Жилы проводов: материалы и характеристики

Что такое провод и его жилы

В ГОСТе 15845-80, которым устанавливаются межгосударственные стандарты на кабельные изделия, дается и определение провода. Согласно ему, электрический провод является кабельным (а значит электрическим) изделием, которое используется для передачи электроэнергии. Его конструкция предполагает наличие одной или нескольких скрученных проволок (без внешней изоляции) в качестве проводника электротока. Или одной или более изолированных жил, выполняющих ту же функцию, которые сверху покрываются легкой неметаллической оболочкой и/или оплеткой из волокнистого материала. Такая оболочка (оплетка) провода не предполагает его прокладку в земле или воде.

Таким образом, провод может состоять из одной или более токопроводящих жил, само название которых уже говорит об их предназначении — это пропуск (или прохождение) электротока. Само же определение токопроводящей жилы (ТПЖ) приводится в том же ГОСТе лишь во втором разделе, где она определяется, как элемент кабельного изделия, назначение которого — прохождение электротока. Жилы (как проводники тока) бывают одно- и многопроволочные, правильной и неправильной, простой и сложной, пучковой и некоторых иных видов скрутки. Кроме того они могут быть круглыми, фасонными, прямоугольными, секторными (сегментными), спиральными, овальными и других форм в сечении. На практике находят применение также полые, плетеные, спиральные, уплотненные (обжатые), расщепленные и иные виды жил различного предназначения.

Изолированные жилы, т.е. жилы-проводники в изоляции, также достаточно многообразны по выполняемой ими функции. Выделяют экранированные, основные, нулевые, счетные (отличается от других цветом изоляции) и направляющие жилы.

Виды изоляции жил и проводов

Как известно, провода применяются в самых разных отраслях экономики, в промышленных и бытовых проборах и оборудовании, в авто-, мото- и авиастроении и т. д. В зависимости от назначения проводов их (или их жилы) покрывают различными видами изоляции, которых существует достаточно много. Изоляцию разделяют по следующим параметрам:

• по виду — сплошной, двухслойной, многослойной, пропитанной электроизоляционной жидкостью, полувоздушной (сочетание диэлектрического материала с воздухом) и др.;
• по материалу изготовления — резиновой, пластмассовой, эмалевой, минеральной, бумажной, пленочной (ПВХ), волокнистой, асбестовой и т. д.

Из чего изготавливают жилы

С 1 января 2004 г. производители кабельной продукции (проводов, кабелей и шнуров в т. ч.) обязаны изготавливать токопроводящие жилы к ним в соответствии с межгосударственным стандартом, определенным ГОСТом 22483-2012. В частности, в разделе 4 этого документа говорится, что при изготовлении ТПЖ можно использовать лишь один из следующих материалов:

• отожженную медь, покрытую металлом или без такого покрытия;
• алюминий или алюминиевые сплавы.

Далее приводятся различные технические требования к ТПЖ, как, например, пределы прочности жил различного вида (или проволок их составляющих) при разрыве, и т.д.

Опуская некоторую, необходимую лишь специалистам информацию, заметим, что для экономически целесообразного и эффективного использования проводов и кабелей с ТПЖ в качестве проводников тока, жилы должны быть изготовлены из материала, который:

• имеет низкое (небольшое) электрическое сопротивление;
• свободно пропускает ток;
• не теряет своих характеристик в разных температурных режимах (включая перепады температуры) и климатических условиях;
• стойкий к коррозии;
• выдерживает предвиденные заранее механические нагрузки.

Однако эти требования к материалу ТПЖ (понятно, что это металл) являются лишь технически обоснованными.

А вот экономическая целесообразность выбора металла для ТПЖ в случае, конечно, их широкомасштабного производства требует, чтобы:

• имелся доступ к местам добычи сырья для его производства или закупки этого сырья (либо самого металла) за рубежом (что не желательно, но необходимо для отдельных стран);
• стоимость производства (цена закупки) была умеренной (быстро окупаемой);
• металл был технологичен, т. е. легко подвергался обработке.

Приведенным требованиям как раз и отвечают медь и алюминий, определенные ГОСТом в качестве материала для ТПЖ. Конечно, на практике в зависимости от предназначения жил используются различные добавки к этим металлам с целью улучшения их прочностных характеристик, пластичности, электропроводимости и т.д.

Классификация жил

О различных видах жил по скрутке, сечению, изоляции и т. д. уже говорилось вначале статьи. ГОСТом же, определяющим материал изготовления ТПЖ, эти жилы подразделены также на 6 классов в зависимости от того, для каких кабельных изделий они предназначены и какова их гибкость.

Согласно этой классификации одно- и многопроволочные ТПЖ 1-2 класса используются в кабелях и проводах, которые прокладываются стационарно, т. е. в наиболее массовых кабельных изделиях — линиях электропередач. К остальным 3–6 классу относятся гибкие многопроволочные ТПЖ, расположенные по классам мере повышения их гибкости, которые используются в гибких кабельных изделиях. Однако при необходимости можно легко купить провода и силовые кабели с такими жилами и их стационарно.