Відмінності між версіями «Силовий кабель»

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][неперевірена версія]
м
Рядок 1: Рядок 1:
 
{{see also|Електричний шнур|кабель}}
 
{{see also|Електричний шнур|кабель}}
 
[[Файл:Hochspannungskabel_400kV_Querschnitt.JPG|міні|Високовольтний силовий кабель розрахований на напругу 400 кВ. Великий провідник в центрі проводить струм, менші провідники по зовнішньому колу, виступають в якості екрану, задля врівноваження напруження в товстому ізоляційному шарі [[Поліетилен|поліетилену]].]]
 
[[Файл:Hochspannungskabel_400kV_Querschnitt.JPG|міні|Високовольтний силовий кабель розрахований на напругу 400 кВ. Великий провідник в центрі проводить струм, менші провідники по зовнішньому колу, виступають в якості екрану, задля врівноваження напруження в товстому ізоляційному шарі [[Поліетилен|поліетилену]].]]
'''Силовий кабель''' — збірна назва для електричних кабелів, які використовуються для під'єднання енергоємних споживачів. Кабель зазвичай складається з одного або більше електричних провідників, найчастіше скріплених спільною оболонкою. Збірка використовується для [[Передавання електроенергії|передавання електричної енергії]]. Силові кабелі можуть бути: встановлені як постійні електропроводки в приміщеннях, закопані в землю або занурені в воду, прокладені на висоті або просто покладені на поверхню.
 
   
 
'''Силови́й ка́бель''' — збірна назва для електричних кабелів, які використовуються для під'єднання силових споживачів. Кабель зазвичай складається з одного або більше електричних струмопровідних жил, найчастіше скріплених спільною оболонкою/ами. Збірка використовується для [[Передавання електроенергії|передавання електричної енергії]]. Силові кабелі можуть бути: встановлені як постійні електропроводки в приміщеннях, закопані в землю або занурені в воду, прокладені на висоті або просто покладені на поверхню.
Гнучкі силові кабелі застосовуються для рухомих пристроїв і машин, переносних електроінструментів, для [[Світлосигнальна система аеродрому|світлосигнальних систем]] на аеродромах, тощо.
 
  +
 
Гнучкі силові кабелі застосовуються для рухомих пристроїв і машин, переносних електроінструментів, для [[Світлосигнальна система аеродрому|світлосигнальних систем]] на аеродромах тощо.
 
 
 
== Історія ==
 
== Історія ==
Перша система розподілу електроенергії, розроблена [[Томас Алва Едісон|Томасом Едісоном]] 1882 року в Нью-Йорку, являла собою мідні стрижні, загорнуті в [[Джут (волокно)|джут]] і поміщені в жорсткі труби, заповнені бітумною сумішшю. Хоча вулканізований [[каучук]] був запатентований [[Чарлз Гуд'їр|Чарлзом Гуд'їром]] 1844 року, він не застосовувався для ізоляції кабелів аж до 1880-х років, коли його було використано для проводки освітлювальних мереж. Кабель з гумовою ізоляцією, використовувався у системах 11 000 вольт встановлених для енергетичного проекту [[Ніагарський водоспад|Ніагарського водоспаду,]] вже 1897 року.
+
Перша система розподілу електроенергії, розроблена [[Томас Алва Едісон|Томасом Едісоном]] 1882 року в Нью-Йорку, являла собою мідні стрижні, загорнуті в [[Джут (волокно)|джут]] і поміщені в жорсткі труби, заповнені бітумною сумішшю. Хоча вулканізований [[каучук]] був запатентований [[Чарлз Гуд'їр|Чарлзом Гуд'їром]] 1844 року, він не застосовувався для ізоляції кабелів аж до 1880-х років, коли його було використано для проводки освітлювальних мереж. Кабель з гумовою ізоляцією, використовувався у системах 11 000 вольт встановлених для енергетичного проекту [[Ніагарський водоспад|Ніагарського водоспаду,]] вже 1897 року.
   
 
== Будова ==
 
== Будова ==
 
Сучасні силові кабелі бувають різних розмірів, матеріалів і типів, кожен з яких спеціально пристосований для певного використання.
 
Сучасні силові кабелі бувають різних розмірів, матеріалів і типів, кожен з яких спеціально пристосований для певного використання.
   
Кабелі складаються з трьох основних складових: провідники, [[Електробезпека|ізоляція]], захисна оболонка.
+
Кабелі складаються з трьох основних складових: провідники, [[Електробезпека|ізоляція]], захисна оболонка.
 
[[Файл:MG_9973_small_Cable.jpg|міні|Силові кабелі]]
 
[[Файл:MG_9973_small_Cable.jpg|міні|Силові кабелі]]
 
Склад окремих кабелів, міняється залежно від застосування. Будова та матеріали визначаються трьома основними чинниками:
 
Склад окремих кабелів, міняється залежно від застосування. Будова та матеріали визначаються трьома основними чинниками:
   
 
* Робоча напруга, що визначає товщину ізоляції;
 
* Робоча напруга, що визначає товщину ізоляції;
 
 
* Пропускна здатність по струму, яка обумовлює розмір поперечного перерізу провідника (ів);
 
* Пропускна здатність по струму, яка обумовлює розмір поперечного перерізу провідника (ів);
 
 
* Умови навколишнього середовища, такі як: температура, вологість, хімічний вплив або дія сонячного світла, а також механічний вплив, визначають форму і склад зовнішньої оболонки кабелю.
 
* Умови навколишнього середовища, такі як: температура, вологість, хімічний вплив або дія сонячного світла, а також механічний вплив, визначають форму і склад зовнішньої оболонки кабелю.
   
 
Кабелі для безпосереднього прокладання в землі або для відкритих установок, також можуть мати металеву броню у вигляді дроту, намотаного по спіралі навколо кабелю, або гофровану чи пласку стрічку, також обгорнуту навколо нього. Броню може бути виготовлено зі сталі або алюмінію, і хоча її приєднують до заземлення, вона не призначена для пропускання струму під час нормальної роботи.
 
Кабелі для безпосереднього прокладання в землі або для відкритих установок, також можуть мати металеву броню у вигляді дроту, намотаного по спіралі навколо кабелю, або гофровану чи пласку стрічку, також обгорнуту навколо нього. Броню може бути виготовлено зі сталі або алюмінію, і хоча її приєднують до заземлення, вона не призначена для пропускання струму під час нормальної роботи.
   
У силових кабелях зазвичай використовуються багатожильні мідні або алюмінієві провідники, хоча в невеликих силових кабелях можуть застосовуватися суцільні провідники округлої або сегментної форми.
+
У силових кабелях зазвичай використовуються багатожильні мідні або алюмінієві провідники, хоча в невеликих силових кабелях можуть застосовуватися суцільні провідники округлої або сегментної форми.
   
 
Кабель може містити неізольовані провідники, які використовуються для кола [[Нейтраль|нейтралі]] або для заземлення.
 
Кабель може містити неізольовані провідники, які використовуються для кола [[Нейтраль|нейтралі]] або для заземлення.
Рядок 31: Рядок 30:
 
Деякі силові кабелі для зовнішнього застосування можуть не мати спільної оболонки. Інші кабелі можуть мати пластикову або металеву оболонку, що охоплює всі провідники. Матеріали для оболонки обираються з урахуванням стійкості до: води, мастил, сонячного світла, підземних умов, хімічних парів, ударів або високих температур. У застосуваннях для ядерної промисловості, до кабелю можуть пред'являтися особливі вимоги щодо стійкості до [[Іонізуюче випромінювання|іонізуючого випромінення]]. Можна вказати, що кабельні матеріали не дають великої кількості диму під час горіння. Кабелі, призначені для підземного використання або прямого прокладання в землі, можуть мати оболонки з грубого пластику або металу, найчастіше свинцеві, або можуть вимагати спеціальної конструкції для прямого прокладання. Коли кабелі повинні прокладатися в місцях, де можливі механічні пошкодження, вони можуть бути захищені гнучкою сталевою стрічкою або дротяною бронею, яку також може бути покрито водостійкою оболонкою.
 
Деякі силові кабелі для зовнішнього застосування можуть не мати спільної оболонки. Інші кабелі можуть мати пластикову або металеву оболонку, що охоплює всі провідники. Матеріали для оболонки обираються з урахуванням стійкості до: води, мастил, сонячного світла, підземних умов, хімічних парів, ударів або високих температур. У застосуваннях для ядерної промисловості, до кабелю можуть пред'являтися особливі вимоги щодо стійкості до [[Іонізуюче випромінювання|іонізуючого випромінення]]. Можна вказати, що кабельні матеріали не дають великої кількості диму під час горіння. Кабелі, призначені для підземного використання або прямого прокладання в землі, можуть мати оболонки з грубого пластику або металу, найчастіше свинцеві, або можуть вимагати спеціальної конструкції для прямого прокладання. Коли кабелі повинні прокладатися в місцях, де можливі механічні пошкодження, вони можуть бути захищені гнучкою сталевою стрічкою або дротяною бронею, яку також може бути покрито водостійкою оболонкою.
   
Передача енергії без втрат за допомогою [[Надпровідність|надпровідного]] кабелю, все ще знаходиться у стані випробувань. Найдовший у світі кабель довжиною близько 1 км було прокладено 2013 року в центрі міста [[Ессен]]. Його [[густина струму]] може бути в сто разів більше, ніж у міді; сила струму може бути в п'ять разів більше, ніж у подібних мідних кабелів.
+
Передача енергії без втрат за допомогою [[Надпровідність|надпровідного]] кабелю, все ще знаходиться у стані випробувань. Найдовший у світі кабель довжиною близько 1 км було прокладено 2013 року в центрі міста [[Ессен]]. Його [[густина струму]] може бути в сто разів більше, ніж у міді; сила струму може бути в п'ять разів більше, ніж у подібних мідних кабелів.
   
 
== Характеристики ==
 
== Характеристики ==
Рядок 38: Рядок 37:
 
Основні показники:
 
Основні показники:
   
* [[Електричний опір|''Електричний опір'']] — (Ω / км);
+
* [[Електричний опір|''Електричний опір'']] — (Ω / км);
 
* ''[[Індуктивність]]'' — (L):
 
*''[[Індуктивність]]'' — (L):
 
   
- всередині — залежить від магнітних якостей матеріалу і робочої частоти,
+
- всередині — залежить від магнітних якостей матеріалу і робочої частоти,
   
- зовнішня — залежить від розмірів кабелю.
+
- зовнішня — залежить від розмірів кабелю.
   
*''Потужність на 1 км'' — залежить від діаметра провідників і властивостей ізоляційного матеріалу.
+
* ''Потужність на 1 км'' — залежить від діаметра провідників і властивостей ізоляційного матеріалу.
   
*''Поперечна провідність'' — виражає втрати енергії, які виникають внаслідок недосконалості ізоляції ([[струм витоку]]) і величини відстані між провідниками, залежить від робочої частоти і природи [[Діелектрики|діелектрика]].
+
* ''Поперечна провідність'' — виражає втрати енергії, які виникають внаслідок недосконалості ізоляції ([[струм витоку]]) і величини відстані між провідниками, залежить від робочої частоти і природи [[Діелектрики|діелектрика]].
*''Характерним [[Електричний імпеданс|імпедансом]]'', є відношення напруги до струму і виражає протидію, з якою стикається [[електромагнітна хвиля]], під час проходження кабелем. Ця величина не залежить від довжини [[Електричне коло|електричного кола]].
+
* ''Характерним [[Електричний імпеданс|імпедансом]]'', є відношення напруги до струму і виражає протидію, з якою стикається [[електромагнітна хвиля]], під час проходження кабелем. Ця величина не залежить від довжини [[Електричне коло|електричного кола]].
   
*''Постійна розповсюдження'', визначає зміну потужності електромагнітної хвилі під час її проходження кабелем.
+
* ''Постійна розповсюдження'', визначає зміну потужності електромагнітної хвилі під час її проходження кабелем.
   
 
== Гнучкі кабелі ==
 
== Гнучкі кабелі ==
 
Основна стаття: [[Дріт]]
 
Основна стаття: [[Дріт]]
   
Всі електричні кабелі досить гнучкі, що дозволяє доставляти їх на місця установки, намотаними на котушки або барабани. У тих випадках, коли застосування вимагають багаторазового переміщення кабелю, наприклад, для переносного обладнання, використовуються більш гнучкі кабелі, звані «шнури». Гнучкі кабелі містять тонкі багатожильні а не суцільні [[Провідник|провідники]], і мають ізоляцію й оболонки, які витримують сили повторного згинання та стирання. Міцні гнучкі кабелі для роботи за важких умов, наприклад, котрі живлять шахтну торцеву машину, ретельно спроектовані — їх термін служби вимірюється в тижнях.
+
Всі електричні кабелі досить гнучкі, що дозволяє доставляти їх на місця установки, намотаними на котушки або барабани. У тих випадках, коли застосування вимагають багаторазового переміщення кабелю, наприклад, для переносного обладнання, використовуються більш гнучкі кабелі, звані «шнури». Гнучкі кабелі містять тонкі багатожильні а не суцільні [[Провідник|провідники]], і мають ізоляцію й оболонки, які витримують сили повторного згинання та стирання. Міцні гнучкі кабелі для роботи за важких умов, наприклад, котрі живлять шахтну торцеву машину, ретельно спроектовані — їх термін служби вимірюється в тижнях.
   
 
Дуже гнучкі силові кабелі використовуються в [[Автоматизація|автоматизованих]] машинах, [[Робототехніка|робототехніці]] і верстатах.
 
Дуже гнучкі силові кабелі використовуються в [[Автоматизація|автоматизованих]] машинах, [[Робототехніка|робототехніці]] і верстатах.
   
[[Рентгенівський флюоресцентний спектрометр|Рентгенівський]] кабель — це особливий вид гнучкого високовольтного кабелю.
+
[[Рентгенівський флюоресцентний спектрометр|Рентгенівський]] кабель — це особливий вид гнучкого високовольтного кабелю.
   
 
== Див. також ==
 
== Див. також ==
 
* [[Кабель]]
 
* [[Кабель]]
*[[Кабельна лінія електропередачі]]
+
* [[Кабельна лінія електропередачі]]
 
* [[Електричний шнур]]
 
* [[Електричний шнур]]
 
* [[Електропроводка]]
 
* [[Електропроводка]]
*[[Електрична мережа]]
+
* [[Електрична мережа]]
*[[Електрична енергія]]
+
* [[Електрична енергія]]
*[[Електрична напруга]]
+
* [[Електрична напруга]]
  +
* [[шинопровід]]
   
 
== Посилання ==
 
== Посилання ==
   
* "undergrounding electric lines" A J Pansini, <nowiki>ISBN 0-8104-0827-9</nowiki>, 1978
+
* «undergrounding electric lines» A J Pansini, <nowiki>ISBN 0-8104-0827-9</nowiki>, 1978
 
* ''Underground Systems Reference Book'', Edison Electric Institute, New York, 1957, no ISBN
 
* ''Underground Systems Reference Book'', Edison Electric Institute, New York, 1957, no ISBN
 
* R. M. Black The History of Electric Wires and Cables, Peter Pergrinus, London 1983 ISBN 0-86341-001-4
 
* R. M. Black The History of Electric Wires and Cables, Peter Pergrinus, London 1983 ISBN 0-86341-001-4
 
* http://www.thisoldhouse.com/toh/article/0,,562098-8,00.html
 
* http://www.thisoldhouse.com/toh/article/0,,562098-8,00.html
 
* Terrell Croft and Wilford Summers (ed), American Electricans' Handbook, Eleventh Edition, McGraw Hill, New York (1987) <nowiki>ISBN 0-07-013932-6</nowiki>, sections 2-13 through 2-84
 
* Terrell Croft and Wilford Summers (ed), American Electricans' Handbook, Eleventh Edition, McGraw Hill, New York (1987) <nowiki>ISBN 0-07-013932-6</nowiki>, sections 2-13 through 2-84
*Бібліографія: "Encycl.Dict. Webster's.", 1993, p.
+
* Бібліографія: «Encycl.Dict. Webster's.», 1993, p.
   
[[Категорія:Електропроводка]]
+
[[Категорія:Електрокабелі]]
  +
[[Категорія:кабелі]]

Версія за 09:22, 12 травня 2019

Високовольтний силовий кабель розрахований на напругу 400 кВ. Великий провідник в центрі проводить струм, менші провідники по зовнішньому колу, виступають в якості екрану, задля врівноваження напруження в товстому ізоляційному шарі поліетилену.

Силови́й ка́бель — збірна назва для електричних кабелів, які використовуються для під'єднання силових споживачів. Кабель зазвичай складається з одного або більше електричних струмопровідних жил, найчастіше скріплених спільною оболонкою/ами. Збірка використовується для передавання електричної енергії. Силові кабелі можуть бути: встановлені як постійні електропроводки в приміщеннях, закопані в землю або занурені в воду, прокладені на висоті або просто покладені на поверхню.

Гнучкі силові кабелі застосовуються для рухомих пристроїв і машин, переносних електроінструментів, для світлосигнальних систем на аеродромах тощо.

Історія

Перша система розподілу електроенергії, розроблена Томасом Едісоном 1882 року в Нью-Йорку, являла собою мідні стрижні, загорнуті в джут і поміщені в жорсткі труби, заповнені бітумною сумішшю. Хоча вулканізований каучук був запатентований Чарлзом Гуд'їром 1844 року, він не застосовувався для ізоляції кабелів аж до 1880-х років, коли його було використано для проводки освітлювальних мереж. Кабель з гумовою ізоляцією, використовувався у системах 11 000 вольт встановлених для енергетичного проекту Ніагарського водоспаду, вже 1897 року.

Будова

Сучасні силові кабелі бувають різних розмірів, матеріалів і типів, кожен з яких спеціально пристосований для певного використання.

Кабелі складаються з трьох основних складових: провідники, ізоляція, захисна оболонка.

Силові кабелі

Склад окремих кабелів, міняється залежно від застосування. Будова та матеріали визначаються трьома основними чинниками:

  • Робоча напруга, що визначає товщину ізоляції;
  • Пропускна здатність по струму, яка обумовлює розмір поперечного перерізу провідника (ів);
  • Умови навколишнього середовища, такі як: температура, вологість, хімічний вплив або дія сонячного світла, а також механічний вплив, визначають форму і склад зовнішньої оболонки кабелю.

Кабелі для безпосереднього прокладання в землі або для відкритих установок, також можуть мати металеву броню у вигляді дроту, намотаного по спіралі навколо кабелю, або гофровану чи пласку стрічку, також обгорнуту навколо нього. Броню може бути виготовлено зі сталі або алюмінію, і хоча її приєднують до заземлення, вона не призначена для пропускання струму під час нормальної роботи.

У силових кабелях зазвичай використовуються багатожильні мідні або алюмінієві провідники, хоча в невеликих силових кабелях можуть застосовуватися суцільні провідники округлої або сегментної форми.

Кабель може містити неізольовані провідники, які використовуються для кола нейтралі або для заземлення.

Загальна збірка може бути круглою або пласкою. Непровідні нитки наповнювача, можуть бути додані в збірку для підтримки її форми. Силові кабелі спеціального призначення для підвісного або вертикального використання, можуть мати додаткові складники, такі як сталеві або кевларові конструкційні опори.

Деякі силові кабелі для зовнішнього застосування можуть не мати спільної оболонки. Інші кабелі можуть мати пластикову або металеву оболонку, що охоплює всі провідники. Матеріали для оболонки обираються з урахуванням стійкості до: води, мастил, сонячного світла, підземних умов, хімічних парів, ударів або високих температур. У застосуваннях для ядерної промисловості, до кабелю можуть пред'являтися особливі вимоги щодо стійкості до іонізуючого випромінення. Можна вказати, що кабельні матеріали не дають великої кількості диму під час горіння. Кабелі, призначені для підземного використання або прямого прокладання в землі, можуть мати оболонки з грубого пластику або металу, найчастіше свинцеві, або можуть вимагати спеціальної конструкції для прямого прокладання. Коли кабелі повинні прокладатися в місцях, де можливі механічні пошкодження, вони можуть бути захищені гнучкою сталевою стрічкою або дротяною бронею, яку також може бути покрито водостійкою оболонкою.

Передача енергії без втрат за допомогою надпровідного кабелю, все ще знаходиться у стані випробувань. Найдовший у світі кабель довжиною близько 1 км було прокладено 2013 року в центрі міста Ессен. Його густина струму може бути в сто разів більше, ніж у міді; сила струму може бути в п'ять разів більше, ніж у подібних мідних кабелів.

Характеристики

Після виготовлення та складування, кабелі піддаються електричним і механічним дослідам: на коротке замикання і контакт між провідниками, випробування безперервності, перевірка на цілісність, випробування на ізоляцію, випробування на розрив, випробування на тиск, рівномірність усадки, випробування теплового розширення кабелю.

Основні показники:

- всередині — залежить від магнітних якостей матеріалу і робочої частоти,

- зовнішня — залежить від розмірів кабелю.

  • Потужність на 1 км — залежить від діаметра провідників і властивостей ізоляційного матеріалу.
  • Поперечна провідність — виражає втрати енергії, які виникають внаслідок недосконалості ізоляції (струм витоку) і величини відстані між провідниками, залежить від робочої частоти і природи діелектрика.
  • Характерним імпедансом, є відношення напруги до струму і виражає протидію, з якою стикається електромагнітна хвиля, під час проходження кабелем. Ця величина не залежить від довжини електричного кола.
  • Постійна розповсюдження, визначає зміну потужності електромагнітної хвилі під час її проходження кабелем.

Гнучкі кабелі

Основна стаття: Дріт

Всі електричні кабелі досить гнучкі, що дозволяє доставляти їх на місця установки, намотаними на котушки або барабани. У тих випадках, коли застосування вимагають багаторазового переміщення кабелю, наприклад, для переносного обладнання, використовуються більш гнучкі кабелі, звані «шнури». Гнучкі кабелі містять тонкі багатожильні а не суцільні провідники, і мають ізоляцію й оболонки, які витримують сили повторного згинання та стирання. Міцні гнучкі кабелі для роботи за важких умов, наприклад, котрі живлять шахтну торцеву машину, ретельно спроектовані — їх термін служби вимірюється в тижнях.

Дуже гнучкі силові кабелі використовуються в автоматизованих машинах, робототехніці і верстатах.

Рентгенівський кабель — це особливий вид гнучкого високовольтного кабелю.

Див. також

Посилання

  • «undergrounding electric lines» A J Pansini, ISBN 0-8104-0827-9, 1978
  • Underground Systems Reference Book, Edison Electric Institute, New York, 1957, no ISBN
  • R. M. Black The History of Electric Wires and Cables, Peter Pergrinus, London 1983 ISBN 0-86341-001-4
  • http://www.thisoldhouse.com/toh/article/0,,562098-8,00.html
  • Terrell Croft and Wilford Summers (ed), American Electricans' Handbook, Eleventh Edition, McGraw Hill, New York (1987) ISBN 0-07-013932-6, sections 2-13 through 2-84
  • Бібліографія: «Encycl.Dict. Webster's.», 1993, p.