Из каких металлов состоят кабеля?

Физически электрический кабель представляет собой сборку, состоящую из одного или нескольких проводников с их собственной изоляцией, дополнительными экранами, защитой сборки и общим защитным покрытием. Проводник (жила) – материал, который может пропускать через себя электричество. Наиболее часто используемыми проводниками в кабелях являются медь и алюминий. Эти металлы отличаются хорошей электропроводимостью и длительным сроком эксплуатации. Еще один плюс данных проводников в том, что они подлежат вторичной переработке. Поэтому сегодня так популярен запрос, куда сдать кабель на лом в Москве. Отслужившие свой срок электрокабели и провода могут принести материальный доход тому, кто их собирает и сдает, а также снизить расходы на потребление энергии при производстве первичных проводниковых металлов.

Цены на прием кабеля

Вид кабеля	Цена за кг, руб.
Медный кабель 1,5-4 квадрат	70-150 по брутто или до 320 за содерж.
Медный кабель от 6 квадрат	300-330 по выходу меди
Интернет кабель (витая пара,utp), телефонный в пластике	80-140 по брутто или до 320 за содерж.
Каоксиальный кабель (гофрированный фидерный, тонкие не принимаем)	300-360 по выходу меди
Силовой кабель (контактный)	305-370 по выходу меди
Медный кабель со свинцовой оболочкой	120-160 по брутто
Алюминиевый кабель со свинцовой оболочкой	45-55 по брутто
Алюминиевый кабель (силовой)	60-80 по выходу алюминия

Свойства электропроводников

Электрические проводники обладают подвижными электрически заряженными частицами, которые в металлах называются «электронами». В момент, когда электрический заряд взаимодействует с металлом, его электроны начинают двигаться и пропускать электричество. Металлы с высокой подвижностью электронов являются хорошими проводниками, а металлы с низкой подвижностью электронов используются в качестве изоляторов. В электропроводке и при изготовлении электрокабелей используют различные проводники, но самыми распространенными продолжают оставаться медь и алюминий. Из них могут производиться:

Одножильные кабели, которые, как следует из названия, имеют один проводник или жилу, проводящую электрический ток, а также изолирующий слой, защищающий от короткого замыкания и ударов тока.
Многожильные – это комбинация нескольких одножильных электрических проводов, имеющих один изолирующий и защитный слой.

Медные проводники: медь является одним из древнейших металлов, освоенных человечеством. Именно медь использовали Бен Франклин и Майкл Фарадей в своих экспериментах с электричеством, и именно она впервые использовалась в таких изобретениях, как телеграф, телефон и электродвигатель.

За исключением серебра медь считается самым распространенным токопроводящим металлом и стала международным стандартом, который приняли в 13 году прошлого столетия. Международный стандарт создан с целью сравнения других проводников с медью. Согласно ему, отожженная чистая медь имеет 101% проводимости IАСS.

В дополнение к отличной проводимости, данный металл обладает такими характеристиками, как прочность на разрыв, теплопроводность и отсутствие теплового расширения. Преимущества медных кабелей:

Низкое сопротивление.
Превосходная пластичность – удлинение молярного сплава от 20 до 40%.
Высокая прочность при высокотемпературных напряжениях.
Гибкость меди в 1,8 раз выше алюминия – это говорит о том, что кабели с медным сердечником являются более устойчивыми на изгиб.
Хорошая стабильность и коррозионная стойкость.
Высокая пропускная способность по току: из-за низкого удельного сопротивления медный кабель с поперечным сечением примерно на 30% превышает допустимую пропускную способность алюминиевого кабеля.
Низкие потери напряжения.
Низкое энергопотребление: поскольку сопротивление медного кабеля ниже алюминиевого, его потери мощности также являются более низкими.
Сопротивление к ползучести – деформации металла под воздействием изменяющейся нагрузки. Медь устойчива к расширению и сужению, поэтому ее соединения не ослабевают, соответственно не перегреваются и не искрят.

Критерии грамотного выбора

Залогом бесперебойной работы домашней магистрали электрической системы является качество комплектующих. А потому на этапе их приобретения одна из ключевых задач – выбрать кабель надлежащего качества.

Производители всегда указывают, из каких металлов выполнены жилы и какие материалы входят в состав оплетки изоляции; эти параметры обозначены в маркировке кабеля

Чтобы сориентироваться при выборе подходящего кабеля, нужно внимательно изучить маркировку изделия. На кабеле должны быть указаны: марка, название производителя и соответствие ГОСТу либо же техническим условиям. Величина сечения и марка кабеля должны с равным интервалом повторяться по всей длине наружной оплетки изделия.

Маркировка любого электрокабеля представлена числами и тремя буквами.

Первая цифра числового обозначения определяет количество жил, вторая цифра – площадь сечения каждой из них, третья – расчетное напряжение сети. Остальные цифры указывают на класс гибкости шнура. Первая буква определяет тип материала, задействованного при создании верхней оплетки изоляции.

Если перед вами изделие, в маркировке которого на первом месте стоит буква «А», это значит, что жилы выполнены из серебристого металла – алюминия; если такая буква отсутствует – нити произведены из меди

Вторая буква указывает на тип провода:

«К» — контрольный;
«П» — плоский;
«М» — монтажный;
«Ш» или «У» — установочный;
«Мг» — монтажный с гибкой жилой.

Третья буква маркировки определяет материал, применимый для внутренней изоляции жил.

Варианты ее обозначения и расшифровки:

«П» — изоляция сделана из полиэтилена;
«В» или «ВР» — оплетка выполнена из резины;
«Пв» — применен вулканизирующий полиэтилен;
«Пс» — использован самозатухающий полиэтилен;
«С» — наружная оплетка сделана из свинца;

Резиновая изоляция может быть защищена найритовой оболочкой «Н» или поливинилхлоридной «В».

Пример расшифровки обозначения: ВВГ 4х2,5-380 – кабель с четырьмя медными жилами, имеющими площадь сечения 2,5 мм, рассчитанными на напряжение в 380 В, изолированными ПВХ оплеткой и заключенными в наружную ПВХ оболочку

Следующая буква обозначает тип кабеля: «НГ» — негорючий и огнестойкий, «Б» — бронированный, «LS» — не выделяет дым при плавлении. Изделия с бронированной оболочкой применяют там, где есть возможность механических повреждений.

Наличие в маркировке буквы «Э» сообщает, что между жилами присутствует наполнитель. Буквосочетание «ОЖ» показывает, что это однопроволочная жила.

Кабели с алюминиевой жилой

Несмотря на то, что медь отличается высокой пропускной способностью, гибкостью, низким сопротивлением к ползучести, алюминий имеет некоторые важные преимущества. Данный металл имеет 61 % проводимости меди, при этом он легче своего конкурента на 30%, – это означает, что оголенный алюминиевый провод будет иметь вдвое меньший вес, чем медный с подобным электрическим сопротивлением. Алюминий – более дешевый проводник, чем медь, при использовании алюминиевых кабелей нет колебаний тока, которые обычно возникают из-за сопротивления проводника. Благодаря небольшому весу алюминиевые провода часто используются при установке воздушных линий электропередач высокого напряжения, так как требуют меньшего количества опорных башен.

Помимо вышеперечисленных проводников при производстве кабелей могут использоваться другие металлы, такие как золото, серебро, вольфрам и сплавы. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки и используется в зависимости от предназначения кабеля.

Виды монтажных проводов

Для проведения монтажных работ подходят следующие типы:

РКГМ — медный термоустойчивый кабель, выдерживает до 660 В и до 400 Гц. Резиновая изоляция покрыта стекловолокном, пропитанным лаком. Может работать при -60…+180 °C.
ПНСВ — жила из оцинкованной или вороненой стали, изоляция термоустойчивая, сохраняет свойства при -50…+80 °C. Обеспечивает передачу напряжения до 380 В, устойчив к негативному воздействию щелочи и даже выдерживает погружение в воду.
ВПП — медная многопроволочная жила, двойная ПВХ и полиэтиленовая изоляция. Предназначен для работы в сетях до 380 В, выдерживает большие перепады давления и температуру -40…+80 °C. Такие кабели подходят для подключения электромотора, погруженного в артезианскую скважину.

Изоляторы

Изоляторы – синтетические материалы, которые используются для изоляции электрических проводов, и выполняют следующие защитные функции:

от поражения электрическим током;
от механических повреждений;
от влаги;
против вредного воздействия различных веществ.

Изоляция в кабелях имеет собственную маркировку, благодаря которой можно сразу определить, с каким типом материала мы имеем дело. Чаще всего для изоляции используются:

обычная резина G;
силиконовая камедь Gs;
не содержащий галогенов материал N или H;
сшитый полиэтилен XS;
фторорганический пластик Zb;
поливитаминное покрытие Y;
термостойкое поливиниловое покрытие Yc.

Кабели, подверженные высоким механическим нагрузкам, которые могут разрушить изоляцию, дополнительно защищаются и укрепляются металлической броней. Броня может быть изготовлена из оцинкованной стали, бронзы или алюминия. Применяется как для экрана (изоляция сигналов силовых кабелей), так и для внутренней или внешней изоляции.

Шнур

Часто можно услышать словосочетание «электрический шнур», хотя чем он отличается от кабеля или провода, не всегда понятно. Шнур — это провод, состоящий из двух или более многопроволочных гибких жил, каждая из которых заключена в изоляцию, покрытых сверху защитной оболочкой из мягкого пластика или резины. В старых образцах внешняя оболочка выполнена из синтетических нитей.

Шнур и вилка с заземлением

Шнуры используют в бытовой технике, поскольку они имеют повышенную мягкость и гибкость по сравнению с кабелем или обычным проводом. Шнур можно крутить и сгибать без риска повредить жилы и изоляцию. У приборов, которые используют при работе заземление, обычно шнуры с количеством более двух жил. Это стиральные машины, пылесосы, чайники и электроинструменты. Две жилы используются там, где заземление необязательно. Это приборы освещения: бра, светильники и т. д.

Эти статьи Вам тоже могут быть интересны:

Прокладка провода
Способы соединения проводов
Выбор кабеля для электропроводки
Характеристики проводов

Переработка после эксплуатации

Несмотря на длительный срок службы кабелей (от 15 до 30 лет), все они нуждаются в замене после истечения данного срока. После этого кабеля должны быть утилизированы и переработаны. Поиск проводов и их сдача на пункты приема металлолома позволяет частично решить проблему получения первичного сырья. Пункты приема принимают лом:

бытовых;
контрольных;
силовых;
специальных кабелей.

Цена за килограмм лома определяется:

Качеством сдаваемого сырья.
Процентным содержанием того или иного металла.
Чистотой – количество загрязнений и окислов.
Целостностью оболочки, а также сложностью дальнейшей обработки кабельного лома.
Объемом вторсырья – чем больше кабельного лома сдается, тем выше цена за один килограмм.

Свинец.

Главная характеристика такого металла, как свинец – это его высокая устойчивость к коррозии. Именно эта черта, которой обладают практически все металлы в энергетике, и обусловила сферу применения свинца в этой отрасли. Как правило, свинец используется для производства аккумуляторов, а также из него изготавливают оболочки для кабельной продукции.

Оболочка кабеля из свинца имеет вид сплошной трубы, в состав которой помимо самого свинца входит:

сурьма – от 0,15 до 0,3%;
медь – до 0,06%;
теллур – до 0,005%;
олово – от 0,35 до 0,5%.

К достоинствам свинца, применяемого для изготовления кабельных оболочек, относится:

высокая температура плавления – 327,4 градуса;
высокая прочность литого свинца на разрыв – 95 кгс/см2;
высокая устойчивость свинца к коррозии;
низкая химическая активность.

Но есть у свинцовых оболочек и свои недостатки, среди которых:

высокая плотность – 11,34 г/см3;
низкая устойчивость к вибрациям, особенно, если вибрации эти проявляются при высоких температурах;
низкий уровень добычи свинца – другими словами, его недостаточное количество.

Именно из-за этих недостатков инженеры стали искать другие металлы, которые могут использоваться для изготовления кабельных оболочек. И одним из лучших «заместителей» свинца стал алюминий.

Иностранные производители

Если в шифре на изоляции вы увидите латинские буквы, значит изделие иностранной фирмы.

Силовые кабеля у них обозначаются так:

N – изготавливалось по нормативам союза немецких электриков VDE;
Y – по нашему – винил;
H – нет опасных включений, таких как галогены;
M – проводник для монтажа.

Для контроля:

Y – изолировано с применением винила;
SL – для контроля;
Li – много жил сделан по VDE.

Для монтажа:

H – одобренный HAR;
N – отвечает нормам страны изготовителя;
05 – максимальное допустимое U = 500 В;
07 – максимально допустимое U = 750 В;
V – заизолирован винилом;
K – сердцевина хорошо гнется, рекомендуется для монтажных работ.

Иностранная маркировка мало отличается от отечественной, но в ней символы могут располагаться по-другому, будьте внимательны, советуйтесь со специалистами.

Алюминий.

При изготовлении оболочек для кабельной продукции алюминий проявил целый ряд преимуществ по сравнению со свинцом:

алюминий имеет малый вес – он в 4 раза легче свинца;
одновременно с этим алюминиевые оболочки механически более устойчивы, чем свинцовые, а это позволяет не применять при их изготовлении никаких специальных повышающих механическую прочность металла материалов;
алюминий устойчив к вибрациям;
прочность алюминия составляет всего 2,7 г/см3;
температура плавления алюминия – 657 градусов.

Таким образом, кабельная оболочка, изготовленная из алюминия, обладает меньшим диаметром и весом, что позволяет увеличить длину самого кабеля. Кроме того, высокая механическая устойчивость алюминия позволяет избежать применения при изготовлении кабеля специальной бронирующей оболочки. Но имеется у алюминиевой оболочки и свой недостаток – он плохо сопротивляется электромеханической и почвенной коррозии. Именно поэтому при изготовлении кабеля в алюминиевой оболочке применяют дополнительную защиту из битума, ПВХ лент или шланга, прорезиненной ткани или бумаги. Кабель с такой защитой способен прослужить не один десяток лет.

Кроме изготовления оболочек для кабельной продукции, алюминий применяется и для изготовления самих кабелей – из него делаются жилы кабелей с центральным каналом. Правда изготовление такого кабеля связано с некоторыми технологическими сложностями, обусловленными качественными характеристиками алюминия, такими как необходимость удаления с поверхности алюминиевой проволоки оксидной пленки и проблемы, появляющиеся при сварке алюминиевой проволоки. Кроме того, кабель с алюминиевыми жилами, как правило, имеет достаточно большой диаметр, что не позволяет прокладывать длинные кабельные линии без применения соединяющих муфт.

А для того чтобы избежать этих трудностей, для изготовления кабельных жил применяют другой металл – медь.