4.5 Провода, шини, кабелі.

4.5.1 Провода та шини.

1. Обмотувальні провода, їх класифікація.

2. Види, типи обмотувальних проводів, їх область застосування.

3. Установочні провода.

4. Монтажні провода.

5. Провода для повітряних ліній електропередачі.

6. Шини і стрічки.

1. Обмотувальні провода призначені для виготовлення обмоток електричних машин, апаратів і різних приладів.

За матеріалами, вживаними для виготовлення струмопровідних жил, вони діляться на мідні, алюмінієві та із сплавів опору. Випускаються так само провода з провідників з дорогоцінних металів, біметалів і спеціальних сплавів (надпровідних), але вони використовуються рідко у виробах, що працюють у специфічних умовах.

За видами ізоляцію обмотувальних проводів можна класифікувати таким чином: емалева; волокниста і емалево-волокниста; паперова; пластмасова, включаючи плівкову; скловидна, склоемалева і суцільна скляна.

2.Обмотувальні провода з емалевою ізоляцією найпоширеніші, мають малу товщину (декілька мікрометрів), добрі фізико-хімічні властивості і електроізоляційні характеристики, нагрівостійкість. Ці провода використовуються в електричних машинах і апаратах, що збільшує потужність і сприяє зниженню габаритів цих машин. Виробництво емальованих проводів відрізняється меншою трудомісткістю і високою продуктивністю технологічного устаткування, але зв'язано з використанням токсичних речовин. У даний час промисловість випускає емальовані провода з ізоляцією на основі масляних і високоміцних синтетичних лаків з температурними індексами (ТІ) 105,120,130,155,180 і вище, під якими розуміється та температура, при якій ресурс проводу дорівнює 20000 ч.

Мідні емальовані провода з ізоляцією на основі масляних лаків (марка ПЕЛ) випускаються в діапазоні діаметрів 0,02-2,5 мм, застосовуються для виготовлення котушок електричних апаратів, рамок приладів і т.п. Ці проводи мають достатньо високі електроізоляційні характеристики, які зберігаються навіть в умовах дії підвищених температур і вологості. Проте за механічними властивостями, стійкістю до дії розчинників вони істотно поступаються проводам з ізоляцією на синтетичних лаках.

Круглі мідні провода марок ПЕВ-1 і ПЕВ-2 (діаметром 0,02-2,5 мм), прямокутні мідні провода марки ПЕВП (перетином 1,4-20 мм ) - це емальовані провода з ізоляцією на полівінілацеталевій основі; круглі алюмінієві провода марок ПЕВА і ПЕВАт (діаметром 0,08-2,44 мм) - на полівінілформальетилалевому лаку «вініфлекс»; круглі мідні провода ПЕМ-1 і ПЕМ-2 (діаметром 0,02-2,5 мм) і прямокутні мідні провода ПЕМП (перетином 1,4-20 мм ) - на полівінілформалевому лаці «металвін». Цифри 1 і 2 в марках проводів відповідають нормальній і підвищеній товщині ізоляції.

Емальовані провода з ТІ 120 випускаються марок ПЕВТЛ-1 і ПЕВТЛ-2 діаметром 0,05-1,6 мм з ізоляцією на основі поліуретанового лаку, особливістю яких є можливість обслуговування їх без попередньої зачистки емалі, що значно полегшує паяння. Емальовані провода з ТІ 130 виготовляють марок ПЕТВ-1 і ПЕТВ-2 діаметром 0,03 -2,5 мм з ізоляцією на поліефірних лаках, недоліком яких є низька стійкість до термоударів і їх не рекомендується використовувати в електроустаткуванні, що припускає наявність струмових перевантажень. До ТІ 155 належать в основному емальовані провода з ізоляцією на поліефірамідній основі марки ПЕТ-155. Вони випускаються з мідними жилами як круглого (діаметром 0,06-2,44 мм) так і прямокутного (марка ПЕТП-155) перетину 1,6-11,2мм². Мідні провода марки ПЕТ-200 і прямокутні марки ПЕТП-200 мають ТІ 200.

Провода з волокнистою ізоляцією на основі бавовняної пряжі, натурального шовку, а також синтетичних волокон виготовляють, як правило, методом двошарової обмотки струмопровідних жил. Мідні круглі діаметром 0,36 -5,20 мм і прямокутні перетином 1,7 - 83,1 мм² провода з двошаровою бавовняною ізоляцією мають марку ПБД. Алюмінієві провода з тим же типом ізоляції (АПБД) випускаються в діапазоні діаметрів 1,32-8,00 мм і перетинів 6,8- 88,7 мм

Провода з ізоляцією з двох шарів натурального шовку випускаються як з мідними прямокутними жилами перетином 2,24-8,0 мм² (марки ПШД), так і з жилами круглої форми з м'якого (марки ПШДКМ) і твердого (марки ПШДКТ) константану в діапазоні діаметрів 0,09- 0,4 мм і перетинів 6,8-88,7 мм². Ізоляцію з двох шарів лавсанових ниток мають круглі мідні провода марки ПЛД, які випускаються в діапазоні діаметрів 0,4-1,32 мм в дуже обмеженій кількості, оскільки лавсанова ізоляція має малу стійкість до ударних навантажень.

Круглі мідні провода марок ПЕБО діаметром 0,4-2,2 мм, ПЕШО діаметром 0,05-1,5 мм, ПЕЛО діаметром 0,2-1,32 мм мають ізоляцію з одного шару бавовняного, шовкового і лавсанового волокна відповідно і належать до ТІ 105. Такий же температурний індекс мають провода марок ПЕВЛО, ПЕЛШКО, ПЕЛШКД, ПЕЛБД і т.д.

На ТІ 120 випускаються провода марок ПЕВТЛЛО діаметром 0,2-1,32 мм і ПЕПЛОТ діаметром 0,08-0,5 мм, а на ТІ 130 - провода марки ПЕТВЛО (0,2-1,32 мм).

Обмотувальні провода з волокнистою і емалево-волокнистою ізоляцією використовуються для намотування електричних машин, апаратів і приладів у тих випадках, коли при виготовленні обмоток провід випробовує підвищені механічні навантаження і немає жорстких обмежень по товщині ізоляції.

Обмотувальні провода з паперовою ізоляцією відносять до ТІ 105 і випускаються головним чином для виготовлення обмоток масляних трансформаторів. Круглі мідні і алюмінієві провода марок ПБ і АПБ з ізоляцією із стрічок телефонного або кабельного паперу товщиною не більше 1,2 мм випускаються в діапазоні діаметрів 1,18-5,2 і 1,32-8,0 мм відповідно. Прямокутні провода,що мають такі ж марки, випускаються в діапазоні перетинів: мідні -3,0-9,0 мм², алюмінієві - 7,2-100 мм².

Для трансформаторів високої напруги використовуються провода марки ПБУ перетином 12-109 мм² з ізоляцією з ущільненого високовольтного кабельного паперу завтовшки 0,08 мм.

У потужних силових трансформаторах і реакторах для зменшення втрат унаслідок поверхневого ефекту і підвищення гнучкості дроту використовуються підрозділені і транспоновані провода.

Підрозділені провода марок ПБП і ПБПУ складаються з двох або трьох елементарних ізольованих провідників, які розташовуються в проводі паралельно і мають загальну паперову ізоляцію, подвоєна товщина якої складає 0,96-2,96 мм.

Транспоновані провода марок ПТБ і ПТЬУ є конструкцією, яка складається з непарної кількості елементарних прямокутних провідників з емалевою ізоляцією, розташованих у два шари з розділовою паперовою прокладкою між ними і із загальною паперовою ізоляцією. В даних проводах кожний провідник змінює своє положення по перетину по всій довжині проводу, що вирішує проблему зрівняльних струмів і різко знижує втрати в обмотках.

Обмотувальні провода з пластмасовою ізоляцією відносять до ТІ 105 і застосовують в основному для виготовлення обмоток заглиблених електродвигунів, які працюють у середовищі перекачуваної рідини при підвищених температурах і тиску. Вони випускаються з одно-, семи і дев'ятнадцятидротяною жилою, номінальний діаметр якої знаходиться в діапазоні 2,24-7,8 мм. Провода марок ПВДП-1 і ПВДП-2 мають двошарову ізоляцію з поліетилену низької і високої щільності, що дозволяє їх експлуатувати при напругах відповідно 380 і 660 В. На робочу напругу до 3 кВ випускається провід марки ППВЛ з двошаровою поліетиленовою ізоляцією. Провід марки ППВМ у якості зовнішнього шару має композицію на основі модифікованого поліпропілену.

Обмотувальні провода з плівковою ізоляцією також дуже широко застосовуються для заглиблених електродвигунів. Провода марок ПЕТВПДЛ-3 і ПЕТВПДЛ-4 випускаються з мідними жилами в діапазоні діаметрів 1,74-2,83 мм. Ізоляція даних проводів складається з шару поліефірної емалі, трьох (чотирьох) шарів лавсанової плівки і двох шарів лавсанової нитки з підклеюванням і просоченням поліефірною смолою марки ТФ-60 і відноситься до ТІ 120.

Обмотувальні провода з скловидною ізоляцією отримали дуже широке розповсюдження через високу надійність, підвищену нагрівостійкість, стійкость до струмових перевантажень і застосовуються в основному для обмоток електродвигунів, працюючих у тяжких умовах (хімічне устаткування), електродвигунів для кранів, морських судів і сухих трансформаторів. Випускаються вони з мідними і алюмінієвими жилами як круглого, так і прямокутного перетину. На ТІ 155 виготовляють провода з ізоляцією з двох шарів скловолокна, яке підклеюється і просочується гліфталевим лаком (дроти марок ПСД, ПСДТ, ПСД-Л, ПСДТ-Л, АПСД). Індекс Т у марці проводу вказує на застосування стоншеного скловолокна, Л - на додатковий шар лаку, А - на алюмінієву жилу. При використовуванні для підклеювання і просочення скловолокна кремнійорганічного лаку випускаються провода марок ПСКД, ПСДКТ, ПСДКТ-Л, ПСДК-Л (ТІ 180). На більш високих температурах застосовуються провода марок ПОЖ, які мають біметалічну жилу (мідь-нікель) і скловолокнисту ізоляцію на кремнійорганічному замаслювачі.

Обмотувальні провода з суцільною скляною ізоляцією виходять методом витягання тонкої металевої нитки з розігрітого струмами високої частоти прутка металу, що знаходиться в скляній трубці, і належать до класу мікропроводів. Провода з манганіновою жилою діаметром 3-100 мкм мають марку ПССМ і використовуються в основному для приготування резисторів. Мідні провода марки ПМС мають діаметр 5-200 мкм, а товщина ізоляції складає 1-35 мкм.

Крім вказаних у класифікації, випускаються також високочастотні провода, жили яких скручуються з окремих емальованих дротів для зменшення втрат від поверхневого ефекту і ефекту близькості (марки ЛЕШО, ЛЕШД, ПЕЛО, ЛЕЛД, ЛЕП, ЛЕПКО); обмотувальні провода з дельта-асбестовою ізоляцією (марка ПДА), вживані в тягових електродвигунах; надпровідні і кріопровідні провода з жилами на основі сплавів ніобій-титан, ніобій-цирконій, емальовані різними лаками.

3. Установочні провода призначені для розподілу електроенергії в силових і освітлювальних установках при нерухомій прокладці на відкритому повітрі і усередині приміщень, а так само для живлення електродвигунів і підключення промислових і лабораторних приладів і апаратів. Дані провода випускаються на напругу 380, 660 і 3000В круглої і плоскої форми з мідною і алюмінієвою жилами, які ізолюються гумовою або пластмасовою ізоляцією і розташовуються паралельно або скручуються у сердечник.

Провода з гумовою ізоляцією (ПРТО, АПРН, ПРИ і т.д.) допускають тривалий нагрів до 65°С, при використовуванні теплостійкої гуми на основі бутилкаучуку до 85°С, а провода з кремнійорганічною гумовою ізоляцією тривало працюють при температурах 180°С. У деяких випадках ці провода можуть мати гумову (ПРРП), пластмасову (ПРВД) або металеву (ПРФЛ) оболонку.

Пластмасова (поліетиленова або з полівінілхлоридного пластика) допускають нагрівання до 70°С. Їх основні марки АПВ, ПВ1, ПВ2, ПВ3, ПВ4.

4. Монтажні провода застосовуються в основному короткими відрізками для нерухомої прокладки при внутри- міжблочних з'єднаннях приладів, апаратів і інших елементів і радіотехнічних пристроїв. У зв'язку з різноманітністю їх застосування монтажні провода мають велику кількість марок, але перша буква в них завжди М - монтажний, друга буква В - полівінілхлоридна ізоляція, П - поліетиленова, ПО - опромінена поліетиленова, Р - гумова, З - з скловолокна, Л - лавсанова, Ф - фторопластова, Ш - шовкова. Подальші букви позначають: К - капронова оболонка, Е - екран у вигляді обплетення з мідного дроту, Т- тропічне виконання, У - посилена жила і т.д. Іноді на другому місці ставиться буква Г (гнучкий).

За типом ізоляції монтажні провода можна розділити на 3 групи:

• Монтажні провода загального застосування випускаються з мідними лудженими жилами з волокнистою, пластмасовою і комбінованою ізоляцією в капроновій оболонці або без неї, призначені для роботи при змінній напрузі до 1000 В у діапазоні температур від -50 до +70С.

• Нагрівостійкі монтажні провода виготовляються із застосуванням ізоляції із зшитого поліетилену, кремнійорганічної гуми, фотопластів, а також комбінації скловолокна з фотопластовою плівкою, що дозволяє їх використовувати в інтервалі температур від -60 до + 250С.

• Високовольтні провода з поліетиленовою ізоляцією використовуються при напругах 2; 2,5 і 4 кВ в інтервалі температур від -60 до + 85С.

5. Для повітряних ліній електропередачі випускаються неізольовані провода з міді, алюмінію, алюмінієвих сплавів, а так само сталеалюмінієві провода, які виготовляються шляхом скручування з окремих елементарних дротів. У деяких випадках для підвищення стійкості проводів до атмосферних дій їх поверхню покривають термостійким мастилом.

Мідні провода (марки М) випускаються в діапазоні перетинів 4-400 мм² з числом дротів від 1 до 37; алюмінієві (марки А) - 16-800 мм² з числом дротів від 7 до 61; з алюмінієвого зміцненого сплаву (марки Ап) - 16-185 мм² з числом дротів від 7 до 19.

6. Мідні шини і стрічки випускаються таких марок: ЛММ – стрічки мідні м´які, ЛМТ – стрічки мідні тверді, ШММ – шини мідні м´які, ШМТ – шини мідні тверді, ШМТВ – шини мідні, тверді з безкисневої міді.

Мідні стрічки випускаються шириною від 8 до 100 мм і товщиною від 0,10 до 3,53 мм