Марки алюминиевых проводов и кабелей и области их применения
Преимущества и недостатки проводников из алюминия. Какие бывают марки алюминиевых проводов и кабелей, и какая область применения каждого.
Алюминиевые провода и кабели запрещены для использования в качестве проводки в квартирах и жилых домах. Но разрешено их использование только для подключения электроустановок при сечении кабеля свыше 16 кв. мм или для подключения инженерного оборудования (насосов, климатических устройств и т.д.) проводом от 2,5 кв. мм. Это прописано в ПУЭ издания после 2002 года. Однако, спрос на кабель с жилами из алюминия различных сечений остается высоким – это вызвано двумя банальными причинами: банальной экономией и ситуациями, когда нужно заменить часть старой проводки, а финансов на прокладку новых медных жил нет, а также в ситуациях описанных выше. В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы, а также, какими бывают марки алюминиевых проводов и кабелей. Содержание:
- Преимущества и недостатки алюминия
- Марки алюминиевых проводов
- Марки алюминиевого кабеля
Преимущества и недостатки алюминия
У алюминиевой кабельной продукции есть свои преимущества и недостатки, на основании которых происходит выбор материала для конкретных задач.
- Цена. Стоимость кабеля играет решающую роль при больших объёмах производства. Однако следует учитывать, что если алюминиевый кабель ощутимо дешевле медного аналогичным сечением, то при сравнении меди и алюминия с разными сечениями, но сопоставимой допустимой токовой нагрузкой разница в стоимости не столь существенна.
- Вес. Алюминиевый кабель весит примерно в два раза меньше медного, поэтому при прокладке алюминия по воздушным линиям нужно вдвое меньше опор. Это сокращает расходы на строительство линий.
- Текучесть. Алюминиевые кабели и провода в большинстве своем делаются из мягких сплавов, а это пагубно сказывается на качестве контакта. При эксплуатации контакты с алюминием ухудшаются (особенно на скрутках и винтовых зажимах) и их нужно периодически протягивать. Это связано с его текучестью.
- Окисление. При работе алюминиевого проводника во влажной среде и на воздухе происходит его окисление. В этом процессе поверхность жилы покрывается оксидной пленкой, после чего окислительные процессы останавливаются. Потому что образовавшаяся пленка препятствует их развитию. С одной стороны таким образом алюминий сам себя защищает от полного сгнивания, а с другой – оксидная пленка не проводит ток. Следовательно, контакт сначала начинает усиленно греться, по мере возрастания переходного сопротивления, а затем и вовсе исчезает.
- Хрупкость. Большая часть проводов из алюминия ломаются, стоит их несколько раз согнуть. Это приводит к проблемам, как на этапе монтажа электроустановки, так и в процессе обслуживания, например при замене розеток и другого электрооборудования.
Однако некоторые из недостатков, например, текучесть, зависят от конкретного производителя и марки продукции, т.к. в этой сфере применяются различные сплавы.
Марки алюминиевых проводов
СИП – самонесущий изолированный провод. Используется в воздушных линиях электропередач напряжением вплоть до 35 кВ. Количество жил – от 1 до 4. Маркировка выглядит подобно этой: «СИП 1, СИП 2» и так далее. Если после цифры присутствует буква «А», значит нулевая жила изолирована, если нет – то ноль без изоляции. Жилы покрыты устойчивым к УФ-излучению полиэтиленом. От маркировки может изменяться количество жил и их конструкция. Отличительная особенность у марки СИП 3 – это то, что он одножильный сталеалюминевый провод.
АПВ – провод алюминиевый с монолитной изолированной жилой, производится в диапазоне сечений от 2,5 до 16 кв. мм. Используется для сборки электрических схем, щитов и шкафов, можно применять для сборки арматуры осветительных приборов. Продукция этой марки прокладывается в стенах, трубах, лотках. Рассчитан на напряжение до 1000 В 50 Гц. Материал изоляции – ПВХ-пластикат.
А – неизолированный провод, используется на воздушных линиях электропередач. Провода состоят из тонких проволок, скрученных в так называемый повив. Диапазон сечением 16-750 кв. мм.
АС – неизолированный провод, отличается от предыдущего только наличием стального сердечника, что делает его более жестким и устойчивым к механическим воздействиям.
Марки алюминиевого кабеля
АВВГ – с алюминиевыми жилами и двойной виниловой изоляцией. Пожалуй, один из наиболее распространенных типов кабелей. Используется в сетях 0,66/1 кВ с частотой переменного тока 50 Гц. Выпускается в диапазоне сечений от 2,5 до 240 кв. мм. С количеством жил от 2 до 4. Его используют для стационарного подключения электрооборудования к питающей сети, может использоваться и в помещениях со сложными условиями, например, частично затопленные, с повышенной влажностью или взрывоопасные. Его можно использовать в качестве проводника на силовую проводку фактически активно используется в сетях 0,4 кВ. Используется и для проводки в жилых домах, подходит для подключения розеток и на производстве.
АВБбШв – с алюминиевыми жилами и ленточной броней изоляцией ПВХ каждой жилы и слоя опоясывающей изоляции, а вернее сказать снаружи ПВХ-шланг. Количество жил от 1 до 5, а их сечение от 2,5 кв. мм до 240 кв. мм. Номинальные напряжения – 0,66-1 кВ и 50 Гц частота переменного тока. Он может применяться для прокладки проводки и подключения электроустановок к питающей сети в сложных условиях, а также при возможностях механических повреждений, во взрыво- и пожароопасных помещениях. В том числе и для наружной прокладки и под землей, например для ввода в дом питающего кабеля. Броня из двух лент позволяет прокладывать линию без дополнительной защиты от грызунов. При сечениях свыше 6 кв. мм. изоляция усиливается слоем сшитого полиэтилена и покровом из битума.
АСБл – бронированный стальными лентами, а также в свинцовой оболочке. Количество жил от 1 до 4, их сечение лежит в диапазоне 16-800 кв. мм. Используется для работы в электроустановках напряжением до 10 кВ. В зависимости от класса гибкости и площади поперечного сечения токопроводящие жилы могут быть как однопроволочными (монолитными, в каталогах могут обозначаться сокращенно «ОЖ»), так и многопроволочными. Жилы покрыты бумажной изоляцией, заключены в экран из электропроводящей бумаги. Они заключены в свинцовую оболочку, а подушка выполнена из битума, крепированной бумаги и ПВХ-пленки. Можно использовать для прокладки в грунте с малой и средней коррозийной активностью.
АПвПуг – бронированный для линий напряжением до 6-10 кВ частотой 50 Гц. Тип брони – стальная ленточная. Изоляция – сшитый полиэтилен. Предназначен для прокладки в земле: траншеях и грунте независимо от степени коррозийной активностью. Поэтому герметичен, защищен от проникновения влаги. Возможно использование для воздушных линий, а в случае обеспечения должной противопожарной защиты (нанесения огнезащитных покрытий) и в сооружениях. Диапазон сечений – от 50 до 800 кв. мм, жилы многопроволочные. Кроме того на кабеле присутствует экран из медной проволоки сечением 16-35 кв. мм скрепленных медной лентой. Материалы позволяют прокладывать его даже в водоемах судоходных и несудоходных, при условии исключения вероятности механических повреждений кабеля.
ААБл – бронированный, для прокладки в сетях 1-10 кВ. Жилы могут быть однопроволочными или многопроволочными, изолированы пропитанной бумагой, поверх которой размещена поясная изоляция из полупроводящей бумаги. Это все заключено в алюминиевую оболочку и броню из двух стальных лент. Допустимые напряжения указываются в маркировке, например ААБл 1 – 1 кВ, ААБл 6 – 6 кВ, ААБл 10 – 10 кВ соответственно. Диапазон сечений 50-240 кв. мм. Может использовать в любой местности от умеренного до холодного климата. Для прокладки вертикальных участков линий нельзя использовать этот вид кабеля, есть специальный с нестекающей пропиткой ЦААБл-10. В грунте можно прокладывать данную марку при невысокой коррозионной активности.
ААШв – с бумажной изоляцией алюминиевых жил покрытых слоем общей виниловой изоляции. Используется в сетях до 10 кВ (или до 6 кВ в зависимости от конкретного варианта изделия). Жилы могут быть одножильными (маркировка «ОЖ» или «ОК») и многопроволочными (маркировка «мк», «мс», «мж»). При прокладке одного кабеля изоляция не распространяет горение. Пропитка бумажной изоляции выполняется таким вязким составом, что он не вытекает, а при соединении кабеля в муфтах не образуется воздушных включений. Экран выполнен из электропроводящей бумаги. Количество жил от 1 до 4, а диапазон их сечений лежит в пределах 50-800 кв. мм.
В заключение хотелось бы отметить, что в последнее время все чаще говорят том, что алюминий вернется в бытовую электропроводку. Реальную причину этому назвать сложно. Производители позиционируют новые кабели, изготовленные из нетекучих жестких сплавов, а также разработку алюминиевых кабелей, покрытых слоем меди. Скептики утверждают, что это попытки компании «Русал» увеличить доход от сбыта своей продукции. В любом случае виды и марки алюминиевых проводов и кабелей нужно знать, чтобы их правильно использовать.
Источник
Характеристики проводов
Характеристики электрических проводов
Что собственно подразумевается под основными характеристиками проводов?
Основные характеристики любого электрического провода следующие:
- материал жилы
- сечение жилы
- количество проволок в жиле
- материал изоляции
Теперь рассмотрим максимально подробно каждую характеристику провода.
Материал жилы
В бытовых условиях чаще всего используются алюминий, медь и алюмомедь. С первыми двумя все понятно, но вот что такое алюмомедь? Это не сплав, как можно подумать сначала, поскольку тяжелый и легкий металлы соединяются крайне плохо, а композитный материал, состоящий из алюминиевого сердечника и покрытый сверху слоем меди. Зачем соединять эти два материала, станет понятно после рассмотрения их свойств.
Алюминий — прекрасный материал: легкий, дешевый, обладает вполне приличной электропроводимостью, хорошо отдает тепло, химически стоек. Однако есть несколько «но», существенно подмачивающих репутацию данного металла.
1. Алюминиевый провод не может быть гибким. Вспомните, как хорошо переламывается проволока из этого материала, если перегнуть ее несколько раз. Вывод простой — такие провода используют только в стационарных установках и там, где нет острых углов поворота кабеля при прокладке.
2. Алюминий окисляется на воздухе. Оксид алюминия — тугоплавкая пленка темного цвета, образующаяся на поверхности металла и являющаяся диэлектриком. В местах контакта может серьезно препятствовать течению электрического тока. Отсюда и излишний перегрев, и риск потерять контакт в местах соединения.
3. Алюминий — прекрасный проводник, но только в случае, если не содержит примесей, чего добиться очень трудно. По сравнению с медью этот металл обладает проводимостью, меньшей в полтора раза.
Медь наряду с многочисленными плюсами обладает не меньшим количеством минусов.
Достоинства: проводимость выше, чем у алюминия, гибкость, не образует оксидной пленки. От гибкости зависит толщина жилы. Алюминиевые проводники не могут быть тоньше 2,5 мм², а из меди можно изготавливать жилы толщиной 0,3 мм².
Недостатки: дороговизна, высокая плотность, а следовательно, и вес, невозможность прямого соединения с алюминиевыми жилами. При контакте эти два металла образуют гальваническую пару, и возникающие токи разрушают контакт. Именно поэтому при необходимости контакта используют специальные клеммы соединения.
Алюмомедь — механический композит, состоящий из алюминиевого сердечника и медной рубашки, которая занимает 10 % от объема жилы. Сочетает в себе положительные качества алюминия и меди. Минусы: по всем показателям уступает проводникам из отдельных металлов. Плюс: низкая стоимость.
Сечение жилы
Провода и кабели выпускаются с сечением жилы от 0,3 до 800 мм². В быту такие крайние значения не используются. Крайние показатели для дома — это проводники с сечением жил от 0,35 до 16 мм², редко — 25 мм². Прежде всего толщина жилы зависит от напряжения и силы тока. Зависимость здесь простая: чем больше сечение, тем выше проводимая нагрузка. Расчет необходимого сечения в зависимости от нагрузки производится по сложным формулам, поэтому все данные по этому вопросу показаны в таблице ниже.
Зависимость сечения ТПЖ от силы тока
В данной таблице представлены более подробные данные о зависимости нагрузки от сечения медных проводников.
Сечение проводов, сила тока, мощность и характеристики нагрузки
Количество проволок в жиле
От их числа зависит гибкость кабеля или провода. Чем больше количество проволок на единицу сечения, тем гибче проводник. Различают жилы гибкие и с повышенной гибкостью, использующиеся при изготовлении шнуров. Соответственно, если от проводника требуется держать форму, например, при монтаже распределительных щитов, применяются однопроволочные жилы.
Многопроволочный электрический кабель
Материал изоляции
Это важнейшая часть проводников. Именно изоляция придает кабелю или проводу те или иные качества. Проводники могут быть бронированными, термостойкими, водонепроницаемыми, защищенными от давления и другими — все это изоляция. Электрический ток может быть опасен для жизни, и изоляционные материалы необходимы для защиты человека. Однако это не единственная функция изоляции. Металлический проводник нуждается в защите. Особенно это касается многожильных кабелей.
В кабеле обычно изолируется ТПЖ, которая помещается в оболочку
Основные задачи изоляции: защита от утечки и поражения электрическим током, механическая и термическая защита кабеля, индикация проводников. Видов изоляции, как и материалов, из которых она изготавливается, великое множество. Нет смысла рассматривать их все. Достаточно описать те виды, которые используются в домашних условиях, а их не слишком много. Изоляция подразделяется на ТПЖ (токопроводящую жилу) и оболочку, которая покрывает провод снаружи.
Основной характеристикой материала изоляции провода является электрическая прочность. Это такое значение силы тока, при котором заряд пробивает слой изоляционного материала толщиной в 1 мм. Все кабели, которые используются в быту, имеют многократную электрическую прочность. Пробой в такой изоляции возможен лишь в случае механического повреждения или в силу длительной службы провода.
Вторая характеристика изоляции — нагревостойкость. Это просто: чем выше показатель, тем большую температуру нагрева может выдержать изоляция без потери своих качеств. К данному показателю прибавляются морозостойкость и механическая прочность. Чем прочнее и устойчивее на разрыв и изгиб материал изолятора, тем лучше. С понятием механической прочности связан термин «опрессовка кабеля». При изготовлении, когда внешняя оболочка надевается на изоляцию ТПЖ, кабель затем опрессовывается, приобретая плотность и структуру — плоскую или круглую. Покупая кабель или провод, необходимо убедиться, что проводник опрессован с надлежащей тщательностью.
Поливинилхлорид (ПВХ) — наиболее распространенный изоляционный материал. Это полимер белого цвета, обладающий высокой устойчивостью к кислотам и щелочам. Практически негорюч. Достаточно мягкий и гибкий материал, тем не менее имеет несколько минусов, а именно: низкую морозоустойчивость (до –20 °C), хотя в последнее время созданы и холодоустойчивые модификации, при нагревании вместо горения начинает выделять хлороводород и диоксины (достаточно вредные вещества с едким запахом). Например, хлороводород при добавлении воды образует соляную кислоту, то есть при вдыхании дыма на слизистых оболочках образуется разъедающая кислота.
Изоляция из ПВХ
Резина — отличный изолятор, изготавливаемый из искусственных или природных каучуков. Применяется, когда необходимы повышенная гибкость кабеля и морозоустойчивость.
Резиновая внешняя оболочка провода
Полиэтилен — изолятор с хорошими показателями морозостойкости, весьма устойчивый к агрессивным веществам.
Провод с полиэтиленовой изолирующей пленкой
Силиконовая резина — весьма эластичный термостойкий изолятор, при сгорании образует диэлектрическую защитную пленку.
Пропитанная бумага имеет отличные токоизолирующие качества, но, к сожалению, хорошо горит и требует дополнительных материалов для термоизоляции.
Карболит — пластический материал, используемый для производства розеточных колодок и оболочек кабельных сжимов, термостойкий, но хрупкий.
Провод с карболитом
Экран обычно есть у информационных кабелей. Состоит из металлической фольги и выполняет функции отражателя для посторонних электромагнитных сигналов, а также выравнивания электрического поля внутри самого себя.
Информационный кабель с экраном
Защитный покров: в силовых кабелях высокого напряжения, закладывающихся в землю, используется металл для защиты от механического воздействия. Под броней и над ней стоят защитные подушки. Они предохраняют нижележащую изоляцию от металла брони и последнюю от внешнего воздействия.
Цветовая индикация изоляции проводов
Это важная функция изоляции. Все ТПЖ заключены в оболочку различных цветов, так что не приходится гадать, какая жила выходит с разных сторон кабеля. Кроме того, цветовая маркировка несет информационную нагрузку. В разных видах кабеля жилы имеют различную окраску. Однако, как правило, в трехжильном они белого, желтого и красного цветов.
Стандартная цветовая маркировка трехжильного провода
Белый принимается за фазу, красный — ноль, желтый или желто-зеленый — провод заземления. При другой гамме устойчивым цветом привязки считается желто-зеленая ТПЖ, а другие цвета, как правило, распределяются по вкусу монтирующего цепь. Главное при этом — запомнить или записать, какой цвет к чему относится, чтобы не ошибиться впоследствии.
Стандартная цветовая маркировка пятижильного кабеля
Внутри самого кабеля, под внешней оболочкой, изолированные жилы посыпаются мелом для улучшения их скольжения и предотвращения слипания ТПЖ.
Источник
