Суббота, 16.12.2017, 23:36
Главная Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Меню сайта
СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЕ

Друзья сайта
Главная » Статьи » Статьи

Кабель. Производство кабеля.

Кабель. Производство кабеля.

Электрический прибор, например настольная лампа, может работать только в том случае, если ее подключить к источнику питания. От цоколя лампы к розетке тянется электрический провод. Электрическая разводка квартиры или офиса подпитаны к силовому кабелю, и так далее, до самой электростанции. Вообще, электроснабжение всей страны не возможно без силового кабеля.

  Объемы потребления электроэнергии среднестатистическим жителем земли удваивается каждые 20 лет. Уже сейчас мировой расход электроэнергии в мире составляет 2 Тераватта (ТВт) — единица измерения мощности. Для сравнения, такую же мощность могут выработать 33 миллиарда одновременно работающих легковых автомобилей. Сотни электростанций по всему миру производят электроэнергию, миллиарды километров электрических кабелей подводят электрический ток к конечным потребителям, электроприборам. Современная наука предлагает с десяток методов получения электричества, но вариант передачи электроэнергии на расстоянии, по сути, один – по металлическому проводу. Причем, замены простому электрокабелю в ближайшие 100-150 лет не предвидится. Почему кабель не имеет альтернативы, как он устроен, и как его производят, попытаемся разобраться.

  Самая простая физическая модель кабеля состоит из двух компонентов, проводника и изолятора. Проводник – это металлическая проволока. Изолятор – это средство для изоляции чего-либо от остальной среды. Из курса физики мы знаем, что в металлах существуют свободные носители тока – электроны. До создания квантовой теории считалось, что электроны под действием электрического поля движутся в металле как свободный газ, но согласно теории квантовой проходимости электроны движутся сквозь кристаллическую решетку волнами. Волна электронов может свободно обтекать узлы кристаллической решётки и распространяться на большие расстояния. В твердых телах электроны принимают только определенное значение энергии, каждое такое значение представляется горизонтальной прямой (энергетическим уровнем), уровни группируются в так называемые зоны, в металлах под воздействием электрического тока, электроны свободно переходят из одного уровня в другой. Легкий переход с одного уровня в другой, из одной зоны в другую, и означает свободное перемещение электронов. В изоляторах между зонами существует так называемая энергетическая щель, этот промежуток непреодолим для электронов при любых условиях, по этой причине в изоляторах электрический ток невозможен.

  Перейдем от теории к практике. Рассмотрим силовой электрический кабель, все его компоненты выполнены из металла и из пластика. Металл медь или алюминий, эти металлы обладают наименьшим электрическим сопротивлением, если конечно не брать в расчет золото, серебро и платину. Но драгоценные металлы, по понятным причинам, в кабельном производстве почти не используются. Сопротивление проводника прямо пропорционально удельному сопротивлению, которое в свою очередь зависит от чистоты металла. Ток передается по токопроводящей жиле, в зависимости от чистоты материала, то есть, могут быть потери тепловые, и чем больше сопротивление жилы, чем больше примесей – тем больше потери электроэнергии при передачи. На кабельном производстве применяется специальная медь. Ее чистота 99,99 %. В качестве изоляционных материалов в основном используют пластмасс. Пластмассы могут быть на основе ПВХ, пластмассы на основе ПВХ низкого газо-дымовыделения, и без галогенные композиции – полиэтилен. Электрический кабель – это комбинация жил, жила – это одна или несколько скрученных проволок изоляция и оболочка. Собранные вместе жилы формируют кабель, пространство между жилами заполнено внутренней оболочкой, для защиты от внешних воздействий кабеля иногда применяется армирующая металлическая сетка. Много – жильным кабель делают не потому, что несолько тонких проводов лучше проводят электрический ток чем один провод большего сечения, а потому, что кабель еще надо прокладывать к месту потребителя, делать перегибы. Если кабель будет одно проволочный, его не согнёшь и не проложишь как надо, то есть надо учитывать такое понятие как гибкость жилы.

  В соответствии с назначением кабеля, рассчитывается площадь сечения проводника, понятно, что при чрезмерной силе тока, кабель просто сгорит. Сечение 1,5 мм2 пропускает 15 ампер, 2,5 мм2 – 20 Ампер, и так далее, то есть на основании этого в технологию производства закладывается материал который обеспечит эти параметры.

  На кабельный завод медь поступает в виде проволоки, или как ее еще называют специалисты «катанки», диаметром 8 мм. В волочильную машину поступает катанка, на выходе получается тонкая диаметром 0,8 мм проволока. Волочильный агрегат сжимает медь как кусок пластилина, от сюда и этимология слово «проволока» то есть проволоченная. Волочильный аппарат делает одновременно несколько проволок и все они наматываются на барабаны, после чего тонкие проволочки сматываются на специальном устройстве и связываются в один жгут. Далее на проводник наносят слой изоляции, проволочный жгут поступает на экструзивную линию – это устройство называется пресс. Туда поступает проволока и пластик. Там плавится пластик при температуре 200-250 градусов, в жидком виде он наносится на медную проволоку. Следующий этап охлаждение и намотка на барабан, но перед намоткой жилу проверяют специальным прибором который измеряет геометрические параметры. Общий диаметр и толщину изоляции. Этим же прибором определяют качество и однородность изолятора. Для изоляции кабеля применяют различные виды пластиков. Задача изоляции не только защитить проводник от возможных потерь электричества, но и обеспечить его бесперебойную работу в тяжелых условиях, например при прямом воздействии огня. Норма функционирования в пламени для огнестойких кабелей составляет 180 минут. После того как получили жилу, из нескольких жил нужно собрать кабель. Эту работу выполняет крутильная машина, ее задача скрутить из разноцветных жил один кабель. Эта машина скручивает жилы не в перехлест, а в единый жгут простым вращением. Следующий этап это упаковка разноцветного жгута в наружную оболочку. Весь цикл производства простого многожильного силового кабеля составляет 25 дней. Пора переходить к испытаниям, если кабель не выдержит придется искать причину, но справедливости ради, надо сказать, что уровень брака на современных кабельных производствах чрезвычайно низок, и не превышает 0,8%. На готовый кабель можно подавать напряжение, чтобы электрический ток со скоростью света отправился к конечным потребителям, и электрическим приборам. 

Категория: Статьи | Добавил: andrey (08.05.2015)
Просмотров: 785 | Рейтинг: 4.6/7