Из всего многообразия кабельных изделий каждый из типов предназначен для использования в определенных целях. Например, ПВС и ШВВП – провод и шнур с гибкими многопроволочными жилами, который часто используются для подключения нестационарного электрооборудования. Это такое оборудование, которое может перемещаться в процессе своей работы, например, дрели, болгарки, настольные лампы и прочее. В этой статье мы рассмотрим, в чем разница между проводниками и какой лучше использовать для конкретных задач.
Сравнение характеристик
Чтобы понять, чем отличается шнур ШВВП от провода ПВС, давайте сравним технические характеристики.
| ШВВП
(Ш-шнур, В-оболочка ПВХ, В-внешняя ПВХ-оболочка, П-плоский) |
(П-провод, В-оболочка из ПВХ, С-соединительный) |
|
| Номинальное напряжение, Вольт переменного тока 50 Гц | 400 | 660 |
| Диапазон сечений, кв. мм | от 0,35 до 4 | от 0,75 до 16 (иногда встречаются 0,5 и 25 кв. мм) |
| Количество жил | 2 или 3 | от 2 до 5 |
| Допустимые рабочие температуры, градусов Цельсия | от -25 до +50 | от -50 до +50 |
| Срок службы, лет | 6 | 6 |
Изоляция у обоих проводников из ПВХ-пластиката, как наружная оболочка, так и оболочки каждой из жил. И шнур, и провод используются для подключения подвижного оборудования. Но их конструкция отличается тем, что у ШВВП жилы уложены параллельно друг другу, а наружная оболочка выполнена тонким слоем изоляции. Из-за этого у шнура плоская форма, что и указано в маркировке.
Жилы провода ПВС уже скручены между собой по всей длине, наружная оболочка выполняется с полным заполнением между жильного пространства, что даёт толстый защитный слой. Однако витая укладка жил увеличивает расход проводников и других материалов на каждый метр кабеля, а толстая внешняя оболочка увеличивает расход ПВХ – всё это приводит к увеличению конечной стоимости продукта.
Внимание: стоимость ПВС больше чем у ШВВП примерно на 30%.
Если внимательно изучить таблицу, можно заметить, что, диапазон сечений у рассматриваемого шнура сосредоточен в меньших величинах, чем у провода. Такое отличие говорит о том, что ШВВП предназначен для питания потребителей меньшей мощности. Разница в конструкции приводит и к тому, что плоский шнур легче поддается изгибам и занимает меньше места при укладке, но при этом более подвержен случайным повреждениям, чем толстый круглый и витой ПВС.
Область применения
Удлинители или переноски
Основная сфера применения и предназначения обсуждаемых проводников – это удлинители. При этом если удлинитель будет использоваться в тяжелых условиях (на стройке, в гараже для подключения электроинструмента), лучше выбрать . В этом случае характерны частые перегибы и случайные удары и трения, поэтому важно чтобы у проводника была качественная и толстая изоляция.
Если удлинитель будет проложен где-нибудь за мебелью или другим способом, где вероятность того что его придавят или произойдут другие повреждения минимальна, то вполне можно выбрать . Его удобнее будет проложить или провести в узких местах из-за меньших размеров. Такие удлинители используют, когда розетка расположена в неудобном месте, а также для подключения нескольких электроприборов установленных в одном месте, например, телевизора, медиа проигрывателя и акустической системы.
Поговорим о том, что лучше для удлинителя: провод ПВС или ШВВП. Если говорить обобщенно, то удлинитель из ПВС используется там, где вероятны частые удары или повреждения. Также он лучше подходит для подключения мощного электрооборудования, например, перфораторов, болгарок или даже каких-то технологических устройств типа тепловых пушек, при условии отсутствия прямого попадания потоков горячего воздуха или частей устройства на сам провод.
ШВВП используют для тех удлинителей, в которые не подключаются мощные приборы. Они лучше подходят для подключения небольшого кухонного оборудования, светильников, электробритв и бытовой электроники.
О том, мы рассказывали в статье. Ознакомьтесь с материалом, чтобы сделать надежный удлинитель для подключения бытовой техники.
Освещение и проводка
Так как скрытая и открытая проводка являются стационарными электроустановками, то под это определение уже не подходят ни провод, ни шнур. В отличие от них кабель с однопроволочными жилами типа специально предназначен на использование в проводке. Тем не менее часто возникает вопрос: «Можно ли использовать ШВВП или ПВС для проводки либо освещения?». Для основной проводки и подключения розеточных групп их применение не рекомендуется.
У ШВВП наружная оболочка достаточно тонкая, для прокладки в стене, хотя это можно исправить его прокладкой в ПВХ-гофре. В то же время у ПВС хоть и толстый слой изоляции, но есть интересное мнение о том, что это затруднит отдачу тепла окружающей среде токопроводящими жилами, что особенно важно при скрытой прокладке под штукатуркой.
При в подвесном потолке провода прокладываются за гипсокартонным листом, а если потолок натяжной – то по поверхности чернового потолка. В связи с многообразием дизайнерских решений по установке точек освещения по изогнутым контурам, удобнее будет использовать провода с гибкими жилами. В этих случаях будет удобным выбор ШВВП или ПВС. Но с точки зрения долговечности и механической прочности в этом случае ПВС подходит лучше.
Прокладка на улице допускается только в , а диапазон рабочих температур лучше подходит для этой цели у провода ПВС.
Мы рассмотрели отличия ШВВП от ПВС и советы о том, какой из них выбрать для конкретных задач. Но хотим напомнить, что соединение этих проводов нужно проводить с помощью клеммников с пружинным зажимом (типа ВАГО), пайки, сварки, гильзованием. Делать скрутки категорически запрещено, а при зажиме под винт (как в розетках) жилы провода начинают рваться, из-за чего ухудшается контакт. Со временем он будет греться или вообще отгорит.
Материалы
Часто начинающие мастера-любители (бывают и профессиональные электрики), совершая электромонтажные работы, называют провод кабелем и наоборот. Стоит учесть, что это совершенно разные изделия, имеющие различное назначение и характеристики. Чтобы понять, чем отличается кабель от провода, необходимо прибегнуть к изучению ГОСТов и подробному рассмотрению фактических различий между ними.
Кабеля и их классификация
Кабель – это одна жила или группа жил с изолирующим слоем, которые определенным образом сплетены между собой и заключены в единую одну или несколько оболочек. Могут укладываться по фасаду зданий, в воздухе на опорах (столбах), под землей и даже на дне водоемов (морей).
Внешняя оболочка может изготавливаться из различных материалов: сшитого полиэтилена, резины и даже из сплава металлов (броня) и иных веществ. Этот общий изолирующий слой кабеля призван защитить жилы от повреждений механического характера, воздействий окружающей среды и разнообразных химикатов.
Кабеля разделяются на группы по применению. Выделяют следующие классы этой продукции:
- Коммуникационный кабель. Такое изделия предназначается для систем сигнализации (оповещения) и проводной электросвязи (стационарная телефонная связь);
- Силовые изделия. Этот класс предназначен для перемещения электрической энергии от источника к конечному потребителю. Обычно прокладываются стационарно, образуя разнотипные линии электропередач (ЛЭП). Жилы в основном изготавливаются из алюминия и меди. Отличаются огромным модельным разнообразием и долгим сроком службы – до 40 лет;
- Монтажные электрокабеля (контрольные). Эта продукция необходима для межприборной установки электроустройств. Токопроводящие жилы обычно изготавливаются из медного соединения. Главное достоинство – высокая устойчивость к работе в повышенных температурах;
- Кабеля управления. Эти изделия применяются для освещения и схем управления в сложных механизмах и станках. Максимальное напряжение – 600В;
- Оптические и радиочастотные варианты. Такие электрокабеля служат для передачи сигналов и энергии в установленном оптическом диапазоне или на конкретных радиочастотах. Пример использования – сеть интернет, современная телефонная связь, локационное оборудование.
На заметку. Иногда кабели связи, оптические и радиочастотные аналоги относят к одной большой группе – коммуникационные электрокабеля.
Кабельная продукция также отличается между собой по нижеследующим признакам:
- материал изготовления и свойства изолирующего слоя (слоев);
- параметры экранирования;
- технические характеристики, выраженные электрофизическими величинами;
- материал изготовления и количество токопроводящих жил;
- общее сечение изделия, диаметр жил и прочие.
Провода и их классификация
В ГОСТе 15845-80 объясняется, что такое провод. Кабельное соединение, которое содержит одну или группу проволок (или жилок), имеющих легкую оболочку не из металлических сплавов, называется проводом. Также этот технический регламент характеризует провод по способу прокладки – он не может монтироваться под землей, это является первым отличием кабеля от провода.
Провода классифицируются по ряду признаков и свойств:
- тип материала и характеристики изоляционного слоя;
- материал изготовления проволок;
- диаметр (сечение) изделия;
- проводимость и прочие.
Эти признаки предопределяют сферу применения проводниковой продукции. Провода могут быть:
- автомобильными;
- обмоточными;
- изолированными и неизолированными (последние применяются в воздушных ЛЭП);
- соединительными;
- монтажными и прочими.
Важно! Более подробно про качественные и количественные характеристики, классификацию изделий электротехнического назначения, в том числе проводов и кабелей, можно узнать из ГОСТа 15845-80 и международного стандарта ISO11801-2002.
Отличия кабеля от провода
По внешнему виду электрокабеля и провода имеют определенное сходство, однако различия между ними есть, которые отлично видны профессионалу.
Изоляционный слой жил
Основным отличием между рассматриваемыми изделиями является присутствие в кабеле отдельного изоляционного слоя каждой токопроводящей жилы. В то время как провод или скрутка проводников имеет общую оболочку или же не имеет ее вообще. Это разграничение описывается в ГОСТе 15845-80.
Таким образом, если каждый в отдельности проводник имеет собственную изоляцию, то изделие именуется кабелем. А когда изоляция отсутствует, или некоторое число неизолированных проводниковых элементов (проволоки) заключены в общую изоляцию, то изделие называется проводом.
Маркирование изделий
Отличить кабельную продукцию от обычных проводов можно также посредством правильного чтения обозначений. Каждое электротехническое изделие имеет свою маркировку, которая выражается буквенными, цифровыми символами и цветом.
Маркировка проводников может рассказать не только о том, к какому виду они относятся, но и о материале изготовления изоляционной оболочки и жилы, количестве и диаметре жил, сфере применения и прочую информацию.
Например, если изделие имеет клеймо АВВГнг 3х2,5, то оно расшифровывается следующим образом:
- А – жила из алюминия;
- В – изоляционный слой жил из ПВХ-материала (поливинилхлорида);
- В – общая изоляционная оболочка также изготовлена из ПВХ;
- Г – отсутствие брони;
- нг – изделие не поддерживает горение;
- 3х2,5 – три жилы сечением 2,5 мм2.
Из расшифровки видно, что каждая жила имеет свою изоляцию и общую оболочку, соответственно, это изделие – кабель. Наличие в маркировке символа «Э» означает, что кабель имеет экран, Р – защиту из резинового материала, Б – броню от горения и агрессивных сред, Ш – защитная оболочка кабеля представлена в виде шланга и так далее.
Маркирование проводов отличается от кабелей лишь другим значением некоторых символов. Например, если перед человеком лежит продукция марки ПуГВ, то это установочный провод, имеющий изоляцию из ПВХ-материала и отличающийся повышенными характеристиками гибкости.
Важно! Из-за огромного количества всевозможных комбинаций символов в маркировке электрокабельных продуктов прочесть ее иногда бывает затруднительно. В таких случаях рекомендуется прибегнуть к помощи специальных справочников или ресурсов в интернете.
Условия использования
Кабель нашел более широкое употребление в специальных условиях в отличие от провода, так как имеет усиленную защиту от разнообразных повреждений. Все подземные и подводные коммуникации выполняются только им. Также они прокладываются в пожароопасных объектах, шахтах, помещениях с высокой коррозийной активностью и прочих.
Провода из-за меньшей защиты применяются в основном внутри электротехнических устройств, электрораспределителях, в качестве квартирной проводки – за их пределами рекомендуется применять токопроводящие шины или кабеля.
Интересно знать. Кабельная продукция имеет более длительный срок эксплуатации и большую пропускную способность (выше сила и напряжения пропускаемого тока) из-за многослойной изоляции, возможного наличия экранов и слоев брони.
Крайне важно отличать кабеля от проводов, так как неправильное их применение небезопасно. Зная вышеописанные понятия и различия между кабельной и проводниковой продукцией, вопрос «провод это или кабель» точно не возникнет.
Видео
5. Проводники и изоляторы
Все вещества, предметы, тела можно разделить на две группы - проводники электричества и электрические изоляторы.
Чем отличаются проводники от изоляторов?
Чтобы ответить на этот вопрос, сделаем следующий опыт с электроскопом. Возьмём два электроскопа и поставим их рядом на столе. Один из электроскопов зарядим электричеством, а другой оставим незаряженным (рис. 5, сверху). Прикоснёмся теперь к обоим шарикам сразу медной палочкой. Мы увидим, что угол между листочками заряженного электроскопа немного уменьшится, а листочки незаряженного электроскопа раздвинутся (рис. 5, слева). Это происходит потому, что часть электричества с одного электроскопа ушла по медной палочке к другому. Медь - проводник электричества.
Рис. 5. По проводнику электричество переходит от одного электроскопа к другому, а по изолятору перейти не может.
Сделаем теперь снова такой же опыт, но на этот раз соединим шарики обоих электроскопов палочкой, сделанной из фарфора (рис. 5, справа). Листочки электроскопа останутся в прежнем положении: с ними ничего не произойдёт. Через фарфор электричество не смогло перейти от одного электроскопа к другому. Фарфор не проводит электричества. Он является изолятором.
Проводниками электричества являются, в первую очередь, металлы (медь, железо и другие), вода и земля. Человеческое тело также относится к проводникам. Примерами электрических изоляторов являются фарфор, стекло, резина, воздух.
Проводники и носят своё название от того, что они проводят электричество, т. е. пропускают его через себя, а изоляторы не проводят - не пропускают через себя электричество.
Основную часть электрических устройств составляют проводники, переносящие электричество в определённое место, и изоляторы, которые не дают электричеству уходить в неположенные для него места. Всякий, кто видел телефонную линию или линию передачи электрической энергии (рис. 6), замечал, что провода, которые служат для передачи электричества, натянуты на фарфоровых или стеклянных изоляторах. Провода (линия передачи) несут электричество от электрической станции (где оно вырабатывается машинами) к фабрикам, заводам, МТС и жилищам. Большие фарфоровые изоляторы поддерживают провода и обеспечивают передачу по ним электричества. Изоляторы нужны именно для того, чтобы не допустить ухода электричества с проводов через столбы в землю, оградить, или, как говорят, «изолировать» его от земли.
Рис. 6. Линия передачи электричества.
Текущее в проводах электричество образует электрический ток. Чем больше электричества протекает в одну секунду через провод, тем больший ток течёт по нему.
Известно, что в веществе, помещенном в электрическое поле, при воздействии сил данного поля образуется движение свободных электронов, либо ионов по направлению сил поля. Другими словами, в веществе происходит возникновение электрического тока.
Свойство, определяющее способность вещества проводить электрический ток имеет название «электропроводность». Электропроводность напрямую зависима от концентрации заряженных частиц: чем выше концентрация, тем она электропроводность.
По данному свойству все вещества подразделяются на 3 типа:
- Проводники.
- Полупроводники.
Описание проводников
Проводники обладают наивысшей электропроводностью из всех типов веществ. Все проводники подразделяются на две большие подгруппы:
- Металлы (медь, алюминий, серебро) и их сплавы.
- Электролиты (водный раствор соли, кислоты).
В веществах первой подгруппы перемещаться способны только электроны, поскольку их связь с ядрами атомов слабая, в связи с чем, они достаточно просто от них отсоединяются. Так как в металлах возникновение тока связано с передвижением свободных электронов, то тип электропроводности в них называется электронным.
Из проводников первой подгруппы используют в обмотках электромашин, линиях электропередач, проводах. Важно отметить, что на электропроводность металлов оказывает влияние его чистота и отсутствие примесей.
В веществах второй подгруппы при воздействии раствора происходит распадение молекулы на положительный и отрицательный ион. Ионы перемещаются вследствие воздействия электрического поля. Затем, когда ток проходит через электролит, происходит осаждение ионов на электроде, который опускается в данный электролит. Процесс, когда из электролита под воздействием электрического тока выделяется вещество, получил название электролиз. Процесс электролиза принято применять, к примеру, когда добывается цветной металл из раствора его соединения, либо при покрытии металла защитным слоем иных металлов.
Описание диэлектриков
Диэлектрики также принято называть электроизоляционными веществами.
Все электроизоляционные вещества имеют следующую классификацию:
- В зависимости от агрегатного состояния диэлектрики могут быть жидкими, твердыми и газообразными.
- В зависимости от способы получения — естественными и синтетическими.
- В зависимости от химического состава – органическими и неорганическими.
- В зависимости от строения молекул – нейтральными и полярными.
К ним относятся газ (воздух, азот, элегаз), минеральное масло, любое резиновое и керамическое вещество. Данные вещества характеризуются способностью к поляризации в электрическом поле . Поляризация представляет собой образование на поверхности вещества зарядов с разными знаками.
В диэлектриках содержится малое количество свободных электронов, при этом электроны имеют сильную связь с ядрами атомов и только в редких случаях отсоединяются от них. Это означает, что данные вещества не обладают способностью проводить ток.
Данное свойство весьма полезно в сфере производства средств, используемых при защите от электрического тока: диэлектрические перчатки, коврики, ботинки, изоляторы на электрическое оборудование и т.п.
О полупроводниках
Полупроводник выступает в роли промежуточного вещества между проводником и диэлектриком . Самыми яркими представителями данного типа веществ являются кремний, германий, селен. Помимо этого, к данным веществам принято относить элементы четвертой группы периодической таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева.
Полупроводники имеют дополнительную «дырочную» проводимость, в дополнение к электронной проводимости. Данный тип проводимости зависим от ряда факторов внешней среды, среди которых свет, температура, электрическое и магнитное поле.
В данных веществах имеются непрочные ковалентные связи. При воздействии одного из внешних факторов связь разрушается, после чего происходит образование свободных электронов. При этом, когда электрон отсоединяется, в составе ковалентной связи остается свободная «дырка». Свободные «дырки» притягивают соседние электроны, и так данное действие может производиться бесконечно.
Увеличить проводимость полупроводниковых веществ можно путем внесения в них различных примесей. Данный прием широко распространен в промышленной электронике: в диодах, транзисторах, тиристорах. Рассмотрим более подробно главные отличия проводников от полупроводников.
Чем отличается проводник от полупроводника?
Основным отличием проводника от полупроводника является способность к проводимости электрического тока. У проводника она на порядок выше.
Когда поднимается значение температуры, проводимость полупроводников также возрастает; проводимость проводников при повышении становится меньше.
В чистых проводниках в нормальных условиях при прохождении тока высвобождается гораздо большее количество электронов, нежели в полупроводниках. При этом, добавление примесей снижает проводимость проводников, но увеличивает проводимость полупроводников.
Все вещества состоят из атомов и молекул, имеющих положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. Атомы и молекулы электрически нейтральны, так как заряд ядра равен суммарному заряду
Электронов, окружающих ядро. При наличии внешних факторов (повышение температуры, электрическое поле и т.д.) атом или молекула теряет электрон. Этот атом превращается в положительный ион, а электрон, оторвавшийся от атома, может присоединиться к другому атому, превратив его в отрицательный ион, остаться свободным. Процесс образования ионов называют ионизацией. Количество свободных электронов или ионов в единице объема вещества называется концентрацией заряженных частиц. Таким образом, в веществе, которую поместили в электрическое поле, под действием сил поля возникает процесс движения свободных электронов или ионов в направлении сил поля, назвали электрическим током.
Свойство вещества проводить ток под действием электрического поля называется электропроводностью вещества, которая зависит от концентрации свободных электрически заряженных частиц. Чем больше концентрация заряженных частиц, тем больше электропроводность вещества. Все вещества в зависимости от электропроводности делятся на:
1 Проводник. Обладают очень большой электропроводностью. Проводники делятся на две группы. К проводникам первой группе относятся металлы (медь, алюминий, серебро и т.д.) и их сплавы, в которых возможно перемещение только электронов. То есть в металлах электроны очень слабо связаны с ядрами атомов и легко от них отделяются. В металлах явление электрического тока связано с движением свободных электронов, которые обладают очень большой подвижностью и находятся в состоянии теплового движения. Эту электропроводность называют электронной. Проводники используются для изготовления проводов, ЛЭП, обмоток электрических машин и т.п.. К проводникам второй группе относятся водные растворы солей, кислот и т.д., которые называют электролитами. Под действием раствора молекулы вещества распадаются на положительные и отрицательные ионы, которые под действием электрического поля начнут перемещаться. Ионы электролита при прохождении тока начнут осаждатися на электродах, опущенных в электролит. Процесс выделения вещества из электролитов электрическим током называется электролизом. Его используют для добычи цветных металлов из растворов их соединений (медь, алюминий), а также для покрытия металлов защитным слоем другого металла (например, хромирование).
2 Диэлектрики (или электроизоляционные вещества). Вещества с очень малой электропроводностью (газы, резиновые вещества, минеральные масла и т.п.). В этих веществах электроны очень сильно связаны с ядрами атомов и под действием электрического поля редко отделяются от ядер. Т.е. диэлектрики не проводят электрический ток. Это их свойство используют при производстве электрозащитных средств: диэлектрические перчатки, обувь, коврики, изолирующие подставки, накладки, колпаки, изоляторы на электрооборудовании и т.п..
Диэлектрики могут быть: твердые, газообразные, жидкости.
3 Полупроводниковые (германий, селен, кремний). Это вещества, которые кроме электронной проводимости, имеют «дырочную» проводимость, которая в большой степени зависит от наличия внешних факторов: света, температуры, электрического или магнитного поля. Эти вещества имеют ковалентную связь (- это химическая связь между двумя электронами соседних атомов на одной орбите). Ковалентная связь очень непрочен. При наличии внешнего фактора он разрушается и появляются свободные электроны (электронная проводимость). В момент образования свободного электрона в ковалентной связи появляется свободный город - «электрона дыра» (эквивалентная протона), которая притягивает к себе электрон из соседнего ковалентной связи. Но тогда образуется новая «дыра», которая вновь притягивает к себе электрон из соседнего ковалентной связи и так далее. Т.е. под действием электрического поля перемещаются «дыры» в направлении поля (навстречу электронам) - движение протонов. Таким образом, при электронной проводимости - электрон проходит весь путь, а при «дырочной» - электроны поочередно замещаются по связям, каждый электрон проходит долю пути. При нарушении связей в полупроводниках одновременно возникает одинаковое количество электронов и «дырок». То есть, проводимость состоит из электронной и «дырочной» и называется собственной проводимостью полупроводника. Свойства полупроводников возможно изменить, если в них внести примеси других веществ. Тем самым увеличить ту или иную проводимость. Это используется в промышленной электронике: диоды, транзисторы, тиристоры. Используют, как усилители, выпрямители, электронные генераторы, стабилизаторы и тому подобное. Их преимущества: малая потеря энергии, стоимость, размер и масса, простота эксплуатации, большой срок работы. Недостаток: зависимость проводимости от температуры.
