Сплавы высокого сопротивления

Имеют в нормальных условиях ρ≥0,3∙10^-6 Ом∙м. К ним относятся манганин и константан.

Манганин ‒ 86% Cu, 12% Mn, 2% Ni. Цвет светло-оранжевый, плотность 8400 кг/м3, температура плавления 960^оС. Для стабилизации электрических характеристик манганиновых изделий их подвергают тепловой обработке в вакууме при 400^оС и последующей длительной выдержке при комнатной температуре. После такой обработки максимально допустимая температура повышается с 70^оС до 200^оС. При превышении этих температур происходит необратимое изменение свойств материала. Из манганина изготавливают мягкие и твердотянутые проволоки диаметром 0,02…6 мм и ленты толщиной до 0,08 и шириной до 270 мм, обмоточные провода с эмалевой изоляцией, с изоляцией из натурального шелка. Манганиновые изделия применяют при производстве резисторов и потенциометров высокого класса.

Константан ‒ 60% Cu, 40% Ni. Сопротивление данного материала практически не изменяется при изменении температуры (отсюда название). Идет на изготовление проволоки диаметром 0,03…5 мм и ленты толщиной до 0,1 мм, которые могут работать при температуре до 450^оС. Изолированная константановая проволока в паре с медной применяется для изготовления термопар.

Копель ‒ 56% Cu, 44% Ni. Применяется для изготовления термопар.

Никелевые сплавы

Для изготовления термопар применяются:

- алюмель ‒ 95% Ni, остальные – Al, Si и Mn;

- хромель ‒90% Ni и 10% Cr;

- нихромы – жаростойкие сплавы на основе никеля и хрома: Х15Н60 - 15% Cr, 65% Ni; Х20Н80 - 20% Cr, 80% Ni.

Жаростойкость этих сплавов, т.е. их неокисляемость при высоких температурах, обусловлена образованием на их поверхности окисной плёнки большой плотности, исключающей доступ кислорода к сплаву. Основой жаростойких окисных плёнок является окись хрома Cr₂O₃ и закись никеля NiO, которые не испаряются с поверхности сплава при высоких температурах. Проволока и ленты их нихромов применяются при изготовлении электронагревательных приборов, реостатов и резисторов. Тонкие пленки из нихрома Х20Н80, получаемые методом термического испарения и конденсации в вакууме, применяются для изготовления тонкопленочных резисторов, являющихся компонентами интегральных схем [8].

Применение проводниковых материалов в кабельной продукции Классификация кабельной продукции

Кабель – это одна или несколько изолированных токопроводящих жил, заключенных в герметичную оболочку, поверх которой могут быть наложены защитные покровы. На рис. 5 изображена конструкция кабеля ВВГ [6]: 1 ‒ медная жила (бывает от 1до 5 шт.): однопроволочная с сечением 1,5–50 мм² , многопроволочная с сечением 50–240 мм²; 2 ‒ изоляция из поливинилхлоридного пластиката, маркировка жил цветовая или цифровая для кабелей сечением 70 мм² и выше; 3 ‒ обмотка из нетканого полотна для многожильных кабелей сечением жил от 16 мм² (возможно изготовление кабелей без обмотки); 4 ‒ оболочка из поливинилхлоридного пластиката.

Рис. 5. Конструкция кабеля ВВГ

Приведенный на рис. 5 кабель ВВГ – это медный силовой кабель, который используется в стационарных установках для передачи и последующего распределения электрической энергии. Медный силовой кабель ВВГ рассчитан на номинальное напряжение 660В и 1000В. Этот универсальный тип кабеля применяется в разных промышленных и осветительных устройствах, электростанциях, местных сетях.

Кабель ВВГ используют для прокладки в блоках, в некоторых производственных помещениях, на кабельных эстакадах, может применяться и на открытом воздухе. Его активно эксплуатируют в промышленных и жилых помещениях для обустройства внутренней проводки и освещения.

Технические условия кабеля ВВГ регламентирует ГОСТ 16442-80 и ТУ16.К71.322-2002. Главный критерий при его прокладке это исключение возможностей растяжения и механического повреждения. Осуществлять работы по монтажу можно при температуре не ниже 15°С. Эксплуатироваться кабель ВВГ может в диапазоне температур от -50°С до +50°С. При этом монтируют данный тип кабеля даже в местах с влажностью до 90%. Для прокладки ему не требуется предварительный подогрев. Максимальный срок службы силового медного кабеля ВВГ составляет 30 лет.

Провод – одна или несколько изолированных токопроводящих жил, поверх которых могут быть наложены легкие защитные покровы. К этой группе проводов относят также неизолированные провода для воздушных линий передач (рис. 6), антенн и контактных линий электрифицированного транспорта.

Соединительный провод ПВСП 2х0,75 плоской формы используют для подключения бытовых приборов (стиральные машины, электроплиты, холодильники и т.д.), а также в качестве провода для удлинителей. Работает при напряжении до 380 В и температуре от -60 до +90^оС.

Рис.6. Гибкий соединительный провод ПВСП 2х0,75 плоской формы: 1 ‒ изоляция: изоляционный ПВХ пластикат; 2 ‒ оболочка: ПВХ пластикат (расцветка: черная или белая); 3 ‒ жила: многопроволочная из мягкой медной проволоки 5 класса гибкости (жилы уложены параллельно)

Приведенный на рис. 7 неизолированный провод А используется для передачи электроэнергии по воздушным линиям на суше и море всех макроклиматических районов, при температуре от -60 до +90^оС.

Рис. 7. Провод А: 1 ‒ жилы из множественной скрученной алюминиевой

проволоки; 2 ‒ наружный повив с правым направлением скрутки

Шнур (рис. 8) – две или несколько изолированных гибких или особо гибких токопроводящих жил, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых могут быть наложены легкие защитные покровы.

Рис. 8. Соединительный шнур ШВВП: 1 ‒ оболочка из ПВХ; 2 ‒изоляция: ПВХ пластикат; 3 ‒ жила: многожильные идущие параллельно по отношению друг к другу медные проводники

Соединительный провод ШВВП представляет собой плоский гибкий провод, работающий от напряжения переменного тока до 220 В. Шнур ШВВП используют для настенных и напольных светильников, вентиляторов, радиоаппаратуры, кофеварок, чайников, паяльников, грелок, сферических отражателей, кастрюль, сушилок, бытовых трансформаторов, удлинителей-разветвителей и других электроприборов.

Основными элементами всех типов кабельной продукции являются (рис. 9): 1 ‒ многопроволочная, уплотненная токопроводящая жила: алюминиевая или медная; 2 ‒ внутренний экструдированный полупроводящий слой; 3 ‒ изоляция из сшитого полиэтилена; 4 ‒ внешний экструдированный полупроводящий слой; 5 ‒ экструдированное полупроводящее заполнение (для трехжильных кабелей); 6 ‒ слой обмотки полупроводящим полотном; 7 ‒ медный экран; 8 ‒ слой обмотки нетканым полотном или пластмассовой лентой; 9 ‒ наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, ПВХ пластиката пониженной горючести (кабели с индексом «нг») или ПВХ пластиката пониженной пожароопасности (кабели с индексом «нгд»).

Рис. 9. Варианты конструкции кабеля: а – одножильный в оболочке;

б – 3-х жильный в оболочке; в – 3-х жильный без общей оболочки