Представить нашу жизнь без электричества невозможно. Электроэнергия вырабатывается на гидроэлектростанциях, тепловых электростанциях, атомных электростанциях, и даже небольшими мобильными генераторами. Но электроэнергию к потребителю необходимо доставлять. Для этого и служат провода и кабели, которые изготавливают из материалов, хорошо проводящих электрический ток.

Слова «кабель» и «провод» многие люди употребляют как синонимы, но, несмотря на похожий внешний вид, эти изделия имеют разное строение, различные электрические характеристики и, как следствие, – различное назначение. В чем же отличия между проводами и кабелями, какими они бывают, и в каких случаях применяются те или иные модели и разновидности?

Проводом в электротехнике называют одножильный или многожильный проводник, имеющий легкую трубчатую изоляцию или не имеющий таковой (см. рисунок). Одножильный провод, как правило, будет жёстким. Гибкость многожильного провода увеличивается с уменьшением толщины его жил и увеличением их количества. Жесткий провод используют так, чтобы исключить его подвижность. Например, для укладки в грунт или стены. Гибкий провод используется для подключения переносных электроприборов и подвижных механизмов. Провода также используются для разводки цепей внутри электрических щитков и шкафов, для подвеса при сооружении воздушных линий электропередач, для намотки катушек трансформаторов, электродвигателей и электромагнитов.

Кабель представляет собой множество параллельных и изолированных друг от друга проводников, которые объединены в общую оболочку. Для защиты от воздействий окружающей среды и механических повреждений кабель дополнительно изолируют, иногда многослойно. Благодаря такой изоляции и специальной броне, кабели можно и удобно использовать для прокладки под землёй и под водой. На иллюстрации цифрами обозначены: 1 – многожильный витой медный проводник, 2 – изоляция из цветного полиэтилена, 3 – оболочка из поливинилхлорида, 4 – броня из стальной ленты, 5 – оболочка из полиэтилена.

Промышленность выпускает кабели в большом ассортименте. Все виды кабелей имеют определённое назначение. Одни используются для передачи и распределения мощного электрического тока и называются силовыми. Используются такие кабели для передачи электроэнергии между подстанциями, на промышленных предприятиях, для подачи электричества к деталям станков и машин, а так же внутри жилых домов и других зданий. Другие служат для передачи информационных сигналов. К ним относятся: антенные – 1, телефонные – 2, компьютерные кабели – 3 (см. иллюстрацию на следующей странице). Все они отличаются количеством, толщиной и материалом отдельных проводников (жил), а так же способами изоляции.

Жилы проводов и кабелей изготавливают, в основном, из меди и алюминия. Медь имеет меньшее удельное сопротивление, чем алюминий, и лучше проводит электрический ток. Медь более мягкий металл, а значит более гибкий. Из неё можно изготавливать очень тонкие жилы. При этом большая плотность и, как следствие, большая масса провода. Однако медь намного дороже алюминия. Алюминий немного хуже меди проводит электрический ток. Но из-за меньшей плотности, алюминиевый провод имеет меньшую массу. Это позволяет использовать его для прокладки воздушных линий электропередач. Алюминиевый провод не гибкий, легко ломается, окисляется на воздухе, при этом образуется плёнка из оксида алюминия, которая является диэлектриком. Проводимость такого провода ухудшается.

От площади поперечного сечения проводника зависит максимально возможная сила тока, которую он может проводить, не нагреваясь до опасных температур. Для медных проводов допустимая токовая нагрузка – до 8 ампер на 1 мм² сечения, для алюминиевых – до 6 ампер. Таким образом, для медного провода сечением 2,5 мм² допустимый ток 20 А. Для алюминиевого провода такая нагрузка велика: при сечении 2,5 мм² ток не должен превышать 15 А, если же потребляемый ток равен тем же 20 А, придется выбирать сечение алюминия побольше: 4 мм².

Примерные значения допустимых токов и мощностей для алюминиевых и медных проводов с различным сечением приведены в таблице.

Изоляция проводов и кабелей позволяет защитить человека от воздействия электрического тока, а так же защитить проводники от воздействия окружающей среды. Оболочка кабеля может состоять из одного или более слоёв: ткани, пластмассы, металлы, резина. Используются материалы, не поддерживающие горение и защищающие кабели от воздействия влаги. Кабели могут быть снабжены экраном из металлической сетки, фольги или полимерной плёнки с металлическим покрытием. Тип изоляции выбирается на основании условий эксплуатации кабелей и проводов. Например, кабелям, проложенным в земле, требуется защита от влаги и броня от грызунов.

Кабели, идущие под водой, защищают резиновой или пластмассовой изоляцией и свинцовой оболочкой с проволочной бронёй. Примером такого кабеля может служить подводный кабель в Крым, проложенный по дну Керченского пролива. О приблизительной толщине такого кабеля можно судить по фотографии.

(C) 2017. Пичкасова Елена Владимировна (г. Самара)