Кабель

Кабеля применяются для передачи электрической энергии (силовые), для проводной связи и сигнализации (связи), для передачи энергии и сигнализации на радиочастотах (радиочастотные).

Силовые кабели

Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией изготовляются на напряжения от 1000 до 10 000 в с медными жилами сечением от 2,5 до 240 мм2 (рис. 1). Для прокладки на крутонаклонных участках применяются кабели с осушенной изоляцией, в которой избыток пропитывающего состава удалён дренированием в вакууме. Кабель на напряжение до 6 кв для подводки электроэнергии к подвижным приёмникам (врубовые машины, подъёмники, электротракторы и др.) имеют резиновую изоляцию с повышенной гибкостью.

Кабель с резиновой изоляцией для переносных рентгеновских установок изготовляют на напряжение выпрямляющего тока 100 кв и более. Для прокладки в сетях напряжением 20 и 35 кв применяют с радиальным электрическим полем, в которых 3 изолированные круглые медные жилы со свинцовой оболочкой скручиваются в кабель, снабжённый бронёй из стальных лент или оцинкованных стальных проволок (рис. 2).

Электрическая прочность и надёжность можно увеличить, уничтожив газовые включения в изолирующем слое вытеснением газа хорошо очищенным минер, маслом (маслонаполненные) или повышением давления для увеличения электрической прочности газовых включений (с газом под давлением и газонаполненные).

Маслонаполненные - бывают низкого и высокого давления.

Рис. 1. Трёхжильный кабель на напряжение 10 кв: 1 — медные жилы секторной формы, изолированные лентами; 2 — из пропитанной бумаги; 3 — заполнители из бумажного жгута; 4 — слой поясной изоляции из бумажных лент; 5 — свинцовая оболочка, предохраняющая изоляцию кабеля от воздействия воздуха и влаги; 6 — бумажная лента; 7 — проасфальтированный джут; 8 — броня из двух стальных лент; 9— наружный покров из кабельной пряжи, пропитанной нефтебитумом.

Кабель низкого давления (рис. 3) круглая медная жила имеет в центре канал для подачи масла во время работы. Для напряжения 110—380 кв широко применяется (рис. 4) из 3 изолированных медных жил, помещённых в стальном трубопроводе, заполненном изоляционным маслом под давлением 15 aт, так что в изолирующем слое не остаётся заметных следов газа. Давление масла во время эксплуатации поддерживается подпитывающими устройствами.

Рис. 2. Трёхжильный кабель напряжение до 35 кв.

Рис. 3. Одножильный маслонаполненный кабель на напряжение до 220 кв: 1 — канал для масла; 2 — медная жила.

Кабель связи

Кабель связи состоит из большого числа изолированных тонких (0,5—1,4 мм) у обычно медных, проволок, которые в телефонных кабелях скручиваются в пары или четвёрки, скрученные также между собой. В кабелях связи наиболее распространена воздушно-бумажная изоляция из полосок непропитанной кабельной бумаги, наложенных на жилу повивом так, чтобы между жилой и бумагой оставалось свободное пространство (воздух). Применяются также воздушно-пластмассовая и сплошная пластмассовая изоляции, в особенности в высокочастотных.

Телефонные кабели для прокладки в городских сетях изготовляются с числом пар от 5 до 1200. Кабели дальней связи можно подразделить на - низкой (звуковой) и высокой частот; последние делятся на симметричные и коаксиальные.

Симметричные - скручиваются из симметричных четвёрок, а коаксиальные — из несимметричных коаксиальных пар. В комбинированных (рис.5) совмещаются коаксиальные пары 1, состоящие из прямого и обратного проводов, симметричные четвёрки 2 и 3 и экранированной пары для радиотрансляции 4. В таком кабели 2 коаксиальные пары могут передавать 600 и более связей. Симметричные четвёрки и экранированные пары служат для организации связи между промежуточными пунктами по магистрали.

Радиочастотные кабели

Радиочастотные имеют пластмассовую или воздушно-пластмассовую высокочастотную изоляцию с минимальными диэлектрические потерями и служат для передачи токов высокой частоты при высоком напряжении, т. е. для передачи энергии при радиочастотах. Этот тип появился в начале 40-х гг. 20 в. и развился в большую и важную отрасль кабельной техники. Для работы при невысоком напряжении изготовляются для частот до 10 000 мггц, т. е. на сантиметровые волны. Имеется много разновидностей этого кабеля, например кабель трансформации, задержки, телевизионный и др.

Кабельное производство

Кабельное производство относится к материалоёмким отраслям производства. Оно потребляет материалы медь, алюминий, для изготовления токопроводящих жил и проволоки, изоляционный материалы (бумагу, резину, пластмассы) и пропитывающие составы (маслоканифольный и др.) для изготовления изолирующего слоя, стальную ленту и проволоку для бронирования кабеля и волокнистые материалы (кабельная пряжа и др.) для изготовления наружных защитных покровов.

Стоимость материалов составляет от 60 до 85% общих затрат на производство. Технологии процесс произодства кабеля (рис. 6) складывается из изготовления токопроводящих жил, наложения изоляционного слоя на жилы, наложения защитных покровов, оболочек, брони и испытания готовых проводов и кабелей.

Рис. Схема технологического процесса кабельного производства.

Одним из основных процессов кабельного пройзводства является скрутка гибкой жилы, скрутка жил и групп и общая скрутка всех элементов. Скрутка жил к отдельных проволок часто соединяется с повивом их лентами кабельной бумаги или других изолирующих материалов. Наложение изоляции повивом применяется для изготовления высоковольтных, кабели связи и изолированных проводов.

Бумажная изоляция для улучшения электрических свойств подвергается сушке, а в силовых — и пропитке изолирующим составом (обычно маслоканифолевым).

Гибкие провода и кабеля изолируются резиной или эластомерами путём опререссования (горячего или холодного). Резиновая изоляция подвергается вулканизации для улучшения её механических свойств.

Для защиты изоляции от воздействия окружающей среды на неё на прессах накладывают оболочку из свинца или пластмассы. Наложение брони производится на бронировочных машинах, аналогичных по принципу действия обмоточным (для ленточной брони) или крутильным (для проволочной брони). Изготовление завершается испытанием в заводской лаборатории.