Основы электромонтажных работ
Электромонтажные материалы и изделия
Материалы и изделия, применяемые для монтажа электроустановок, можно разделить на четыре основные группы:
1. электрические кабели, провода и шнуры;
2. электроизоляционные материалы и изделия;
3. металл и трубы;
4. монтажные и электроустановочные изделия и детали.
Электрические кабели, провода, шнуры, электроизоляционные
Материалы и изделия
Кабели и провода служат для канализации (передачи и распределения) электрической энергии, а также для соединения различных элементов электроустановок. Кабели разделяются на силовые и контрольные.
Кабель состоит из одной или более изолированных токопроводящих жил, заключенных в герметичную (металлическую или неметаллическую) оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут быть броня и защитные покровы.
Основными элементами кабелей являются токопроводящие жилы, изоляция, оболочка, броня и наружные покровы. В зависимости от назначения и условий эксплуатации кабелей отдельные элементы в их конструкции могут отсутствовать. Токопроводящие жилы изготавливаются из алюминия и меди.
Проводниковая медь представляет собой очищенный от различных примесей металл красновато-оранжевого цвета с температурой плавления 1083 °С и температурным коэффициентом линейного расширения, равным 17- 1061/°С. Медь обладает хорошими механическими свойствами и пластичностью, что позволяет получать из нее проволоку диаметром 0,03 ...0,01 мм, а также тонкие ленты. Проводниковая медь очень устойчива к атмосферной коррозии, чему способствует тонкий слой оксида, которым она покрывается на воздухе и который препятствует дальнейшему проникновению в нее кислорода.
Отечественная промышленность выпускает проводниковую мель шести марок с различной степенью чистоты. Примесями в меди являются висмут, сурьма, железо, свинец, олово, цинк, никель, фосфор, сера и кислород. Для изготовления проводниковых изделий (обмоточных и монтажных проводов и кабелей) применяют сорта проводниковой меди с содержанием примесей 0,05...0,1 %.
Проволока из меди маленького диаметра обладает большим разрушающим напряжением при растяжении и большим удельным электрическим сопротивлением. Для проводов очень малого диаметра (0,01 мм), предназначенных для работы при повышенных температурах (выше 300 °С) применяют проволоку, изготовленную из бескислородной меди, отличающейся наибольшей чистотой. Температурный коэффициент удельного сопротивления ТК=0,0043 1/°С для всех марок меди.
Алюминии является вторым после меди проводниковым материалом благодаря его сравнительна большой проводимости и стойкости к атмосферной коррозии. На воздухе алюминий очень быстро покрывается тонкой пленкой оксида, которая надежно защищает его от проникновения кислорода. В то же время эта пленка обладает значительным электрическим сопротивлением, поэтому в плохо зачищенных местах соединений алюминиевых проводов могут быть большие переходные сопротивления.
Для электрической изоляции жил кабеля применяют пропитанную кабельную бумагу, резину, пластмассу (поливинилхлорид, полиэтилен и др.).
Кабельная бумага является основным изоляционным материалом, применяемым в кабелях высокого напряжения. После намотки на кабель ее пропитывают электроизоляционным маслом.
Кабельную бумагу вырабатывают из сульфатной целлюлозы преимущественно жирного помола в целях обеспечения высокой механической прочности, а также большой плотности и малой пористости. Жидкое вещество (масло или маслоканифольный состав) разбивается бумагой при пропитке на тонкие пленки и каналы, повышая ее электрическую прочность. Кабельная бумага выпускается для изоляции жил силовых кабелей, рассчитанных на напряжения 35, 110 и 220 кВ.
Характерным свойством всех резин является их большая эластичность, т.е. способность сильно удлиняться при растяжении!
Полиэтилен — твердый непрозрачный материал белого или светло-серого цвета, несколько жирный на ощупь. Это термопластичный материал, поступающий на заводы в виде гранул. Изделия из полиэтилена получают методами литья под давлением.
Изоляция проводов и кабелей из облученного полиэтилена отличается повышенными нагревостойкостью (до 100 °С) и механической прочностью.
Поливинилхлорид представляет собой порошок белого цвета, из которого получают горячим прессованием или горячим выдавливанием механически прочные изделия (платы, трубы и др.), стойкие к воздействию минеральных масел, многих растворителей, щелочей и кислот. Горячим прессованием порошкообразного поливинилхлорида получают твердый, жесткий материал — винипласт в виде листов, пластин, труб и стержней, обладающих высокой механической прочностью и имеющих хорошие электроизоляционные свойства.
Оболочки кабелей могут быть свинцовыми, алюминиевыми, резиновыми, пластмассовыми. Они защищают изоляцию токопроводящих жил от воздействия света, влаги, химических веществ и других факторов окружающей среды, а также от механических повреждений.
В марках кабелей применяются следующие обозначения: оболочка — С (свинцовая), А (алюминиевая), Н (негорючая резина). В (поливинилхлоридная); защитное покрытие - Б (броня из лент).
Рис.3.1 Четырехжильный кабель
П (броня из плоских проволок); отсутствие наружного покрова - Г (голый), а также в них могут быть буквы, указывающие на наличие других элементов конструкций. Например, если марка начинается с буквы О, это указывает на наличие в кабеле отдельно освинцованных жил. Кабели с медными (алюминиевыми) жилами:
ВВГ (АВВГ) — с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой;
ПВГ (АГОГ) — с полиэтиленовой изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой;
ВВБ (АВВБ) — с поливинилхлоридными изоляцией и оболочкой, бронированный стальными лентами с наружным покровом:
ПВБ (АПВБ) - с полиэтиленовой изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой, бронированный стальными лентами с наружным покровом.
Провод представляет собой одну неизолированную жилу или одну и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут иметься неметаллическая оболочка и металлические или неметаллические защитные покровы.
Провода разделяются на изолированные и неизолированные, защищенные и незащищенные. Неизолированные (голые) провода, применяемые в основном для прокладки воздушных линий, могут быть алюминиевыми, сталеалюминевыми, медными, бронзовыми и стальными. Изолированные провода могут иметь только алюминиевые и медные токопроводящие жилы. В качестве электрической изоляции жил проводов применяют резину и пластмассу.
Для защиты от механических воздействий, света и влаги провода покрывают оболочкой из резины, пластмассы или металлических лент с фальцованным швом:
Шнур состоит из двух или более изолированных гибких или особо гибких жил, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в зависимости от условий эксплуатации могут иметься неметаллическая оболочка и защитные покровы. Шнуры отличаются от проводов гибкостью многопроволочных жил.
В маркировке проводов и шнуров первая буква А указывает Материал токопроводящей жилы — алюминий (отсутствие буквы А означает, что токопроводящая жила из меди). Вторая буква П обозначает провод, а третья — материал изоляции (Р — резина, В — поливинилхлорид, П - полиэтилен). В марках проводов и шнуров могут быть и другие буквы, например: О - оплетка, X - прокладка в трубах, П — плоский элемент с разделительным основанием, Ф — металлическая фальцованная оболочка, Г — гибкость и др.
Провода и кабели различают по числу и сечениям жил, а также номинальному напряжению. Число жил может быть от одной до четырех (контрольные кабели имеют от четырех до тридцати семи жил); а сечения от 0,75 до 600 мм2. Стандартными являются следующие сечения жил: 0,5; 0,75; 1; 1,5,2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625 и 800 мм3.
Провода изготавливают на напряжения 380, 660 и 3000 В переменного тока, кабели — на все стандартные напряжения до 110 кВ.