Jak vybrat správnou izolaci a plášť pro napájecí kabel?

Spotřebitelský a profesionální trh s kabelovými produkty je působivý svou rozmanitostí, obrovským množstvím pozic, typů vodičů, jejich provedení a makrorozměrů.

Identické značky od různých výrobců, velký výběr sekcí, provozní proudy, odpor, provozní teploty a další technické parametry, rozmanitost provedení, typy izolací a ochranných plášťů, přítomnost pancíře a/nebo stínění – to je jen malá část kritérií, rozdíl mezi nimiž by měl spotřebitel chápat při výběru požadovaného kabelu.

Ve skutečnosti není vše tak „děsivé“, jak se na první pohled zdá. Předpisy a normy vypracované profesionály dávají většinou jasný návod, jaký typ kabelu, v jakém rozsahu průřezů a s jakým typem izolace je potřeba hledat značku pro konkrétní projekt. Kromě toho existuje dostatek recenzních materiálů na toto téma ve veřejné doméně na internetu.

Materiál je věnován problému výběru izolačního povlaku, který nejlépe odpovídá požadavkům technických specifikací. Pokusíme se také vysvětlit co nejjasněji která izolace je lepší, proč je kvalitní izolační povlak důležitý, a uveďte krátký přehled značek drátěných výrobků.

Koncept a typy izolací

Co je izolační povlak kabelů a proč mu věnovat tolik pozornosti? Izolace je jedna nebo více vrstev speciálního dielektrického materiálu, který pokrývá jádra kabelu a vytváří efekt elektrického rozpojení, tzn. zabraňuje toku elektrického proudu mezi dvojicí vodičů. Hlavním úkolem izolátoru je zabránit „průniku“ napájecího napětí ven, za hranice určitého jádra, zabránit úrazu elektrickým proudem, zkratu nebo dokonce požáru výrobku. Jednou z hlavních charakteristik dobré izolace je vysoká elektrická a mechanická pevnost, vysoký objemový měrný odpor, vysoké průrazné napětí, minimální dielektrická konstanta a také schopnost sloužit standardní životnosti bez tvorby přirozených defektů a deformací.

Izolační povlak je nejčastěji klasifikován podle materiálu, ze kterého je vyroben:

· Polyethylen (PE) – je vynikající dielektrikum, proto se používá k izolaci různých typů vodičů, včetně kabelů vysokého napětí. PE izolace dokáže efektivně plnit své funkce v poměrně širokém teplotním rozsahu, vyznačuje se dobrou odolností proti poškození, působení kyselin, zásad a vlhkosti, snadno se s ní pracuje z hlediska instalace. Polyethylenový izolační povlak je poměrně šetrný k životnímu prostředí, proto lze odpovídající typy pokládat na jakékoli předměty. „Pokročilejší verze“, zesítěná polyethylenová izolace, má vysoký stupeň tavení (až 140 °C), dobrou elasticitu a odolnost proti praskání.

· Polyvinylchlorid (PVC, PVC plast) – Jedná se o jeden z nejoblíbenějších typů izolačního nátěru, který je široce používán pro pokládku, především v interiéru. PVC není odolné vůči chladu a ultrafialovému záření, proto se obvykle instaluje do potrubí na volném prostranství. Zároveň existují samostatné verze kabelů potažených PVC, které bez problémů snesou až -60 °C. Přidání různých složek (uhličitan, mastek, kaolin nebo vápník) do plastových směsí zvyšuje jejich elasticitu a odolnost vůči nízkým teplotám. PVC izolace má vynikající propustnost, vysokou úroveň přípustných proudů a nízkou ztrátovost, je šetrná k životnímu prostředí, lze ji použít na složitých trasách, odolává mechanickému namáhání a dobře si poradí s ohněm. Důležitou výhodou PVC plastu je jeho relativně nízká cena.

· Guma – tento izolační materiál je vyroben z přírodního nebo syntetického kaučuku a vyznačuje se vynikající pružností a minimální úrovní hygroskopičnosti, tzn. schopnost absorbovat vlhkost.

Právě ohebnost gumou izolovaných kabelů se stala jejich „vychytávkou“, která výrazně usnadnila jakýkoli typ nestacionárního připojení pohyblivého mechanismu nebo nástroje ke zdroji energie. Závažnou nevýhodou pryžového povlaku je jeho relativní křehkost, postupná ztráta pružnosti a relativně vysoká cena.

Jedna z odrůd tohoto typu izolace zahrnuje silikonová pryž, což je polymer na bázi střídajících se částic kyslíku a křemíku, který ztratil schopnost oxidace. Toto chemické složení organokřemičitého přispívá k jeho vysoké odolnosti vůči teplu, proto je velmi oblíbený jako izolant pro tepelně odolné kabely. Elasticita a plasticita silikonového kaučuku je zajištěna přítomností atomů uhlíkových skupin.

· papír – tento izolační povlak je založen na speciálním materiálu kabelového papíru vyrobeného ze sulfátové celulózy, který je položen ve velkém počtu vrstev. Papírová izolace je odolná, má vynikající elektrické vlastnosti a je cenově dostupná. Pokud je k dispozici dodatečná ochrana proti vlhkosti ve formě kovových plášťů nebo speciální impregnace kalafuny, vosku nebo olejových součástí, lze ji použít i v hlavních energetických sítích s napětím do 35 kV. Hlavní nevýhodou papírové izolace je její měkkost a neschopnost odolat tvrdému mechanickému namáhání.

· Skleněný slídový izolátor Vyrábí se lepením silikonovým lakem 1 nebo několika listů slídového papíru (pásky) se speciální sklolaminátovou síťkou nebo sklolaminátem. Skleněná slída, získaná z přírodních minerálů, nanesená na PVC izolaci, tvoří spolehlivou ohnivzdornou bariéru, odolnost proti mechanickým a vibračním účinkům kabelů, které jsou určeny pro proudy do 6 kV.

· Fluoroplast je technický název pro polymery s obsahem fluoru, které se osvědčily při konstrukci tepelně odolných kabelů hojně využívaných např. v běžném životě při připojování elektrických zařízení do koupelí nebo saun. Pomocí fluoroplastických polymerů se provádí primární vinutí vysokonapěťových kabelů a vodičů pro vytápěné podlahy. Tento typ izolace je považován za jeden z nejspolehlivějších, protože fluoroplasty jsou právem uznávány jako jeden z nejlepších elektrických izolátorů. Kromě toho speciální výrobní technologie, konkrétně vypalování již izolovaných kabelových produktů při vysokých teplotách, poskytuje výstup s extrémně silným výkonem vodič, fluoroplastové izolace který je velmi odolný proti poškození vč. vystavení agresivním koncentrovaným kyselinám a zásadám. Někdy může být fluoroplastový izolátor dodatečně pokryt skelným vláknem nebo jinými podobnými materiály.

· Minerály – oxid hořečnatý nebo periklas se používá u některých tepelně odolných kabelů k vytvoření izolační vrstvy mezi jádry, která jsou umístěna v pláštích z oceli nebo slitin, a vnější ochranou.

· Polyolefiny je speciální typ polymeru, který neobsahuje halogeny, jako je chlor, fluor, jód, astat nebo brom. Halogenová složka přítomná v izolaci kabelu přispívá k jeho zvýšené nehořlavosti (index „ng“ v označení), ale zároveň se při požáru uvolňuje ve formě vysoce toxického oxidu uhelnatého CO. a chlorovodík HC1. Proto se v místech s velkým davem lidí doporučuje používat kabelové produkty izolované bezhalogenovými kompozicemi („HF“, Halogen Free), které při hoření vydávají malé množství kouře bez škodlivých látek.

Některé značky drátů obsahují izolátory vyrobené z laku, polystyrenu, hedvábí a azbestu, i když azbest se používá stále méně, protože je uznáván jako karcinogen.

Recenze značek s různými typy izolace

Tabulka uvádí hlavní technické charakteristiky značek kabelů s různými typy izolátorů.

Označit

Izolace

Pro člověka, který není elektrikář, není rozdíl mezi kabelem, drátem a šňůrou. Ve skutečnosti se jen v naší zemi vyrábí podle různých GOST více než 20 tisíc různých kabelů a vodičů a kromě domácích výrobků existují i ​​zahraniční, takže sortiment kabelových výrobků je velmi rozsáhlý. Naštěstí nemusíte rozumět všem různým typům kabelů a vodičů – stačí porozumět obecným principům jejich účelu a umět číst označení. V článku se seznámíme s hlavními typy vodičů, mluvíme o jádrech a izolačních materiálech a také zjistíme obecné zásady označování kabelových výrobků.

Bydlel v elektroinstalaci

Jádro je kovový drát, jádro všech kabelů a drátů. Je to ona, kdo prochází proud skrz sebe. Průřez jádra a počet vodičů, ze kterých se skládá, určují jeho parametry. Podle počtu drátů zahrnutých v jeho složení jsou jádra:

• monolitický – sestávající z jednoho drátu;
• multi-wire – v nich je několik vodičů zkroucených dohromady.

Čím více drátů je v jádře, tím je snazší ji ohnout a další výběr kabelu nebo drátu závisí na pružnosti jádra. Například jednovodičové vodiče se používají pro elektroinstalaci v bytech, aby se nahradila šňůra v zařízení, jsou zapotřebí vodiče s vícevodičovými vodiči.

Podle složení se jádra dělí na hliníková a měděná. Bavíme se o výhodách a nevýhodách obou typů jader.

Hliníkové vodiče

Mezi výhody hliníkových jader patří:

• pevnost a lehkost – hliníkový drát váží o polovinu méně než měděný drát;
• nízká cena.

Podle ustanovení PUE je zakázáno používat hliníkové dráty s průřezem menším než 16 mm².

Nevýhody hliníkových jader:

• hliník rychle oxiduje při kontaktu se vzduchem;
• pokud hliníkový drát ohnete několikrát na stejném místě, v ohybu se zlomí;
• vysoká tepelná vodivost, díky které se hliník rychle přehřívá

Navzdory své pevnosti a lehkosti mají hliníkové vodiče několik významných nevýhod.

Měděné vodiče

Mezi výhody měděných vodičů patří:

• elektrická vodivost – v tomto parametru je měď na druhém místě za jedním kovem – stříbrem;
• odolnost proti oxidaci;
• sílu

Nevýhody měděných jader:

• vysoká cena;
• vysoká hustota.

Doporučujeme vybírat kabel podle vašich potřeb a možností: kabely s hliníkovým jádrem se vyznačují svou lehkostí a jsou levné. Měděné jsou dražší, ale zároveň mají výbornou elektrickou vodivost s nízkým odporem.

Izolace v elektrických rozvodech

Hlavním úkolem izolační vrstvy v elektrickém vedení je chránit osobu před dotykem s výše uvedenými vodiči, kterými prochází proud. Navíc lze díky izolaci umístit několik žil vedle sebe: izolace zabraňuje zkratům.

Při výběru izolace hraje klíčovou roli několik parametrů, a to:

• schopnost odolávat stresu;
• teplotní odolnost;
• mechanická síla;
• UV odolnost.

Izolační materiály

Dielektrika mohou být skleněná a keramická pro ohebné dráty a kabely, které se pokládají v interiéru, používá se celuloid, polyvinylchlorid, pryž, polyetylen, karbolit a impregnovaný papír.

V domácích podmínkách (například pro elektrické rozvody v bytech a domech) se nejčastěji používá klasická polymerová izolace, která chrání vodiče před mechanickým poškozením, vlhkostí, vnějšími faktory, ale hlavně před zkratem.

K pokládce vedení pod dálnicemi, na nestabilních půdách a v jiných obtížných podmínkách se používají pancéřové kabely a dráty, které využívají vícevrstvou izolaci ocelovou páskou nebo dodatečné opletení. O dalších izolačních prvcích si povíme níže.

Doplňkové prvky vnější izolace

Vnější izolace nejen spojuje všechny součásti kabelu, ale také chrání vnitřní izolaci před různými faktory: vysycháním, vlhkostí, mechanickým poškozením. Pro vnější izolaci se používají:

1. Stínění. Používá se k ochraně před parazitními proudy a také k vyrovnání elektromagnetického pole uvnitř samotného drátu.
2. Rezervace. Odolné kovové opletení zaručuje maximální ochranu proti mechanickému poškození.
3. Bavlněný copnasycený chemikáliemi. Chrání před hnilobou a mechanickým poškozením.
4. Oplet z pozinkované oceli. Chrání před protažením.

K vnější izolaci se tak přidávají další ochranné prvky v závislosti na účelu kabelu.

Jaký je rozdíl mezi kabelem, drátem a šňůrou?

Abychom pochopili rozdíl mezi kabelem, drátem a šňůrou, stačí základní znalost elektrotechniky.

Na rozdíl od drátů jsou kabely více používány v obtížných provozních podmínkách. Kabely vyztužené zvýšenou ochranou proti mechanickému a agresivnímu poškození lze pokládat i pod tlakem, včetně pod vodou. V dolech a požárně nebezpečných prostorech, u objektů se zvýšenou korozní činností se používají pouze kabely.

Vodiče jsou vedeny pouze uvnitř elektrických rozvodných zařízení. Pokud se potřebujete připojit mimo ně, použijte kabely.

Hlavní rozdíl je uveden v GOST 15845-80. Drát nemá dle normy izolaci tenkonosných žil. Pramen vodičů nebo jeden vodič může být izolován do pláště, ale nemusí ho mít. Stejný GOST uvádí, že na rozdíl od drátu mají všechna tenkonosná jádra v kabelu svou vlastní izolaci.

Hlavním rozdílem mezi drátem a kabelem je přítomnost izolace. Pokud jsou holé vodiče pokryty izolačním pláštěm nebo pokud není izolace, pak máte drát. Pokud je každý vodič izolován, pak je to kabel.

Pokud půjdete do detailů, kabel vypadá jako chráněný drát. Obsahuje jeden nebo více vodičů vedoucích proud, z nichž každý je ve vlastní izolaci, kabel je navíc pokryt ochrannou vnější vrstvou.

Holé dráty se používají pouze pro přenos po elektrickém vedení, v domácích podmínkách se prakticky nepoužívají.

Uvnitř je prostor pro kabel vyplněn speciální směsí nebo závity, které jsou potřebné k tomu, aby se zabránilo slepení vodičů. To zjednodušuje instalaci a údržbu kabelů.

Liší se také životnost: kabely jsou při používání odolnější než dráty. Průměrná životnost kvalitního kabelu je asi 30 let, zatímco drát vydrží o polovinu méně.

Pokud jde o rozdíl mezi kabelem a drátem nebo kabelem, kabel je v podstatě kabel nebo ohebný drát pro připojení k elektrickým spotřebičům. Šňůry jsou odolné proti ohybu, mají zvýšenou odolnost proti lomu a jsou v nich použita pouze lanková měděná jádra, jejichž průřez nepřesahuje 4 mm².

Druhy drátů

Měli byste zvolit vhodný vodič na základě výkonu zařízení, které přes něj bude napájeno. Pojďme pochopit, jaké typy drátů existují a jak se používají v každodenním životě.

Ploché

Ploché dráty mají obdélníkový průřez. Takové dráty obsahují jedno nebo více jader uspořádaných v jedné nebo několika vrstvách. Ploché dráty jsou rozděleny do několika typů:

• PBPP (PUNP). Jednovodičové vodiče, které se používají k připojení zásuvek nebo svítidel. Velikosti průřezu žil v PUNP drátech se pohybují od 1,5 do 6 mm². Ploché chráněné vodiče PBPP (PUNP) mají vnější i vnitřní PVC izolaci, což umožňuje jejich použití při teplotách od -15 do +50 stupňů. Takové dráty se snadno ohýbají a přenášejí napětí až 250 W.
• PBPPg (PUGNP). Podle hlavních charakteristik se PBPPg neliší od PBPP, s výjimkou zvýšené flexibility. Písmeno „g“ ve zkratce přesně označuje flexibilitu, které je dosaženo přítomností lankových vodičů. Poloměr ohybu je 6 průměrů, zatímco u drátů PUNP je to 10 průměrů.
• APUNP. Drát obsahuje jednovodičové hliníkové jádro o průřezu od 2,5 do 6 mm². Všechny ostatní parametry se shodují s PBPP a PBPPg.

Vezměte prosím na vědomí, že ustanovení PUE zakazují použití drátů APUNP, jejich výroba pokračuje pouze kvůli nízké ceně a v důsledku toho vysoké poptávce. Ploché vodiče by se měly používat pouze pro připojení svítidel.

Se svetry

Existují dva typy propojovacích vodičů:

• PPV. Takové dráty mají 2-3 jednožilová jádra a samotný drát je izolován PVC. Vynikající přenos proudu s frekvencí až 400 Hz a napětím až 450 W. PVC izolace je odolná vůči zásadám, kyselinám, nízkým i vysokým teplotám od −50 do +70 °C a odolává i 100% vlhkosti. Přípustný poloměr ohybu je 10 průměrů. Charakteristickým rysem drátu PPV je charakteristická PVC propojka. Průřez jádra je 0,75–6 mm².
• APPV. Má stejné parametry jako PPV, liší se pouze velikostí průřezu žil – v APPV je od 2,5 mm². Vhodné pro osvětlení a elektrické otevřené rozvody.

Jednojádrové

Jednožilové vodiče se vyznačují vícebarevnou izolací – pomocí jasných barev je pro elektrikáře pohodlnější instalovat rozvodné desky bez použití dalších značek. Dráty s jedním jádrem jsou rozděleny do tří typů:

• Automatické opětovné zavírání. Hliníkový drát s jedním jádrem (jednovodičový – 2,5–16 mm²; vícežilový – 25–95 mm²). Díky PVC izolaci je použitelný v podmínkách 100% vlhkosti a odolává extrémně nízkým i vysokým teplotám (až +70 °C). Odolný vůči chemikáliím.
• PV1. Číslo ve zkratce označuje třídu flexibility. Drát se skládá z jednovodičového měděného jádra (průřez 0,75–16 mm²) a vícežilového (průřez 16–95 mm²).
• PV3. Lankové ohebné jádro jako součást drátu PV3 se používá při instalaci vedení s více ohyby a přechody.