Глава 4. Проводниковые изделия

4.1. Провода

Провод — проводник, состоящий из одной или нескольких голых или изолированных проволок.

Неизолированные, голые провода представляют собой проводники из одной, семи и более свитых вместе проволок без наложения на каждую них какой – либо изоляции. Такие провода из алюминия часто называют линейными, так как их используют на воздушных линиях электропередачи, где изоляцией проводов служит окружающий их воздух.

Изолированные провода имеют одну или несколько токоведущих жил, каждая из которых заключена в изоляционную оболочку (рис. 4.1).

Жила провода может состоять из одной или нескольких свитых вместе проволок, неизолированных друг от друга. Такие жилы называют соответственно однопроволочными (рис. 4.1, а, в, д, ж…к) и многопроволочными (рис. 4.1, б, г, е).

П

Рис. 4.1. Установочные провода: 1 — токоведущая жила алюминиевая однопроволочная; 2 — токоведущая жила медная многопроволочная; 3 — токоведущая жила медная однопроволочная; 4 — изоляция из поливинилхлоридного пластиката; 5 — изоляция из несветостойкого винила; 6 — изоляция из электротехнической резины; 7 — защитная оболочка из шланговой резины

ровод может содержать одну или нескольких однопроволочных или многопроволочных жил, изолированных друг от друга и помещённых в общую изоляционную оболочку. Такие провода называют одножильными (рис. 4.1, а, б, в, г) и многожильными (рис. 4.1, д…к).

Для защиты изоляции от механических повреждений провод может быть снабжён защитной оболочкой из металлической ленты или стальной проволоки, навитой на провод виток к витку. Такой провод называют защищённым.

По назначению изолированные провода подразделяют на обмоточные, монтажные и установочные.

Обмоточные провода используют для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов. Они имеют жилу, выполненную из алюминия, меди, нихрома, манганина или других металлов, в эмалевой, волокнистой, эмалево-волокнистой, плёночной или оксидной изоляции.

Эмалированные провода имеют жилу, покрытую слоем изоляционного эмаль-лака. Эмалевая изоляция проводов должна обладать высокой механической и электрической прочностью. Она должна быть твёрдой, чтобы противостоять продавливанию, стойкой к истиранию, не трескаться при перегибах провода во время изготовления обмоток на намоточных станках, сохранять свои изоляционные качества при нагреве и резких перепадах температур, должна обладать морозо-, масло-, химостойкостью, другими свойствами, определяемыми условиями работы электроаппаратуры.

Допустимые рабочие температуры обмоточных проводов определяются нагревостойкостью их изоляции.

Нагревостойкостью кл. А (до +105 ^ОС) обладает механически прочная эмалевая изоляция на основе поливинилацеталевых смол проводов ПЭВ-1, ПЭВ-2, ПЭМ-1, ПЭМ-2. Цифра 2 в марке провода указывает, что изоляция имеет увеличенную толщину, а буква М — что она и маслостойка. Такие провода применяют для изготовления обмоток электрических машин общепромышленного исполнения.

Нагревостойкостью кл. Е (до +120 ^ОС) обладает полиуретановая эмалевая изоляция проводов ПЭВТЛ-1, ПЭВТЛ-2. Буква Л (лудящийся) в марке провода говорит о важном положительном технологическом свойстве такой изоляции : перед пайкой нет необходимости счищать её с проводов. Расплавившись при нагреве, она выполняет роль флюса.

Нагревостойкость кл.В (до +130 ^ОС) имеет изоляция на основе полиэтилентерефталата (лавсана) проводов с медными и алюминиевыми жилами круглого и прямоугольного сечения. Провода ПЭТВ с такой изоляцией используют для изготовления обмоток на намоточных станках, так как она выдерживает многократные перегибы и натяжение.

Большей нагревостойкостью обладают изоляции на основе полиимидных полимеров: полиэфиримидная (до +155 ^ОС), полиамидимидная (кл. 200) и полиимидная (кл. 220). Такую изоляцию имеют провода ПЭТ-155, ПЭТ-200, ПНЭТ-имид. Буква Н в марке провода означает, что медная жила провода никелирована для защиты от окисления при высоких температурах.

При температурах до +300 ^ОС (кратковременно — при +600 ^ОС) могут работать обмоточные провода ПЭЖБ с изоляцией из стеклоэмали.

Обмоточные провода с изоляцией из кабельной бумаги предназначены для выполнения обмоток маслонаполненных трансформаторов. Провода с бумажной изоляцией дёшевы, а электрическая прочность кабельной бумаги, пропитанной маслом, достигает 80 МВ/м .

Волокнистую изоляцию обмоточных проводов круглого и прямоугольного сечения выполняют, навивая на жилу один или два слоя хлопчатобумажной, шёлковой, синтетической (капрон, лавсан) пряжи или стеклянного волокна. Таковы, например, провода ПБД и АПБД с медной или алюминиевой жилой и хлопчатобумажной двухслойной изоляцией, ПЛБД и АПЛБД (то же, но первый от жилы слой изоляции выполнен из лавсановой пряжи).

У проводов с эмалево-волокнистой изоляцией волокнистую изоляцию навивают на жилу, уже имеющую эмалевую изоляцию. Таковы провода ПЭЛБО и ПЭЛШО (слой хлопчатобумажного или шёлкового волокна по масляному эмаль-лаку), ПЭТЛО (слой лавсанового волокна по термостойкому лаку), ПЭТКСОТ (изоляция из термостойкой кремнийорганической эмали и слоя стекловолокна, пропитанного кремнийорганическим лаком).

Многослойная изоляция имеет повышенную механическую и электрическую прочность. Наибольшей нагревостойкостью обладает изоляция из стеклянных волокон, навитых по слою кремнийорганической эмали.

Плёночная изоляция проводов выполнена из фторопластовой или полиимидной плёнки. Термообработкой такого материала получают монолитную изоляцию с нагревостойкостью кл.Н (до +180 ^ОС).

Оксидную изоляцию алюминиевых обмоточных проводов получают путём окисления поверхности металла. Для оксидирования провода его пропускают через электролитическую ванну со слабым раствором серной или щавелевой кислоты. Получаемый на поверхности провода изоляционный слой толщиной в несколько сотых долей миллиметра имеет достаточно высокую электрическую прочность (около 5 кВ/мм). Оксидная плёнка на алюминии имеет весьма высокую температуру плавления (свыше +2000 ^ОС) и нагревостойкость такого провода определяется уже не его изоляцией, а температурой плавления алюминия.

Чтобы оксидная изоляция не была гигроскопичной, её пропитывают термостойкими кремнийорганическими лаками, но при этом снижается и нагревостойкость изоляции.

Монтажные провода предназначены для выполнения соединений в электрических приборах, аппаратах, пультах, щитах и других электротехнических устройствах. Однопроволочные и многопроволочные жилы монтажных проводов выполняют из меди. Если присоединение проводов выполняется пайкой, то употребляют провода с лужёной жилой.

Изоляцию монтажных проводов выполняют из капронового или стеклянного волокна, полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Изоляция может быть и двухслойной: волокнистая изоляция покрыта слоем изоляции из поливинилхлоридного пластиката.

Большинство монтажных проводов предназначено для работы при температурах –50…+70 ^ОС. Провода с изоляцией из стекловолокна выдерживают температуры до +105 ^ОС.

Конструктивные особенности проводов отражены в их марке:

МГШ — монтажный гибкий (многопроволочная медная жила) в изоляции из одного слоя шёлковой (капроновой) пряжи;

МШДЛ — монтажный с однопроволочной жилой в шёлковой (капроновой) двухслойной изоляции, лакированный;

МГВ — монтажный гибкий в изоляции из поливинилхлоридного пластиката;

МГШВ — монтажный гибкий в изоляции из шёлковой пряжи и поливинилхлоридного пластиката.

Установочными проводами выполняют электрические сети, предназначенные для распределения электрической энергии по осветительным и силовым потребителям внутри и вне помещений.

Жилы установочных проводов выполняют однопроволочными из алюминия и однопроволочными или многопроволочными — из меди. Чаще других используются провода с сечениями 1,5; 2,5; 4; 6 мм². Провода с жилами из алюминия сечением менее 2,5 мм² в установочных проводах не применяются ввиду их недостаточной механической прочности при растяжении.

Изоляцию жил установочных проводов выполняют из резины, полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Резиновая изоляция жил может быть в оплётке из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом.

Допустимые рабочие температуры проводов определяются нагревостойкостью их изоляции.

Конструктивные особенности проводов отражены в их марке:

ПВ , АПВ — провода с медной или алюминиевой однопроволочной жилой с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката (рис. 4.1,а), ПГВ — то же, но гибкий с многопроволочной медной жилой (рис. 4.1,б);

ПРИ , АПРИ — провода с медной или алюминиевой однопроволочной жилой в резиновой изоляции с хлопчатобумажной оплёткой, пропитанной противогнилостным составом (рис. 4.1,в), ПРГИ — то же, но гибкий с многопроволочной медной жилой (рис. 4.1,г);

ППВ , АППВ — плоские провода с медными или алюминиевыми жилами с разделительным основанием и изоляцией из поливинилхлоридного пластиката (рис. 4.1, ж, з), ППВС , АППВС — плоские провода с медными или алюминиевыми жилами без разделительного основания с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката (рис. 4.1, и, к), предназначенные для скрытых проводок ;

РКГМ — провод с медной многопроволочной гибкой жилой в изоляции из кремнийорганической резины и оплётке из стеклопряжи, пропитанной лаком, допустимая рабочая температура провода — +180 ^ОС.