Кабель

Кабель (далее К) (от голл. kabel - канат, трос) электрический, один или несколько изолированных проводников, заключенных в герметическую оболочку, поверх которой, как правило, накладываются защитные покровы. К применяют для передачи на расстояние электрической энергии или сигналов (высоковольтные линии электропередачи, электроснабжение промышленных предприятий, транспорта и коммунальных объектов; магистральные линии связи, городская телефонная сеть, средства радиосвязи и телевидения; подача электроэнергии к движущимся рабочим машинам - экскаваторам, врубовым и торфодобывающим машинам и т. д.; электрооборудование судов, летательных аппаратов и т. п.). Конструкция К существенно зависит от условий его прокладки и эксплуатации (под землей, в воде, на воздухе, в активных средах, при низких или высоких температурах, при повышенной влажности и т. д.).   К любых типов имеют общие конструктивные элементы: токопроводящие жилы, изоляцию и оболочку. Токопроводящие жилы изготавливают из меди или имеющих наименьшее (после электрическое сопротивление (удельное сопротивление электротехнической меди r = 1,7×10-8ом×м, r = 2,9×10‑8ом×м). В зависимости от условий эксплуатации токопроводящие жилы могут иметь различную степень гибкости, быть однопроволочными или скрученными из многих проволок. В силовых кабелях токопроводящие жилы нормируют по сечению, выбор которого зависит от передаваемой мощности. В СССР наиболее распространены сечения: 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 и 150 мм2. В кабелях связи токопроводящие жилы нормируют по диаметру.   Изоляция К выполняется из сплошного, слоистого или каркасно-воздушного диэлектрика, отделяющего токопроводящие жилы друг от друга и от оболочки. В многожильных К скрученные изолированные жилы дополнительно покрывают изоляцией (поясной), как правило, из того же материала, что и основная; поясная изоляция служит бандажом, придавая К круглую форму. Изоляционные материалы должны обладать высоким электрическим сопротивлением и необходимой по условиям эксплуатации электрической прочностью при возможно меньшей толщине, а также низкими диэлектрическими потерями (tgd), минимальной диэлектрической проницаемостью (e) и высокой стойкостью к старению. В зависимости от условий эксплуатации к изоляции могут предъявляться дополнительные требования: негорючесть, повышенная гибкость, влагостойкость и др. Особое значение имеет нагревостойкость изоляции, т. е. способность выдерживать повышенную температуру без существенного уменьшения эксплуатационной надежности, т. к. повышение верхнего предела рабочей температуры позволяет снизить габариты и массу К В качестве изоляции наиболее распространены кабельная и телефонная бумага, резины на основе натурального и синтетического каучуков, пластмассы (полиэтилен различных модификаций, поливинилхлорид, полистирол и др.). В состав изоляции в качестве компонентов могут входить минеральные масла и масло-канифольные составы, а также некоторые инертные газы под давлением.   Оболочки в виде сплошных труб поверх изолированных токопроводящих жил служат для защиты их от механических7 повреждений, воздействия влаги, света, веществ. Для К, с легко увлажняемой (гигроскопической) изоляцией предпочтительно применение оболочки из или - материалов с диффузионной константой, близкой к нулю. оболочки легко формуются при сравнительно невысоких температурах (180-220 °С) и, несмотря на многие недостатки: большая плотность (11,4 г/см3), вредность в обработке, малая вибростойкость и механическая прочность, широко используются при изготовлении К Более перспективен для этих целей который в 2-2,5 раза прочнее и в 3,3 раза легче более вибростоек и менее дефицитен. Однако для прессования требуется более сложное оборудование, т. к. его пластическая деформация требует значительных усилий даже при температуре 450-500 °С. Для повышения гибкости оболочки К больших диаметров гофрируют. К со сплошной пластмассовой изоляцией обычно имеют оболочки из различных поливинилхлоридов и пигментированного сажей (1-2%) полиэтилена (влагопроницаемость поливинилхлоридов в 10 раз выше, чем полиэтилена). К с резиновой изоляцией имеют, как правило, оболочку на основе различных синтетических каучуков, придающих ей нефтемаслостойкость, негорючесть, повышенную морозостойкость, гибкость, механическую прочность.   Для защиты оболочек К от механических повреждений и коррозии на них накладывают защитные покровы, в состав которых в большинстве случаев входят бронепокровы (броня). Чаще всего броней служат две стальные ленты толщиной 0,3-0,8 мм, иногда с или битумным покрытием, надежно защищающие К от повреждений при прокладке в земле, внутри помещений, в каналах, блоках, тоннелях. Для защиты К от воздействия значительных растягивающих усилий на него накладывают броню из круглых (реже плоских) оцинкованных стальных проволок диаметром от 1,4 до 6 мм (обязательно при прокладке по дну водоемов, в буровых скважинах и т. п.). Под броню и поверх нее накладывают мягкие покровы из нескольких слоев битума, пропитанной бумажной ленты или кабельной пряжи (джута). К, прокладываемые в особо агрессивных средах, в земле при наличии блуждающих токов, а также все К с оболочкой, независимо от условий их эксплуатации, защищают усиленными покровами, в состав которых входит пластмассовое покрытие - ленточное либо сплошное. При прокладке в шахтах или пожароопасных помещениях К защищают негорючими покровами (например, из стеклянной пряжи, каменноугольного пека). Для защиты К от незначительных механических повреждений применяется панцирь из стальных оцинкованных проволок диаметром до 0,3 мм или оплетка из волокнистых материалов, пропитанных противогнилостными составами.   В СССР выпускается более 1000 типов К, маркировка, ассортимент, назначение, конструкция и характеристики которых приводятся в соответствующих стандартах. Для планирования и организации производства принята детальная классификация К по группам с учетом общности технологических процессов. На ее основе осуществляется специализация заводов и цехов по производству К Обычно К имеют буквенное обозначение (марку) с указанием числа, сечения или диаметра токопроводящих жил (см. таблицу). У некоторых К дополнительно указывается значение наиболее важной характеристики (рабочее напряжение, номинальное волновое сопротивление и пр.) либо характерная конструктивная особенность (тип и количество коаксиальных пар, парная или четверочная скрутка и пр.). Буквы обычно обозначают название металла токопроводящей жилы, материала оболочки и изоляции, наличие и тип защитных покровов и брони, часто область применения (контрольный, судовой, для сигнализации и блокировки, монтажный и т. д.). Например, АСК 3´95-6 - силовой К (подразумевается) трехжильный, с жилами сечением 95 мм; в оболочке, бронированный стальными круглыми проволоками с усиленными защитными наружными покровами, на номинальное напряжение 6 кв: ТПВБГ 100´2´0,5 - телефонный К с полиэтиленовой изоляцией, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный стальными лентами с противокоррозионным покрытием, 100-парный с диаметром жил 0,5 мм.   На рис. приведены сведения о К, наиболее часто применяемых в различных областях техники, с указанием основных марок каждого типа, характеристик конструкций, основных параметров, условий прокладки, эксплуатации, преимущественной области применения, а также схематичные поперечные разрезы К   Лит.: Брагин С. М., Электрический и тепловой расчет кабеля, М. - Л., 1960; Бачелис Д. С., Белоруссов Н. И., Саакян А, Е., Электрические кабели, провода и шнуры (Справочник). 2 изд., М. - Л., 1963; Кабели и провода, т. 1-3, М. - Л., 1959-64; Основы кабельной техники, М. - Л., 1967; Привезенцев В. А., Ларина Э. Т., Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии, М., 1970.   В. М. Третьяков. Особо гибкий (шланговый) кабель высокого напряжения КШВГЛ 3´95+3´10. Силовой комбинированный (3 жилы, сечением 95 мм2 и 3 заземляющие жилы сечением 10 мм2) с резиновой изоляцией в двойной резиновой оболочке (шланге); наружный диаметр 69 мм; заводская длина 200 м. Для подачи электроэнергии к землеройным и горнодобывающим машинам (экскаваторам, отвалообразователям и др.) в любых погодных условиях. 1 - токопроводящая жила; 2 - изоляция; 3 - оболочка.