Проводник для кабеля. Проводники для кабелей: типы, материалы и характеристики

alexxlabРазное
Что такое проводник кабеля. Из каких материалов изготавливают проводники. Какие бывают типы проводников. Основные характеристики проводников для кабелей.

Содержание

Что такое проводник кабеля

Проводник — это ключевой элемент любого электрического кабеля, обеспечивающий передачу электрического тока. Он представляет собой металлический провод или группу проводов, по которым течет электричество.

Основные функции проводника в кабеле:

  • Проведение электрического тока с минимальными потерями
  • Обеспечение необходимой токовой нагрузки
  • Придание кабелю механической прочности

От характеристик проводника во многом зависят электрические и механические свойства всего кабеля. Поэтому выбор правильного проводника — важнейший этап проектирования кабельного изделия.

Материалы для изготовления проводников

Для изготовления проводников кабелей используются различные металлы и сплавы. Выбор материала зависит от назначения кабеля и требуемых характеристик.

Основные материалы проводников:


Медь

Медь — наиболее распространенный материал для проводников благодаря высокой электропроводности и пластичности. Используется в большинстве силовых и контрольных кабелей.

Алюминий

Алюминий дешевле меди, но уступает ей по проводимости. Применяется в силовых кабелях большого сечения, линиях электропередач.

Сталь

Стальные проводники используются в грозозащитных тросах, а также как армирующий элемент в некоторых силовых кабелях.

Сплавы

Различные сплавы на основе меди, алюминия и других металлов применяются для получения улучшенных характеристик проводников.

Типы проводников по конструкции

По своей конструкции проводники кабелей подразделяются на несколько основных типов:

Однопроволочные (класс 1)

Состоят из одной цельной металлической жилы. Применяются в кабелях небольшого сечения для стационарной прокладки.

Многопроволочные (класс 2)

Свиты из нескольких проволок. Более гибкие, чем однопроволочные. Используются в силовых кабелях среднего и большого сечения.

Уплотненные многопроволочные

Многопроволочные жилы, подвергнутые дополнительному обжатию для уменьшения диаметра. Позволяют уменьшить размеры кабеля.


Секторные

Имеют форму сектора круга. Применяются в трехжильных силовых кабелях для более плотной укладки жил.

Гибкие (классы 5 и 6)

Свиты из большого количества тонких проволок. Обеспечивают повышенную гибкость кабеля.

Основные характеристики проводников

При выборе и проектировании проводников кабелей учитываются следующие основные характеристики:

Электрическое сопротивление

Определяет потери энергии в проводнике. Чем меньше сопротивление, тем лучше проводимость.

Допустимый ток нагрузки

Максимальный ток, который может длительно протекать по проводнику без его перегрева.

Механическая прочность

Способность проводника выдерживать механические нагрузки при эксплуатации кабеля.

Гибкость

Характеризует способность проводника изгибаться без повреждений. Важно для кабелей, работающих в условиях подвижности.

Стойкость к коррозии

Устойчивость материала проводника к воздействию агрессивных сред. Влияет на срок службы кабеля.

Выбор оптимального проводника

При проектировании кабеля выбор оптимального проводника осуществляется с учетом следующих факторов:


  • Назначение и условия эксплуатации кабеля
  • Требуемая токовая нагрузка
  • Допустимые потери напряжения
  • Механические нагрузки на кабель
  • Требования к гибкости
  • Стоимость материалов

Правильный выбор типа и материала проводника позволяет обеспечить оптимальные характеристики кабеля при минимальных затратах.

Тенденции развития проводников

Основные направления совершенствования проводников для кабельной продукции:

  • Разработка новых сплавов с улучшенными характеристиками
  • Применение композитных материалов
  • Оптимизация конструкций многопроволочных проводников
  • Использование сверхпроводящих материалов
  • Совершенствование технологий производства проводников

Развитие проводниковых материалов и технологий позволяет создавать кабели с более высокими эксплуатационными характеристиками.

Заключение

Проводник является ключевым элементом любого электрического кабеля. От его характеристик во многом зависят свойства всего кабельного изделия. Правильный выбор типа, материала и конструкции проводника позволяет создать кабель с оптимальными техническими и экономическими показателями.



Конструкция проводника | Кабели Atlas

В аудио и видео кабелях используются либо цельные, либо витые проводники, в зависимости от приложения, для которого предназначен кабель. Эти проводники обычно расположены по одной из нижеописанных конфигураций, каждая из которых обладает определенными свойствами.

Пучковая скрутка

Метод пучковой скрутки – один из самых экономичных способов создания кабелей. Эта конструкция обычно применяется в силовых кабелях, хотя порой встречается и в аудио/видео кабелях.

Поскольку при этом методе расположению отдельных жил не уделяется особого внимания, кабель в поперечном сечении оказывается не идеально круглым, а длина отдельных жил варьируется.

Кабели, производимые по этому методу, отличаются вариациями характеристического сопротивления в продольном направлении, что делает их непригодными для требовательных аудиоприложений.

Концентрическая скрутка

При использовании метода концентрической скрутки кабель состоит из многих слоев тщательно проложенных жил (см. нижеприведенный рисунок). Количество жил в каждом слое ограничено, что удорожает процесс производства идеально круглых многослойных проводников, требуемых для высококачественных аудио кабелей.

Концентрическая свивка-скрутка

В этом методе множественные слои скрученных проводников дополнительно свиваются. Этот метод используется для производства высококачественных проводников.

Акустические кабели, выполненные по методу свивки-скрутки, обладают большим сечением по сравнению с простыми витыми кабелями, а значит, более глубоким звучанием басов.

Цельный проводник

Три вышеописанных метода позволяют создавать различные типы кабелей, однако в них нелегко добиться идеально круглого поперечного сечения. Идеально круглые кабели проще производить из цельных проводников. Однако когда сечение цельного проводника превышает 1,5 мм2, теряется гибкость, и при изгибе он может переломиться.

Эффект близости

Когда кабели расположены рядом друг с другом (параллельными парами или «восьмерками»), прямой и обратный токи, текущие в противоположных направлениях, из-за сопутствующих магнитных полей взаимодействуют друг с другом

В поперечном сечении каждого проводника протекание тока становится неоднородным, что увеличивает сопротивление проводника.  В альтернативной и более эффективной конструкции применяются два проводника, свитых друг с другом, благодаря чему они перестают быть параллельными друг другу и не страдают от эффекта близости.

Сопротивление проводника

Потери мощности в кабелях пропорциональны их сопротивлению. Потери мощности зависят от количества электрической энергии, преобразуемой в тепло при прохождении аудиосигнала через кабель. Чем ниже сопротивление, тем более эффективно система будет преобразовывать электрические аудиосигналы в звук.

Высокое сопротивление акустических кабелей может снизить коэффициент демпфирования. Катушки динамиков создают собственные электродвижущие силы, которые «влияют» на усилитель через изменяющееся сопротивление кабеля. В экстремальных случаях эти электродвижущие силы могут даже привести к повреждению усилителя мощности.

Направленность

Когда кабель передает мощность от усилителя к громкоговорителю, он делает это посредством переменного тока, текущего по прямому и обратному проводникам. В каждом проводник направление тока постоянно изменяется.

Может оказаться возможным, что кабелях, выполненные с использованием определенных диэлектриков или материалов проводника, имеют направленность, связанную с влиянием потока электронов на сопротивление кабеля.

Абсолютно точно можно сказать, что звучание кабелей Atlas улучшается по мере их использования. Если кабель долго используется в неизменном направлении, качество звучания улучшается, поскольку ток постепенно «находит» путь наименьшего сопротивления. Если затем поменять направление кабеля, его характеристики вернутся к первоначальным, какими они были до начала использования, и постепенно улучшатся вновь.

За исключением некоторых наших межблочных кабелей, выполненных в псевдобалансной конфигурации (они должны применяться с учетом направленности), новые кабели Atlas не имеют направленности, однако не стоит менять концы кабелей местами после начала их использования.

Микрофонный эффект

Кабели подвержены вибрациям и резонансам, как и любые другие Hi-Fi компоненты. Существует различное оборудование для измерения резонансов, однако большинство кабельных производителей полностью игнорируют микрофонный эффект в кабелях.

В акустических кабелях Atlas используется хлопчатобумажный наполнитель между самим кабелем и внешним рукавом, что снижает негативные влияния микрофонного эффекта.

Высококачественный кабель с проводником HTLS — кабель ZMS

ZMS Cables производит широкий ассортимент кабелей с высокая температура, проводник с малым прогибом(HTLS-проводник) материалы. Включая: ACSS и ACSS/TW, грамм(Z)TACSR, Типы инварных проводников, АККР, Проводники АССС

, так далее.

Токопроводящие кабели HTLS производства ZMS характеризуются