Виды электрических кабелей и проводов

Основные понятия

Строение кабеля

Провод – это изделие, которое состоит из нескольких частей, проводящее электрический ток. Проводники используются для подключения приборов к точке питания. К основным частям относятся ведущие жилы и изоляционный слой.

Под жилой понимают проволоку из металла, которая проводит электрический ток. Ее важнейшими характеристиками являются материал изготовления, количество тонких проволок и площадь поперечного сечения. Провода можно поделить на однопроволочные (монолитные) и многопроволочные. От количества жил зависит гибкость проводника – она увеличивается с ростом числа проволок. От площади сечения зависит то, какое количество тока может провести провод. Каждый материал может пропускать разный ток при равном сечении. Чтобы выбрать провод, нужно воспользоваться специальными таблицами, в которых указана максимальная нагрузка при определенной площади сечения.

Изоляция – это диэлектрический защитный слой, который помогает обезопасить человека от прямого контакта с проводником тока. Кроме этого изоляция позволяет размещать несколько жил рядом без риска возникновения короткого замыкания между нулем и фазой, а также защищает провод от негативного воздействия окружающей среды. Обычно изоляционный слой делается из ПВХ, резины, полиэтилена и других материалов.

Нередко делается несколько слоев изоляции. Дополнительные защитные слои необходимы при прокладке провода в сложных условиях, нестабильных грунтах, под дорогами. Также в состав входит броня, внешний и наружный защитный слои.

Информацию о материале провода и изоляции, площади сечения можно узнать в буквенно-цифровой маркировке. Она регламентирована правилами и является единой для проводов и кабелей разного назначения. Буквами указывается тип проводника, материал выполнения, гибкость и другие характеристики. Цифры показывают сечение и количество жил.

Различие проводников по материалу

Главными материалами, из которых создаются разные типы проводов, являются медь и алюминий. Реже жилы делаются из стальной проволоки. Виды кабелей и проводов и их назначение зависят от свойств, характеристик и положительных качеств того или иного материала.

Алюминий

Кабель с алюминиевыми жилами

Жилы, выполненные из алюминия, стали настоящим открытием в электротехнике. Алюминий является четвертым материалом по уровню электропроводности после серебра, меди и золота. Это позволило удешевить производство кабелей и сделать электрификацию проще.

К преимуществам можно отнести:

• дешевизну;
• химическую устойчивость;
• малый вес.

Недостатки:

• хрупкость;
• разрушение защитной оксидной пленки под действием температуры;
• сложность пайки;
• ухудшение электропроводности из-за наличия примесей;
• небольшой срок службы.

Алюминий требует регулярного обслуживания, поэтому такая проводка со временем обойдется дороже медной. К тому же невысокий срок службы и хрупкость делают невыгодным долгосрочное применение алюминия. По этой причине и соображениям безопасности алюминиевые провода запрещено использовать в прокладке новых силовых линий.

Медь

Медные жилы в кабеле

Медные проводники отличаются высокой электропроводностью. Другие преимущества:

• высокая гибкость;
• эластичность;
• Надежность;
• стойкость;
• легкость пайки и сварки;
• долгий срок службы.

Недостатки:

• стоимость;
• большой вес из-за высокой плотности;
• окисление контакта на воздухе – необходимо смазывать поврежденное место специальными средствами.

Медь является более выгодной в использовании. Это связано с ее характеристиками, длительностью работы и простотой монтажа. Именно медные проводники используются во всех видах электропроводки.

Разновидности электрических проводов и их назначение

Провода могут быть:

• Алюминиевыми

• Медными

В настоящее время предпочтение отдается проводу с медными жилами. Сопротивление этого металла значительно меньше, чем у алюминия. Соответственно, при одинаковом сечении медный шнур в состоянии пропустить больший ток, следовательно, дать большую мощность. Кроме того, провод из меди служит дольше.

Тем не менее, алюминий дешевле меди, поэтому еще не так давно алюминиевая проводка устанавливалась повсеместно. И сейчас те, кто хочет сэкономить и не очень заботится о безопасности, используют именно ее. Кроме металла токопроводящей жилы, электрокабели делятся на:

• Одножильные. Жесткие и не гибкие, они хороши для скрытой проводки простой конфигурации. Их не нужно часто менять, они вполне надежны и долговечны.

• Многожильные. Мягкие, рассчитанные на постоянные перегибы. Очень пластичные, они пригодны для электрошнуров любых бытовых приборов, удлинителей, переносок. Такой энергошнур используется при проведении электропроводки открытого типа. Требование безопасности для таких проводов – двойная изоляция. То есть, каждая жила изолируется отдельно, а потом заключается в общую оболочку.

ВАЖНО! Нельзя соединять провода из разных металлов простой скруткой. Если вы испытываете необходимость в использовании и медного, и алюминиевого провода, делайте соединение только через клеммник. В противном случае образованная прямой скруткой гальванопара будет окисляться и либо греться, либо терять контакт.

Самым верным решением будет делать электропроводку из одинаковых кабелей – либо только медных, либо только алюминиевых.

Виды монтажных проводов

Для проведения монтажных работ подходят следующие типы:

1. РКГМ — медный термоустойчивый кабель, выдерживает до 660 В и до 400 Гц. Резиновая изоляция покрыта стекловолокном, пропитанным лаком. Может работать при -60…+180 °C.
2. 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.
3. 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.

Виды телефонных проводов и кабелей

Для создания телефонных линий подходят такие проводники:

1. ТППэп — многожильная модификация, используемая для подключения до 400 абонентов. Сечение однопроволочной жилы 0,4-0,5 мм². Для прокладки в грунте есть бронированные кабели.
2. ТРВ — состоит из 2,4 однопроволочных медных жил, оболочка из ПВХ, основание разделенное.
3. ТРП — то же, что и ТРВ, но изоляция из полиэтилена.
4. ШТЛП — плоский кабель, имеет повышенную гибкость. Жилы покрыты ПВХ-изоляцией, а наружная сделана из полиэтилена.
5. ПРППМ — двужильный провод, основание разделенное. Бывает двойная изоляция из поливинилхлорида или один слой из ПВХ, а второй из полиэтилена.

Для скрытой проводки: технические характеристики

Из маркировки провода или кабеля можно сразу понять его характеристики. Буквы в аббревиатуре обозначают материалы, из которых он сделан, цифры – количество жил и сечение. Аббревиатуры типа АВВГ или ВВГ – маркировка провода или кабеля небронированного, или как выражаются мастера, «голого». Буква А говорит о том, что жила алюминиевая. Если она отсутствует, значит, провод медный.

Для скрытой проводки в стандартных сухих помещениях жилого или офисного предназначения чаще всего используются:

• АВВГ – плоский или круглый с алюминиевым одножильным проводником. В кабеле или проводе бывает от 1 до 4 жил. Негорюч.
• ВВГ – плоский или круглый шнур с одножильным медным проводником. В электрокабеле или проводе может быть от 1 до 4 жил. Есть негорючая модификация ВВГнг и негорючая с пониженным дымовыделением ВВГнг-LS.
• ПВС – провод круглый, имеющий медные многожильные проводники
• ШВВП – провод плоский, с многожильными медными проводниками. Имеет малое сечение – 0,75 мм2 максимум. Используется при подключении бытовых электроприборов.
• Или импортный NYM– аналог ВВГнг. Бывает только круглым.

Наружная электросеть

В деревянных домах или при дизайне интерьера в стиле ретро монтируется электропроводка открытого типа. В этом случае ведущую роль при выборе нужного провода играет материал стен строения. В деревянных домах следует монтировать электропроводку только при помощи проводов или кабелей ВВГнг, ВВГнг-LS или NYM. Если вас смущает цвет негорючего провода, закройте его подходящим по дизайну кабель-каналом.

Особенности открытой электропроводки

Медные провода типа ПР с сечением жилы свыше 1,5 кв. мм и изоляцией из нитей и резины применяются для прокладки внутри труб. Открытая электропроводка часто используется в офисах. Она удобна в тех случаях, если часто происходит смена собственников или арендаторов. Такие изменения могут повлечь за собой перепланировку помещения.

Но у пластиковых кабель-каналов, которые применяются при прокладке открытого вида электропроводки, существует один недостаток. Если у стен есть небольшой изгиб, то это сразу бросится в глаза. Поэтому кабель-каналы желательно устанавливать только на ровных поверхностях. А главное преимущество – это доступность всех участков электроцепи. Поэтому проводку просто ремонтировать.

Маркировка кабельной продукции

Ассортимент кабельной продукции обширен, разобраться в нем непросто, но чтобы даже неподготовленный человек мог понять, что зашифровано в аббревиатурах, и была разработана система маркировки. В буквенных обозначениях содержится вся важная информация о материалах, количестве и сечении жил, изоляции, особенностях эксплуатации.

Чаще всего в маркировке содержатся до 4 букв, дополнительные литеры, несколько цифр. Разбираемся, что означают зашифрованные цифры и буквы.

• Первая буква. Если маркировка начинается с любой буквы, кроме «А», значит, алюминиевая жила отсутствует, а сам кабель медный. «А» — жила изготовлена из алюминия.
• Вторая буква означает, для чего может быть использован данный кабель. Например, «М» означает, что кабель монтажный, «К» — контрольный. Если второй буквы нет, значит, перед вами силовой кабель.
• В третьей букве зашифрован материал, из которого изготовлена внутренняя изоляция. Например, «Р» — резина, «П» — полиэтилен.
• Четвертая буква раскрывает конструктивные особенности кабеля. Например, «О» — в оплетке. «Г» — гибкий.
• Дополнительные литеры указывают на особенности кабеля. Например, «нг» — негорючий.
• Цифры. Первая цифра означает количество жил, вторая — сечение, третья — напряжение, которое выдерживает провод.

Например, если на товаре стоит маркировка «ПуГВ», то это означает, что перед нами провод установочный, повышенной гибкости в изоляции из ПВХ.

В случае необходимости можно уточнить расшифровку маркировки у продавца или проверить ее значение в интернете, а также в электротехнических справочниках.

Основные характеристики проводов и кабелей

У проводов и кабелей есть общая черта: их характеристики определяются на основе свойств токопроводящих жил, а также свойств изоляции. То есть, все характеристики указывают лишь на это.

Жилы

В первую очередь разделяются на однопроволочные и многопроволочные. Первые также могут называться «монолитные», но данное название используется достаточно редко. Главная разница здесь заключается в том, что чем больше проволок в жиле, тем лучше она гнется. На это стоит обращать внимание при выборе провода или кабеля и подбирать то, что соответствует задачам. Если нужно протянуть провод практически по прямой линии, то подойдет и однопроволочный, а если будет много изгибов, то нужен многопроволочный.

Сечение говорит о мощности тока, который может быть пропущен через кабель или провод. Вот на этот показатель нужно обращать самое пристальное внимание. Если взять провод или кабель меньшего сечения, чем нужно, то это может привести к:

• Короткому замыканию;
• Перегреванию провода;
• Оплавлению изоляции;
• Возгоранию.

То есть, использование провода меньшего сечения, чем того требуется, категорические недопустимо! Рассчитать достаточно просто, нужно лишь знать мощность приборов, которые будут подключаться и воспользоваться таблицей. В идеале нужно брать с запасом, на практике так и делают, поэтому в домах и квартирах проблемы с проводкой возникают только тогда, когда она уже очень старая и в свое время была рассчитана на совсем другие нагрузки.

Например, кабель с сечением два мм² способен выдерживать до 4,2 кВт при 220 В и до 7,2 кВт при 380 В. Если это кабель с медными жилами, а если он с алюминиевыми жилами, то данные значения будут 3,1 и 5,3 кВт соответственно. Конечно, для дома, дачи или для квартиры не стоит покупать провода и кабеля очень большого сечения с огромным запасом. Обычно сечение более 2,5 мм² не требуется.

В принципе, это основная информация, которую нужно знать про жилы кабелей и проводов. Важно выбрать соответствующее сечение, а также одно или многопроволочный провод, в зависимости от условий эксплуатации.

Изоляция

Видов изоляции существует множество. Ее основные задачи это защита человека от удара током, возможность поместить жилы рядом без опасения короткого замыкания, а также защита от негативных факторов внешней среды. У многих сразу возникает вопрос: «Почему на линиях электропередач провода без изоляции?». Причин несколько. Во-первых, воздух сам по себе является изоляцией. Во-вторых, для проводов такой мощности потребуется очень толстая изоляция (тонкая просто не выдержит). Из этого вытекает третий пункт – стоимость. Если предположить, что провода на ЛЭП будут иметь изоляцию необходимой толщины, то стоимость возрастет очень значительно.

Однако сегодня зачастую применяют СИП (самонесущий изолированный провод), где есть изоляция. Сегодня такие провода можно увидеть довольно часто, например, в садоводствах. Но их используют на линиях напряжением до 35 кВ максимум.

Изоляцию делают из разных материалов, чаще всего можно увидеть поливинилхлорид, но встречают и другие полимеры, слюда, стекло, керамика и другие виды материалов, которые обладают диэлектрическими свойствами. Существуют и более сложные (и дорогие) варианты, когда изоляции может быть несколько слоев. Это необходимо тогда, когда подразумевается прокладка кабеля или провода в особых условиях (экстремально низкие или высокие температуры, под водой, в грунте и т.д.).

Чем отличаются кабели и провода

Провод — одна, несколько однопроволочных или многопроволочных жил, по ним передается ток между 2 участками цепи. Жилы бывают с изоляцией или без нее. За счет внешней оболочки защищенный провод похож на кабель. Здесь каждая жила изолирована отдельно, и все они закрыты снаружи полимерным кембриком.

Неизолированные провода в быту применяют редко, в основном используются для передачи электроэнергии по воздушным линиям. Изолированные также в быту встречаются нечасто, больше предназначены для создания проводки внутри электроприборов, в электросети автомобиля и т.д.

Кабель — состоит из одного или нескольких токоведущих проводников, каждый имеет свою изоляцию. Все жилы дополнительно защищены наружным слоем из резины, ПВХ или других изоляционных материалов.

Основное различие между проводом и кабелем внутри. У первого наружная оболочка имеет вид трубы, у второго — пространство между жилами дополнительно заполнено лентами, нитями, мелованным составом. При сгибании кабеля жилы не сдвигаются, его конструкция упрощает процесс монтажа, обслуживания.

В зависимости от материала жилы

Жилы кабелей и проводов чаще всего делают из таких материалов:

1. Алюминий. Отличается низкой стоимостью, небольшим весом. Материал химически устойчивый, имеет высокую теплоотдачу. Современные правила запрещают в быту использовать алюминиевые провода сечением менее 16 мм², т.к. их нельзя изгибать под острым углом, они подходят только для стационарной проводки. Из-за образования оксидной пленки на алюминии со временем ухудшается электропроводность, контакты перегреваются. Для их защиты используют специальную смазку. Паять такие провода сложно.
2. Медь. Имеет высокую токопроводность, поэтому для пропускания одинакового тока требуется меньшее сечение провода. Отличается большой гибкостью, пластичностью. Пайка выполняется легко. Имеет высокую стоимость и плотность. Быстро окисляется на открытом воздухе, но на переходное сопротивление это почти не влияет.

Если надо сэкономить, то можно брать алюминиевые провода, но у них меньше срок службы, и за ними более сложный уход. Медные проводники хотя и дороже, но благодаря имеющимся преимуществам, их использовать экономически выгоднее.

В зависимости от изоляции

Выбирая изоляцию, надо учитывать ее способность выдерживать:

1. Напряжение. Большинство материалов рассчитаны на 660-100 В, поэтому они подходят для бытового применения.
2. Температуру. При прохождении тока по проводнику образуется тепло. Когда его отдаваемое и выделяемое количество сравняется, создается температура, которую должна выдерживать изоляция на протяжении неограниченного времени. Есть критические значения, которые изоляция переносит в течение короткого времени. На морозе покрытие провода становится хрупким, поэтому учитывают его морозостойкость.
3. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Под воздействием солнца некоторые материалы ссыхаются, становятся хрупкими. Этот показатель важен при прокладке внешних сетей.
4. Прочность на разрыв. Чем она выше, тем лучше, однако выбор зависит и от области применения. Например, супермощный кабель для подключения лампочки брать не стоит.

На бытовом уровне используют провода с такой изоляцией:

1. ПВХ. Высокая гибкость, износостойкость, устойчивость к воздействию агрессивных соединений. Чаще используется при прокладке сетей внутри помещения. При нагревании выделяет вредные вещества, боится мороза ниже -20 °C.
2. Резина. Имеет высокую гибкость, устойчива к низким температурам.
3. Полиэтилен. Не боится воздействия агрессивных сред и морозов, но гибкость его недостаточная.
4. Силиконовая резина. После ее сгорания образуется пленка, которая не пропускает ток, поэтому при перегреве проводки исключается возникновение замыкания.
5. Бумага с пропиткой. Имеет высокие диэлектрические свойства, а степень защиты от перегрева зависит от типа используемой пропитки.

Дополнительная внешняя защита кабеля может быть следующей:

1. Экранирование. Делают из фольги или в виде оплетки из тонкой проволоки. Защищает от паразитных токов, помогает выровнять электромагнитное поле внутри кабеля.
2. Бронирование. Оплетка из металла, защищает проводник от повреждений.
3. Хлопчатобумажная оплетка. Защищает наружную изоляцию от повреждений и сгнивания.
4. Оцинкованная стальная оплетка. Служит для защиты от растяжения.

Что нужно знать про USB

Это интерфейс, используемый для подключения современных гаджетов. Сегодня это общепризнанный стандарт передачи информации. Развитие данного направления коннекторов идёт в сторону увеличения скорости обмена информации, минимизации геометрических размеров устройства, роста объёма единовременно решаемых задач.

Какой выбрать

Значительная часть USB кабелей, рассмотренных выше, активно используется для подключения периферийных устройств к системному блоку ПК.

Последний имеет различные типы портов, каждый из которых требует собственных адаптеров или разъёмов конкретных видов. Рассмотрим основные типы проводов, применяемых для компьютера.

• Mini-jack на 3,5 мм. Это аудио разъём, применяемый для подключения наушников (колонок). При отсутствии подобного разъёма используется необходимая гарнитура Bluetooth, адаптер USB-to-3.5 мм.

• Ethernet (RJ-45). Сетевой порт, чаще именуемый LAN, Ethernet. Обеспечивает работу по кабельному подключению в 1Гбит/сек. Применяется в офисах. Для подключения используется тип Ethernet либо адаптер, который работает с типами «А» и «С».

• HDMI. Этот вариант интерфейса относится к мультимедийным. Имеет высокую чёткость передаваемого сигнала (обеспечивает подключение телевизоров, проекторов, мониторов). Большинство ноутбуков работает с ЮСБ типа «А». для ультратонких моделей потребуется mini (тип С), micro (тип D). Может потребоваться кабель адаптер USB (tupe С) – HDMI, либо специальный переходник.

• DisplayPort / Mini DisplayPort. Альтернативное наименование порта – «двойного назначения». Обеспечивает вывод на монитор изображения высокой чёткости (4К). Модули подключаются через порт ЮСБ, разъёмы mini Type-C-to-DisplayPort.

• DVI. Отдельные модели монитора комплектуются портом DVL. Для подключения применяются DisplayPort-DVI.

• Адаптер SD. Устройство, читающее карты памяти. Подключается через ЮСБ типа А — С с требуемым разъёмом.

• Thunderbolt 3. Выполняет max скоростное соединение (40 гигабит в секунду). Применяется продукция типа С.

• VGA. Обеспечивает конвертацию изображения в видеосигнал. Подключается типами ЮСБ DisplayPort-VGA, HDMI-VGA, DVI-VGA.

• Провода, используемые для зарядки. Для зарядки гаджетов используются кабели с ЮСБ разъёмами разных видов и типов, информация о которых приведена выше. Это может быть и кабель Lightning USB, обеспечивающий подключение айпада (айфона) к порту ЮСБ ПК для зарядки и синхронизации. Либо к адаптеру питания моделей Apple с последующей зарядкой через розетку.

Для примера рассмотрим провода, используемые для зарядки смартфонов.

Востребованная модель – соединительный провод, на одной стороне расположен штекер стандартного типа ЮСБ 2.0 типа А (В), на второй – штекер ЮСБ микро, поддерживающий функцию OTG.

Кроме этого на рынке представлены модели кабелей OATSBASF с функцией Stretch.

Применяются соединители стандарта OTG (одна сторона micro, вторая стандартная 2.0 «мама»). Обеспечивает подключение флешки (если у планшета, смартфона конструктивно предусмотрена подобная функция), клавиатуры, мышки, жёсткого диска, джойстика.

К числу последних разработок относятся кабели ЮСБ типа С:

• при подключении зарядного устройства время зарядки сокращается многократно, благодаря отдаче (100 Вт, против 2.4 у USB 2.0);
• реализованная пропускная способность составляет 10 гигабит в секунду;
• минимальные геометрические размеры, 8.4*2.6.

При выборе кабеля оценивается разъём, которым будет производиться подключение к ПК или зарядному устройству (характеристика ЮСБ):

• стандартный, USB 2.0 тип А – распространённый вариант;
• USB 3.0 тип А – востребован, если скорость передачи 480 мегабит в секунду не устраивает. Обеспечивает 5 гигабит в секунду. Но в качестве зарядного кабеля это неверное решение (неудовлетворительная совместимость с ЗУ и гаджетами выпускаемых зарядных устройств).

Кроме разъёмов требуется обращать внимание на соответствие ряда иных параметров:

• Ток пропускной. Первый показатель в ситуациях, когда требуется зарядить гаджет быстро. Для USB 2.0 max значение тока, подаваемого на устройство, составляет 0.5 А. Отдельные зарядники выдают до 5 А. Выбирать требуется согласно цифре, проставленной на ЗУ после обозначения OUTPUT.
• Сечение кабеля
• Материал оболочки (ТРЕ, ПВХ, тканевая или металлическая оплётка).

Следует отдавать предпочтение разъёмам реверсивного типа.

Современным решением выступает магнитный USB кабель, укомплектованный неодимовыми магнитами, надёжно фиксирующими устройство на время зарядки.

Альтернативное наименование – дата-кабель, модель Partner. Относится к группе микро ЮСБ. Отличается надёжными контактами со спецнапылением, специальной изоляцией.

Подходит к части мобильных устройств (смартфонам, роутерам, мобильным телефонам, планшетам).

Особенности штекера со стороны коннектора заключаются в том, что последний расположен на съёмной заглушке. Со штекером соединён только магнитом. При работе горит точечный индикатор.

Кабель hdmi USB

Это уже переходник, являющийся устройством самостоятельным. Кабель hdmi USB осуществляет конвертацию цифровой информации в видео для последующей передачи на монитор или ТВ. Обратная трансляция невозможна в силу технической невозможности загрузки соответствующих драйверов на ТВ.

Преимущества разъёмов USB

Применение обеспечивает надёжное подключение к ПК (Max) периферийных устройств. Подобные разъёмы обеспечивают удобство соединения ПК и гаджета.

К числу достоинств ЮСБ относятся:

1. Распространённость (каждый ПК комплектуется двумя-четырьмя ЮСБ входами), что обеспечивает оперативное подключение нужной периферии.
2. Не требуется грузить драйверы, прилагать физические усилия. Чтобы «увидеть» подключенный гаджет, ОС подключит нужный драйвер в автоматическом режиме.
3. Пропускная способность. Обмен файлов организуется на больших скоростях. Точное значение последней задаётся выбранным ЮСБ.
4. Подзарядка выполняется в автоматическом режиме (от ПК, без поиска ЗУ).

Лучшие производители

В числе российских компаний следует назвать GREENCONNECT Russia (сокращённое наименование GCR), наладившую производство в СПб (заказчикам предлагается полный диапазон видов и типов ЮСБ кабелей).

Благодаря соотношению стоимости и качества, спросом пользуются китайские изделия следующих брендов:

• UGREEN;
• BASEUS;
• FLOVEME;
• MCDODO;
• ELOUGH.

Американские производители Monoprice, Scosche также входят в число лидеров продаж на отечественном рынке. С учётом собственных предпочтений каждый может продолжить данный список.