Электрический кабель

Электрический кабель представляет собой совокупность одного или нескольких проводов, идущих рядом или связанных в пучок, который используется в качестве электрического проводника для передачи электрического тока .

Электрические кабели используются для соединения двух или более устройств, позволяя передавать электрические сигналы или мощность от одного устройства к другому. Физически электрический кабель представляет собой сборку, состоящую из одного или нескольких проводников с собственной изоляцией и дополнительными экранами, отдельными оболочками, защитой сборки и защитным покрытием.

Один или несколько электрических кабелей и соответствующие им разъемы могут быть объединены в кабельную сборку. ^[1] который не обязательно пригоден для соединения двух устройств, но может представлять собой частичное изделие (например, быть припаянным к печатной плате с установленным на корпусе разъемом). Кабельные сборки также могут иметь форму кабельного дерева или жгута кабелей , используемых для соединения множества клемм вместе.

Использование

500 000 круговых мил (254 мм ²) одножильный силовой кабель

Электрические кабели используются для соединения двух или более устройств, позволяя передавать электрические сигналы или мощность от одного устройства к другому. Связь на большие расстояния осуществляется по подводным кабелям связи . Кабели силовые применяются для массовой передачи мощности переменного и постоянного тока, особенно по высоковольтному кабелю . Электрические кабели широко используются в проводке зданий для освещения, силовых цепей и цепей управления, постоянно установленных в зданиях. Поскольку все необходимые проводники цепи могут быть установлены в кабеле одновременно, экономятся трудозатраты на установку по сравнению с некоторыми другими методами проводки.

Физически электрический кабель представляет собой сборку, состоящую из одного или нескольких проводников с собственной изоляцией и дополнительными экранами, отдельными оболочками, защитой сборки и защитными покрытиями. Электрические кабели можно сделать более гибкими, скрутив провода. В этом процессе отдельные провода меньшего размера скручиваются или сплетаются вместе, чтобы получить провода большего размера, более гибкие, чем сплошные провода аналогичного размера. Объединение небольших проводов в пучки перед концентрической скруткой обеспечивает максимальную гибкость. Медные провода кабеля могут быть оголенными или покрыты тонким слоем другого металла, чаще всего олова, но иногда золота , серебра или другого материала. Олово, золото и серебро гораздо менее склонны к окислению , чем медь, что может продлить срок службы провода и облегчить пайку . Лужение также используется для смазки прядей. Лужение использовалось для облегчения удаления резиновой изоляции. Плотная скрутка при скрутке делает кабель растяжимым (CBA – как в шнурах телефонных трубок). ^{[ нужны дальнейшие объяснения ]}

В 19 и начале 20 веков электрический кабель часто изолировали тканью, резиной или бумагой. Сегодня в основном используются пластмассовые материалы, за исключением высоконадежных. ^{[ нужны разъяснения ]} силовые кабели. Первым использованным термопластом была гуттаперча (натуральный латекс ), которая в 19 веке оказалась пригодной для изготовления подводных кабелей. Первым и до сих пор очень распространенным искусственным пластиком, используемым для изоляции кабелей, был полиэтилен . Он был изобретен в 1930 году, но не использовался за пределами военного применения до окончания Второй мировой войны во время которого через Ла-Манш был проложен телеграфный кабель для поддержки войск после Дня Д. , ^[2]

Кабели можно надежно закрепить и организовать, например, с помощью коробов, кабельных лотков , кабельных стяжек или кабельных шнуровок . Непрерывно-гибкие или гибкие кабели, используемые при перемещении внутри кабельных держателей, можно закрепить с помощью устройств для снятия натяжения или кабельных стяжек.

На высоких частотах ток стремится течь по поверхности проводника. Это известно как скин-эффект .

Характеристики

пара Витая

Любой проводник с током , в том числе и кабель, излучает электромагнитное поле . Аналогично, любой проводник или кабель будет поглощать энергию любого существующего вокруг него электромагнитного поля. Эти эффекты часто являются нежелательными, в первом случае они представляют собой нежелательную передачу энергии, которая может отрицательно повлиять на близлежащее оборудование или другие части того же оборудования; и во втором случае нежелательный шум , который может маскировать полезный сигнал, передаваемый по кабелю, или, если по кабелю проходит напряжение питания или управляющее напряжение, загрязнять их до такой степени, что может вызвать неисправность оборудования.

Первым решением этих проблем является сохранение короткой длины кабеля в зданиях, поскольку прием и передача по существу пропорциональны длине кабеля. Второе решение — проложить кабели подальше от проблем. Помимо этого, существуют особые конструкции кабелей, которые сводят к минимуму электромагнитные наводки и передачу. Три основных метода проектирования — это экранирование , коаксиальная геометрия и витой пары геометрия .

В экранировании используется электрический принцип клетки Фарадея . Кабель по всей длине заключен в фольгу или проволочную сетку. Все провода, проходящие внутри этого экранирующего слоя, будут в значительной степени развязаны от внешних электрических полей, особенно если экран подключен к точке постоянного напряжения, такой как земля или земля . Однако простое экранирование этого типа не очень эффективно против низкочастотных магнитных полей, таких как магнитный «гул» от ближайшего силового трансформатора . Заземленный экран кабелей, работающих с напряжением 2,5 кВ и выше, собирает ток утечки и емкостной ток, защищая людей от поражения электрическим током и выравнивая нагрузку на изоляцию кабеля.

Коаксиальная конструкция помогает еще больше снизить низкочастотную магнитную передачу и наводку. В этой конструкции экран из фольги или сетки имеет круглое поперечное сечение, а внутренний проводник находится точно в его центре. Это приводит к тому, что напряжения, индуцированные магнитным полем между экраном и жилой проводника, состоят из двух почти равных величин, которые компенсируют друг друга.

Витая пара состоит из двух жил кабеля, скрученных друг вокруг друга. Это можно продемонстрировать, поместив один конец пары проводов в ручную дрель и поворачивая, сохраняя при этом умеренное натяжение лески. Если длина волны мешающего сигнала превышает шаг витой пары, на проводах разной длины возникают противоположные напряжения, стремящиеся нейтрализовать эффект помех.

Противопожарная защита

Материал оболочки электрического кабеля обычно изготавливается из гибкого пластика, который горит. Пожароопасность сгруппированных кабелей может быть значительной. ^[3] Материалы оболочек кабелей могут быть составлены таким образом, чтобы предотвратить распространение огня. ^[4] (см. Кабель с минеральной изоляцией и медной оболочкой ) . Альтернативно, распространение огня среди горючих кабелей можно предотвратить путем нанесения огнезащитного покрытия непосредственно на внешнюю поверхность кабеля. ^[5] или угрозу пожара можно изолировать путем установки коробов из негорючих материалов вокруг объемной кабельной установки.

Типы

Электрический кабель 250 В, 16 А на катушке

Коаксиальный кабель – используется для передачи радиочастотных сигналов, например, в кабельного телевидения . системах распределения
Кабель прямой прокладки
Гибкие кабели
Заполненный кабель
Гелиакс-кабель
Кабель в неметаллической оболочке (или неметаллический строительный провод, НМ, НМ-Б) ^[6]
Бронированный кабель (или BX) ^[6]
Многожильный кабель (состоит из более чем одного провода и покрыт оболочкой)
Парный кабель – состоит из двух индивидуально изолированных проводников, которые обычно используются в системах постоянного или низкочастотного переменного тока.
Портативный шнур — гибкий кабель для питания переменного тока в портативных устройствах.
Силовой кабель - кабель, используемый для передачи энергии. ^[7] или угрозу пожара можно изолировать путем установки коробов из негорючих материалов вокруг объемной кабельной установки.
Ленточный кабель — полезен, когда требуется много проводов. Этот тип кабеля легко сгибается и рассчитан на работу с низким напряжением.
Экранированный кабель — используется для чувствительных электронных цепей или для обеспечения защиты в приложениях с высоким напряжением.
Одиночный кабель (время от времени это название используется для провода )
Структурированная кабельная система
Погружной кабель
Близнец и земля
Твинаксиальный кабель
Двойной провод – этот тип кабеля представляет собой плоскую двухпроводную линию. Ее обычно называют линией 300 Ом, поскольку сопротивление линии составляет 300 Ом. Его часто используют в качестве линии передачи между антенной и приемником (например, телевизором и радио). Эти кабели скручены для снижения воздействия на кожу.
Витая пара – состоит из двух переплетенных между собой изолированных проводов. Он напоминает парный кабель, за исключением того, что парные провода скручены.

CENELEC HD 361 — это утвержденный стандарт, опубликованный CENELEC и касающийся типов маркировки проводов и кабелей, целью которого является гармонизация кабелей. Немецкий институт нормирования (DIN, VDE) выпустил аналогичный стандарт (DIN VDE 0292).

См. также

Ссылки

^ «Что такое кабельная сборка?» . мудрыйГИК . Проверено 1 июля 2019 г.
^ Эш, Стюарт, «Развитие подводных кабелей», гл. 1 в, Бернетт, Дуглас Р.; Бекман, Роберт; Давенпорт, Тара М., Подводные кабели: Справочник по праву и политике , Martinus Nijhoff Publishers, 2014 г. ISBN 9789004260320 .
^ Краузе, Фриц; Шмидт, Уиллард (2 января 1982 г.). «Анализ режима горения при возгорании горизонтальных кабельных лотков» . Отдел технологий системной безопасности, Национальные лаборатории Сандии . НУРЕГ/CR-2431, ПЕСОК81-0079.
^ NFPA 72 Национальный электротехнический кодекс . 2017. стр. 648, 800.179(А).
^ Витенис, Бабраускас (12 января 1981 г.). «Пожарное исполнение провода и кабеля» . Лаборатория исследования зданий и пожаров, NIST : 56.
^ Jump up to: ^а ^б «Раздел часто задаваемых вопросов по электропроводке (часть 2 из 2) — Что такое Romex/NM/NMD? Что такое BX? Когда мне следует использовать каждый из них?» . faqs.org .
^ VnExpress, телекоммуникационные кабели (12 января 1981 г.). «виды электрических кабелей» . Электрические и телекоммуникационные кабели растянули «паутину» на улицах Ханоя .

Дальнейшее чтение

Р. М. Блэк, История электрических проводов и кабелей , Питер Пергринус, Лондон, 1983 г. ISBN 0-86341-001-4
BICC Cables Ltd, «Справочник по электрическим кабелям», WileyBlackwell; Лондон, 3-е издание 1997 г., ISBN 0-632-04075-0

Внешние ссылки

«Кабели электрические» . Справочник нового студента . 1914.

[1] «Что такое кабельная сборка?» . мудрыйГИК . Проверено 1 июля 2019 г.

[2] Эш, Стюарт, «Развитие подводных кабелей», гл. 1 в, Бернетт, Дуглас Р.; Бекман, Роберт; Давенпорт, Тара М., Подводные кабели: Справочник по праву и политике , Martinus Nijhoff Publishers, 2014 г. ISBN 9789004260320 .

[3] Краузе, Фриц; Шмидт, Уиллард (2 января 1982 г.). «Анализ режима горения при возгорании горизонтальных кабельных лотков» . Отдел технологий системной безопасности, Национальные лаборатории Сандии . НУРЕГ/CR-2431, ПЕСОК81-0079.

[4] NFPA 72 Национальный электротехнический кодекс . 2017. стр. 648, 800.179(А).

[5] Витенис, Бабраускас (12 января 1981 г.). «Пожарное исполнение провода и кабеля» . Лаборатория исследования зданий и пожаров, NIST : 56.

[FAQ-6] Jump up to: ^а ^б «Раздел часто задаваемых вопросов по электропроводке (часть 2 из 2) — Что такое Romex/NM/NMD? Что такое BX? Когда мне следует использовать каждый из них?» . faqs.org .

[7] VnExpress, телекоммуникационные кабели (12 января 1981 г.). «виды электрических кабелей» . Электрические и телекоммуникационные кабели растянули «паутину» на улицах Ханоя .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]