Тема 2.2 Сортамент проводов

Провода мо­гут быть неизолирован­ными и изолированными, с покрытием из резины, пластмасс и др. Неизолированные провода применяют на ЛЭП. По роду материала различают медь (М), алюминий (А) и сталь (С). Изготовля­ются также провода с использованием одно­временно двух металлов — алюминия и стали (стальной сердечник). Сердечник служит для увеличения механиче­ской прочности провода. В этих проводах площадь сечения стальной части примерно в 5 раз меньше, но сталь берет на себя около 40% всей механической нагрузки. По конструктивному выполнению делают одно- и мно­гопроволочные и полые провода.

Однопроволочные провода состоят из одной круглой про­волоки, дешевле многопроволочных, но менее гибки и име­ют меньшую механическую прочность. Стальные однопро­волочные провода (ПСО) применяют редко из-за высокого удельного электрического сопротивления стали. Обычно они используются при небольших нагрузках, преимущест­венно в сельскохозяйственных сетях. Алюминиевые одно-проволочные провода вообще не выпускаются промышлен­ностью из-за низкой механической прочности.

Многопроволочные алюминиевые провода обычно при­меняются в сетях до 35 кВ. При более высоких напряжениях используются сталеалюминиевые провода марок АС, АСКС, АСК и других в зависимости от способа их исполнения. Например, АСК состоит из алюминиевых проволок и стального сердечника из стальных оцинкованных прово­лок, изолированных двумя лентами из полиэтилентерефталатной пленки, заполненных смазкой. Стальные многопроволочные провода обозначаются ПМС.

Полые провода изготовляются из плоских проволок, соединенных пазами и имеющих внутри провода пустое пространство, аналогично венку. Это обеспечивает увеличе­ние наружного диаметра при той же затрате металла, что снижает потери на корону. Такие провода ис­пользуются главным образом для ошиновки подстанций 330 кВ и выше.

«Обмоточные провода»

Обмоточные провода служат для изготовления об­моток электрических машин, аппаратов и приборов и выпускаются с жилами из проводниковых меди и алю­миния, а также сплавов большого удельного сопротив­ления (манганина, константана, нихрома и др.). Жилы обмоточных проводов могут иметь эмалевую, пленоч­ную, волокнистую и эмалево-волокнистую изоляцию.

Эмалевая изоляция по сравнению с пленочной и волокнистой имеет мень­шую толщину (0,003—0,070 мм), что позволяет в тот же объем обмотки заложить большее количество проводов и тем самым увеличить мощность электрической маши­ны или аппарата. Эмалевая изоляция представляет собой гибкое лаковое покрытие, полученное в резуль­тате отверждения сплошного слоя эмаль-лака, нане­сенного на провод на специальных эмалировочных машинах.

Основной сортамент медных обмоточных проводов с эмалевой изоляцией приведен в табл. 4

К основному типу обмоточных проводов нагрево-стойкости класса А (105 °С) относятся ПЭВ-1, ПЭВ-2 и ПЭМ-1, ПЭМ-2 с механически прочной эмалевой изо­ляцией на основе поливинилацеталевых смол. Эти провода широко применяют для изготовления обмоток электрических машин общепромышленного назначе­ния. Так как изоляция проводов ПЭМ-1 и ПЭМ-2 стойка к нефтяному маслу, то их применяют также для изго­товления обмоток маслонаполненных аппаратов.

Изоляцию нагревостойкости класса Е (120 °С) име­ют обмоточные провода ПЭВТЛ-1 и ПЭВТЛ-2, эмали­рованные полиуретановыми термопластичными эмаль-лаками. Эмаль-лаки образуют механически прочное изоляционное покрытие проводов, размягчающееся при 160°, что ограничивает их область применения (об­мотки электрических машин и аппаратов малой мощ­ности).

Таблица 4 Основной сортамент обмоточных проводов с эмалевой изоляцией

Особенность этих проводов — возможность лужения и пайки без предварительной зачистки изоляции, которая при пайке размягчается и в расплавленном виде является флюсующим веществом, обеспечиваю­щим применение оловянно-свинцовых припоев.

Более высокой нагревостойкостью (130 °С) и хоро­шими электроизоляционными свойствами обладают провода ПЭТВ, эмалированные полиэфирным лаком на основе лавсана.

Повышенная механическая прочность эмаль-лако­вой изоляции этого типа позволяет механизировать намотку обмоток электрических машин и аппаратов, т. е. она хорошо выдерживает многократные перегибы и растяжения.

Изоляцию класса нагревостойкости F (155° С) имеют провода ПЭТ-155 с эмаль-лаковой изоляцией на полиэфиримидной основе, обладающей хорошими изоляционными свойствами.

Для механизированной намотки катушек выпус­каются провода марки ПЭТМ с эмаль-лаковой изоля­цией той же нагревостойкости, обладающей повышен­ной механической прочностью.

Эмаль-лаковую изоляцию для работы при темпера­туре 180—200 °С имеют провода марки ПЭТ-200. Эта изоляция изготовляется на основе полиимидов, которые обладают высокими электрическими и механическими свойствами.

Для работы при температуре 220 °С предназначены провода ПНЭТ-имид, имеющие медную никелирован­ную жилу, покрытую эмаль-лаковой изоляцией на поли-имидной нагревостойкой основе, обладающей высокими электрическими свойствами.

Разработаны и применяются обмоточные провода ПЭЖБ с неорганической изоляцией (стеклоэмаль), которые могут работать при температуре 300 °С, а кратковременно — до 600 °С.

Провода с бумажной изоляцией изготовляют из медных и алюминиевых жил, имеющих изоляцию в виде обмотки из кабельной бумаги толщиной 0,10—0,12 мм. Основной областью применения этих проводов явля­ются обмотки трансформаторов с внутренней масляной изоляцией. Бумажная изоляция, пропитанная маслом, обладает большой электрической прочностью (порядка 80 МВ/м). Толщина бумажной изоляции во много раз превосходит толщину эмаль-лаковой и имеет в пропи­танном виде большую электрическую прочность.

Провода с волокнистой изоляцией изготовляют из медных и алюминиевых жил круглого и прямоугольного сечения. Изоляция жил представляет собой одинарную или двойную обмотку из хлопчатобумажной, шелковой пряжи, пряжи из синтетических (лавсан, капрон) и стеклянных волокон. Наибольшей нагревостойкостью обладают провода со стекловолокнистой изоля­цией, основной сортамент которых приведен в табл.5

Таблица 5 Основной сортамент обмоточных проводов с волокнистой изоляцией

Толщина волокнистой изоляции намного превосхо­дит толщину эмаль-лаковой, но электрическая проч­ность такой чистой изоляции, пропитанной лаками или компаундами, значительно больше. Обмотки, изготов­ленные из проводов с волокнистой изоляцией, требуют тщательной сушки и пропитки изоляционными лаками или компаундами.

Провода с эмалево-волокнистой изоляцией имеют эмалированную медную жилу круглого сечения поверх слоя эмали, который состоит из хлопчатобумажной, шелковой, лавсановой или стеклянной пряжи. Такая двойная изоляция обеспечивает повышенную механи­ческую и электрическую прочность проводов.

Таблица 6 Основной сортамент обмоточных проводов с эмалево-волокнистой изоляцией

Провода с эмалево-волокнистой изоляцией широко применяют для изготовления обмоток электрических машин и аппаратов, в которых могут быть повышенные механические нагрузки на обмоточные провода, как в процессе изготовления обмоток, так и в процессе экс­плуатации. Основной сортамент проводов приведен в табл.6

Наибольшими механической прочностью и сопротив­лением истиранию обладает изоляция из лавсановых и капроновых волокон, а наиболее высокой нагревостойкостью — изоляция из стеклянной пряжи, наложенной на слой кремнийорганической эмали.

«Монтажные провода и кабели»

Монтажные провода и кабели предназначены для выполнения различных соединений в электрических ап­паратах, приборах и других электротехнических устройствах. Токопроводящие жилы монтажных проводов и кабелей изготовляют лужеными из проводниковой меди. Жилы могут быть однопроволочными и многопроволочными соответственно для фиксированного и нефиксиро­ванного монтажа. Сечения жил монтажных проводов от 0,05 до 2,5 мм2, а кабелей от 0,35 до 2,5 мм2. Количество жил кабелей от 1 до 52.

В монтажных проводах высокой нагревостойкости (200—250 °С) применяют никелированные медные жи­лы. Изоляция этих проводов выполняется из фторопласта или фторопластовых лент в комбинации с оплет­кой из стекловолокна. Наибольшее число марок мон­тажных проводов и кабелей предназначено для работы в интервале температур от —50 до +70 °С. Жилы этих проводов имеют гибкую влагостойкую пластмас­совую изоляцию из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката.

В некоторых конструкциях монтажных проводов и кабелей поверх основной изоляции наносится капроно­вая защитная оболочка. Эти провода и кабели применяют при напряжениях от 50 до 1000 В переменного или 150—400 В постоянного тока (соответственно). Монтажные провода изготовляют также с волокнистой изоляцией из капроновых или стеклянных нитей. Эти провода могут работать при температуре от —60 до + 105 °С, но в атмосфере нормальной влажности. Рабо­чие напряжения их от 24 В (МГШ) * до 220 В (МШДЛ) **.

Монтажные провода с двойной изоляцией из волок­нистой и пластмассовой (полиэтилен или пластикат поливинилхлоридный) изоляций могут работать при температурах от —50 °С (изоляция из пластиката) и —60 °С (изоляция из полиэтилена) до +70 °С при влажности до 98 % (не выше 40 °С). Рабочие напряже­ния проводов в зависимости от их марки от 380 до 1000 В переменного тока или соответственно до 500 и 1500 В постоянного тока.

Выпускаются также монтажные провода на напря­жения до 4 кВ с изоляцией из фторопласта-4.

«Установочные провода»

Установочные провода предназначены для распре­деления электрической энергии в силовых и освети­тельных сетях при неподвижной прокладке внутри и вне помещений. Установочные провода выпускаются с мед­ными и алюминиевыми токопроводящими жилами, ко­торые могут быть однопроволочными и многопроволоч­ными (гибкие).

Установочные провода могут иметь изоляцию из ре­зины или гибких пластмасс (полиэтилен, поливинил­хлоридный пластикат).

Основная резиновая изоляция установочных прово­дов некоторых типов заключена в оплетку из хлопчато­бумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом. В зависимости от вида и толщины изоляции установочные провода изготовляют на напряжения 380 и 660 В переменного тока.

Интервал рабочих температур проводов с резиновой на основе бутилкаучука изоляцией от —40 до +65 °С и от —40 до +85 °С, с пластмассовой изоляцией от — 50 до +70 °С и с изоляцией из кремнийорганической резины от —60 до +180°С (провод РКГМ и др.). Основные установочные провода приведены в табл. 7

Таблица 7 Установочные провода

*С числом жил 2 и 3.

«Кабельные линии»

Кабель представляет собой один или несколько изолированных проводников, заключенных в герметическую оболочку, по верх которой накладывается защитный покров. Кабель применяют для передачи электроэнергии, а также для соединения аппаратов друг с другом и распределительным устройством. Кабели любых типов имеют общие конструктивные элементы: токопроводящие жилы, изготовлены из меди или алюминия, изоляцию и оболочку. В качестве диэлектрика нашли наибольшее распостронение кабельная бумага, резина, пластмасса. Оболочка кабеля имеет вид сплошной трубы, выполненной из свинца, алюминия и пластмассы и наложены поверх изолированных токопроводящих жил. Для предохранения оболочек от механических повреждений и коррозии на них накладывают защитные покровы (броня) из стальных лент, покрытых битумным составом.

Первая буква в маркировке означает материал токоведущей жилы: А – из алюминия, если буква отсутствует, то материал медь.

Вторая буква означает материал оболочки: С – свинцовая, А- алюминиевая, В – поливинилхлоридная

Третья означает материал брони: Б- броня из стальных лент, с защитным покровом из джута; Г – кабель без джутового покрытия.

Четвертая материал изоляции жил: Р – резиновая, В – поливинилхлоридная, П- полиэтиленовая

Например: АСБ -3×150+1×50 -Кабель с алюминиевыми жилами, свинцовой оболочкой бронированной стальной лентой, в котором 3 жилы сечением по 150 мм² и одна 50мм².

Кабель бывает силовой и контрольный. Силовой кабель используется в первичных электрических цепях- силовые цепи, которые несут основную нагрузку (ток высокий и напряжение высокое). Силовой кабель имеет наибольшее количество жил – 4. три жилы одинакового сечения – это фазные жилы, четвертая жила меньшего сечения – нулевая. Сечение солового кабеля по ГОСТу от 6 мм² до 350 мм².

Контрольный кабель используется во вторичных цепях - это цепи небольшой нагрузки – цепи измерительных приборов. Количество жил по ГОСТу: 4, 5, 7, 10, 14, 19, 24, 27, 37. Сечение всех жил одинаково. Сечение медных жил: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4 мм². Сечение алюминиевых жил: 2,5; 4 мм².