаче нужно подходить очень ответственно и помнить о том, что после изоляции нужно сделать проверку с помощью специального прибора мегомметра и лучше это дело доверить специалисту.

Список использованной литературы

Гололобов, В.Н. Электроника для любознательных / В.Н. Гололобов. - СПб.: Наука и техника, 2018. - 320 c.Иньков, Ю.М. Электротехника и электроника / Ю.М. Иньков. - М.: Academia, 2019. - 126 c.Монк, С. Электроника. Теория и практика / С. Монк. - СПб.: BHV, 2018. - 1168 c.Морозова, Н.Ю. Электротехника и электроника: Учебник / Н.Ю. Морозова. - М.: Академия, 2018. - 320 c.Подкин, Ю.Г. Электротехника и электроника. В 2 т. Т. 1. Электроника: Учебное пособие / Ю.Г. Подкин. - М.: Academia, 2018. - 480 c.Ямпурин, Н.П. Электроника: Учебное пособие / Н.П. Ямпурин. - М.: Академия, 2019. - 320 c.