Виды проводов | Практическая электроника
Что такое провод
Провод – это изделие радиотехнической промышленности, состоящей из проводящей жилы и изоляции. Жила может быть сделана из меди, алюминия и других металлов, а изоляция из диэлектрических материалов.
Для начала давайте разберемся, почему провода бывают толстыми и тонкими?
Вы никогда не замечали, что у утюга и электрочайника диаметр провода больше, чем у зарядки для сотового телефона? Виноват во всем закон Джоуля-Ленца. Все электронные потребители “кушают” силу тока.
Из статьи работа и мощность тока мы с вами знаем, что мощность – это произведение силы тока на напряжение, то есть P=IхU. Следовательно, чтобы узнать силу тока, надо мощность разделить на напряжение в розетке. Если мой утюг обладает мощность в 1400 Ватт, значит I=P/U=1400/220=6.36 Ампер будет кушать мой утюг.
Провод – это как шланг.
Шланг выдерживает только определенный напор воды.
Вот небольшая табличка, показывающая какую силу тока можно пропускать через медный провод в течение длительного времени:
Виды проводов
Провода бывают также одножильными
и многожильными
Здесь все просто. Одножильные провода используются в неподвижных частях радиоэлектронных устройств. Это может быть проводка в вашем доме или какие-либо перемычки внутри вашей радиоаппаратуры. Многожильные провода используются там, где они чаще всего гнуться. Здесь правило простое – чем больше и чаще будет гнуться такой кабель, тем больше он имеет жил. В основном такие провода используют для ЧПУ станков, у которых имеются подвижные части, а также используются для питания всей переносной электроники.
Что же такое кабель и чем он отличается от провода? Кабель – это два и более провода, соединенных в один пучок. Внизу на фото всем вам знакомый кабель – витая пара. Он часто используется в охранных пожарных системах, а также в интернет-провайдинге.
А это уже силовой кабель, который служит для передачи очень большого напряжения и силы тока на большие расстояния. Такой кабель чаще всего можно увидеть в промышленности.
В основном провода и кабели делают из алюминия или меди. Алюминий легче и дешевле меди, поэтому его используют для передачи электрического тока от подстанций к потребителям. Потребителями могут быть заводы, крупные предприятия и, конечно же, мы с вами. Провода из алюминия меньше провисают, благодаря своему маленькому весу.
Минус алюминия в том, что его проводимость хуже, чем проводимость меди, и он сильно окисляется на воздухе. В остальном, где требуется хорошая проводимость и качество сигнала, используют медные провода.
Как делают провода и кабели?
Процесс изготовления проводов и кабелей состоит из следующих шагов:
- Вытяжение заготовки;
- Наложение изоляции;
- Намотка готового изделия в бухты.
В цеху по обработке медной заготовки медная катанка вытягивается из проволоки и скручивается, а в цеху нанесения оболочек заготовки пропускаются через экструзионные линии, где кабель приобретает завершенную изолированную форму и наматывается в бухты.
Итак, сырьем для медных жил служит катанка, представляющая особой толстые медные заготовки диаметром порядка 10 мм. На заводе, при помощи станка грубого волочения, медная катанка подвергается холодной обработке. Под давлением проходит через волочильный инструмент, канал которого сильно меньше по диаметру, чем сама катанка. В итоге получается тонкая длинная проволока, диаметр которой многократно меньше диаметра катанки, а длина — больше. Волочильная машина дает на выходе пасьму — тонкие проволоки, которые затем превратятся в многопроволочную структуру — стенгу.
Следующим очень важным этапом является отжиг. Так как в процессе волочения катанки, проводящие и пластические свойства меди ухудшаются, то чтобы вернуть надлежащие свойства, необходимо полученную проволоку нагреть в вакуумной печи до определенной температуры, а затем охладить до комнатной температуры. После завершения отжига, пасьма с правильными электрическими и механическими характеристиками наматывается на катушки для подачи на следующий этап обработки — для скрутки в стренгу.
В зависимости от требуемых гибкости, прочности на растяжение и других характеристик будущего провода, выбирают тип скрутки. Стренга — многопроволочный провод, готовый для наложения на него изоляции. Она подается в экструзионный комплекс. Здесь гранулы ПВХ пластиката и превратятся в изоляцию. После, уже в изоляции, гибкий провод проходит протяженную охлажденную ванную с водой. Далее вода сдувается с провода специальным приспособлением. Изоляция окончательно сушится и изолированный провод подается на вал. Отдельные изолированные жилы наконец скручиваются — так и получают многожильный провод. И на последнем этапе провод покрывается общей изоляцией, после чего проходит проверку на соответствие ГОСТ. Готовый провод упаковывается в бухты.
Поделиться записью
Как делают провода | Tze1.ru — всё об электромонтаже
Мы привыкли к тому, что электроприборы заметно облегчают нам жизнь. Она уже немыслима без пылесосов, утюгов, компьютеров, принтеров, телевизоров и многого другого. Мы ценим такие устройства, но при этом порой забываем о том, без чего они не могут работать: о проводах, по которым подается электроэнергия. В этой статье мы поговорим об особенностях их изготовления.
Читайте также: Чем отличаются кабель и провод?Этапы изготовления проводов
Наиболее востребованными считаются медные провода. Технология их изготовления включает в себя несколько этапов. Рассмотрим основные из них.
Волочение
В качестве сырья для изготовления медных проводов используется катанка. Она представляет собой пруток диаметром 8–10 мм. На первом этапе катанку обрабатывают волочением. Во время этого процесса ее протягивают через волоки. Так называются специальные инструменты с каналами (фильерами), диаметр которых меньше диаметра прутка. В результате образуется медная проволока нужного сечения – пасьма.
Так работают волокиВо время волочения медь подвергается пластической деформации и уплотняется. В результате изменяются ее свойства. Этот процесс называется «наклепом». При этом ухудшаются пластические свойства металла, повышается его плотность, твердость и прочность.
Так выглядит на практике волочение катанкиСерьезные изменения претерпевает и структура меди. Ее зерна вытягиваются и располагаются в направлении волочения. При этом возрастает количество дефектов структуры. Именно они являются причиной изменения механических свойств металла. Дальнейшая деформация может привести к появлению трещин и обрыву проволоки.
Процесс волочения медной катанки можно увидеть на видео ниже:
Термообработка
Чтобы снять наклеп металла и устранить его последствия, используется термообработка. Это может быть нормализация, отпуск, отжиг или патентирование. Каждый из этих процессов имеет свои особенности. При обработке медной проволоки используется отжиг. Для этого ее нагревают до 500–700 °С и охлаждают на воздухе. Более точная температура и время отжига устанавливаются в зависимости от сечения и свойств проволоки. Эта процедура выполняется в паровых или вакуумных печах, позволяющих избежать окисления меди. Как правило, для экономии времени отжиг выполняется «на проход», то есть проволока постоянно движется через печь с определенной скоростью.
Скрутка
На следующем этапе отдельные проволоки скручиваются в одну жилу. Она называется «стреньгой». Для этого проволока с разных барабанов подается в крутильную машину. По направлению скрутка может быть правой или левой, а по конструкции – состоять из групп или пучков.
Так выглядит стреньга, получаемая при изготовлении медного проводаНанесение изолирующего слоя
В качестве изоляции для провода чаще всего применяется поливинилхлорид. Для нанесения на стреньгу его гранулы расплавляются до получения однородной массы. Чтобы улучшить адгезию поливинилхлорида к меди и предотвратить появление пузырьков воздуха, медная жила нагревается до 100–150 °С. Для этого она прокатывается через систему роликов, на которые подается переменное напряжение. Далее стреньга пропускается через экструдер и на нее накладывается изоляционная оболочка. После этого провод проходит через водяную ванну. Здесь он охлаждается до температуры 60–70 °С.
Если неправильно подобрать скорость прохождения провода через водяную ванну, он не успеет охладиться до требуемой температуры. В результате слой изолятора не успеет зафиксироваться на поверхности медной жилы и в дальнейшем сомнется или сместится.
Процедуру нанесения изоляции на медный провод можно увидеть на видео ниже:
Испытание готовой продукции
На последнем этапе провод проходит испытание на электрическую прочность и замыкание. В первом случае на него подается напряжение в несколько тысяч вольт и проверяется способность изоляции выдерживать его. Во втором – намотанный на бобину провод опускают в воду, оставляя непогруженными его концы. Затем пропускают через него электрический ток и фиксируют наличие пробоев. Так определяют равномерность и сплошность слоя изоляции.
На видео ниже можно увидеть, как делают и испытывают провода и кабели:
Читайте также: Инструменты для монтажа и демонтажа кабелей
Заключение
Конечно, у различных производителей могут быть свои особенности технологии изготовления провода. При этом основные подходы при его производстве остаются неизменными.
Кабель и провод
Многим из нас приходилось видеть огромные опоры с проходящими через них высоковольтными проводами и издалека слышать их жужжание, особенно после хорошего дождя. Линии электропередач, а попросту ЛЭП, обычно располагают в полях, подальше от густонаселённых районов. Они тянутся от огромных мощных электростанций к подстанциям и оттуда расходятся по потребителям.
Электрические провода и кабели проложены так, чтобы быть изолированными от земли, людей и транспортных средств. Опорные столбы для воздушных линий могут быть изготовлены из дерева, металла, бетона или композиционных материалов, таких как стекловолокно. В качестве проводника чаще всего используется алюминиевый сплав, скрученный в несколько нитей и (не всегда) армированный стальными волокнами. Медь была популярна в прошлом, хотя до сих пор используется при более низких напряжениях или для заземления, но алюминиевый провод легче и стоит намного меньше. Провода для высоковольтных воздушных линий не покрываются изоляцией, хотя изолированные кабели иногда всё же используются (как правило, для транспортировки энергии на короткие дистанции менее километра). Такие накладные кабели с собственной изоляцией могут быть непосредственно прикреплены к любым конструкциям — это удобно и безопасно, однако высоковольтные линии с неизолированными проводами, конечно же, дешевле, что играет существенную роль при доставке энергии на огромные расстояния.
Большинство современных линий передач использует трехфазный переменный ток, хотя однофазный до сих пор можно встретить, например, в системах электрификации железных дорог. Технология HVDC (передача постоянного тока высокого напряжения) применяется при перемещении энергии на значительные расстояния (сотни и тысячи километров), в подводных силовых системах (длиной более 30 км) или при обмене электроэнергией между сетями, которые не синхронизированы между собой. Наряду с этим HVDC используют для стабилизации крупных распределительных сетей, где обрыв поставки электроэнергии или внезапные новые нагрузки в одной части сети создают опасность рассинхронизации и каскадных сбоев.
Кабель в электрических системах представляет собой проводник или группу проводников для передачи электроэнергии или телекоммуникационных сигналов от одного места к другому. Электрические кабели связи передают голосовые сообщения, компьютерные данные и визуальные образы на телефоны, проводные радиоприемники, компьютеры, телетайпы, факсимильные машины и телевизоры.
Наиболее распространенный тип электрического силового кабеля — тот, что подвешен высоко между полюсами или опорами. Эти изделия состоят из нескольких медных или алюминиевых проводов, скрученных вместе в виде концентрических слоев. Медь и алюминий были выбраны из-за их высокой электропроводности, а скрутка дает кабелю прочность. Поскольку силовые кабели постоянно подвергаются серьезным атмосферным воздействиям, для повышения механической прочности кабеля используются не чистые металлы, а сплавы из меди или алюминия, хотя в какой-то степени это приводит к снижению электропроводности. Более широкое распространение получил многожильный кабель с включением высокопрочной нержавеющей стальной проволоки. Многие кабели, особенно те, которые работают при высоких напряжениях — голые (неизолированные), тогда как работающие при более низком напряжении часто имеют покрытия из пропитанной специальными составами хлопчатобумажной оплетки, полиэтилена или другого диэлектрического материала. Эти покрытия обеспечивают некоторую защиту от короткого замыкания и случайного поражения электрическим током. Другой тип электрического кабеля устанавливается в подземных каналах и широко используется в городах, где недостаток пространства или соображения безопасности не позволяют использовать воздушные линии. В отличие от воздушного кабеля, такой «похороненный» кабель неизменно использует чистую медь или алюминий (под землей механическая прочность не является проблемой), а многожильная конструкция проводника повышает электрическую проводимость.
Воздушные и подземные силовые кабели составляют основную часть электрической цепи, проложенной от генератора до конечной точки потребления электроэнергии. Иногда какой-либо участок (а иногда и вся цепь) может потребовать специальных материалов для особых условий эксплуатации, например, при использовании на металлургических заводах и котельных (высокая температура), на подвижном оборудовании (вибрация и чрезмерное сгибание), на химических заводах (коррозия), вблизи ядерных реакторов (высокая радиация), а также на некоторых объектах с экстремальным давлением.
Электрические кабели, используемые для передачи информации, сильно отличаются от силовых кабелей как в функции, так и в конструкции. Силовые кабели предназначены для высоких напряжений и больших токов нагрузки, в то время как напряжение и ток в кабеле связи невелики. Силовые кабели работают на постоянном токе и низких частотах переменного тока, в то время как кабели связи работают на более высоких частотах. Силовой кабель, как правило, имеет не более трех проводников, каждый из которых может быть 2,5 см или более в диаметре; телефонный же кабель может иметь множество проводников диаметром каждого менее 0,125 см.
Защитные покрытия для электрических кабелей связи, как правило, представляют собой трубку из алюминиевого или свинцового сплава, или из комбинации металлических полосок и термопластичных материалов. Изоляция телефонного кабеля, например, состоит из сухой прорезиненной или пропитанной специальными составами целлюлозы (в виде ленты, обернутой вокруг проводника), поливинилхлорида или полиэтилена. Толщина изоляции составляет несколько десятых миллиметра. В наше время широко используется коаксиальный кабель — двухжильный, в котором один из проводников имеет форму трубки, в то время как другой (меньший и круглый в поперечном сечении) находится с минимумом твердой изоляции в центре трубки. Некоторые из этих коаксиальных блоков могут быть собраны под общей рубашкой (оболочкой).
Кабели, изготовленные из оптических волокон, впервые вошли в строй в середине 1970-х годов. В волоконно — оптическом кабеле световые сигналы передаются через тонкие волокна из пластика или стекла с помощью внутреннего отражения. Преимущества оптоволоконных кабелей по сравнению с обычными коаксиальными включают в себя низкую стоимость материала, высокую пропускную способность, безопасность, химическую стабильность и иммунитет от электромагнитных помех. Как и другие типы кабелей, волоконно — оптические изделия разработаны для различных областей применения: наземных, подземных, воздушных и подводных. Такие кабели, как правило, состоят из ядра, встроенного в несколько защитных слоев. Жильный кабель содержит один сплошной или многожильный центральный силовой элемент, который окружен оптическими волокнами; они либо расположены свободно в жесткой центральной трубке, либо плотно упакованы в мягкую, гибкую наружную оболочку. Число и тип защитных слоев, окружающих ядро, зависит от предназначения кабеля. Обычно ядро покрыто слоем меди для улучшения проводимости на большие расстояния с последующим покрытием водонепроницаемым материалом (например, алюминиевой фольгой), чтобы не допустить проникновения воды в волокна. Стальная проволока или тканевые пряди добавляются для увеличения прочности на разрыв, а затем весь кабель заворачивают в полиэтиленовую оболочку (рубашку).
Воздушные линии кроме прочего используются для подачи электрической энергии на трамваи, троллейбусы и поезда; для передающих антенн; в муниципальном хозяйстве в системе уличного освещения и во многих других областях. Для обеспечения безопасной и предсказуемой работы компоненты системы передачи электроэнергии управляются с помощью различных генераторов, рубильников, автоматических выключателей, контроллеров, распределителей нагрузок и другого оборудования.
Воздушные линии электропередач подвергаются негативному воздействию при сильном ветре (раскачивание проводов), перепадах температур, обледенении. Это может привести к скачкам напряжения, повреждению или даже обрыву. В целях безопасности не рекомендуется находиться в районе, близко прилегающем к линии электропередач, забираться на опорные конструкции, использовать различные электроприборы вблизи ЛЭП, запускать воздушных змеев или заниматься дельтапланеризмом. Будьте благоразумны, не приближайтесь без надобности к высоковольтным линиям.
Со всей кабельной продукцией Вы можете ознакомиться в нашем каталоге.
что лучше всего подходит для проводки?
В СССР вся проводка была алюминиевой, а в современных новостройках таких уже и не встретишь. Но чем медь лучше алюминия? Какую проводку лучше использовать для дома: медную или алюминиевую? Рассказываем, почему материал проводов так быстро и безспворотно изменился.
Превосходство меди над алюминием для проводки
1. Электропроводность
Медь превосходит алюминий по электропроводности. Удельное электрическое сопротивление меди составляет 0,017 Ом*мм2/м в то время, как у алюминия 0,028 Ом*мм2/м. То есть электропроводность алюминия составляет 65% электропроводности меди, поэтому для одной и той же нагрузки алюминиевый провод придется брать сечением на «ступень» выше меди.
Например, необходимо запитать нагрузку в 5 кВт. Для нее нужно будет взять или медный провод сечением 2,5 мм2, например, NYM 3х2,5, или алюминиевый сечением 4 мм2. Так как алюминиевый провод более объемный, то он будет занимать больше места в кабель-каналах, для него потребуется клеммы для розеточных групп крупнее по размеру, чем для медных. Учитывая это, медь удобнее использовать для проводки в доме.
2. Окисление
И медь, и алюминий окисляются в процессе эксплуатации под действием воздуха. Однако у меди окисление происходит значительно медленней, и сама по себе пленка (зеленоватый налет) довольно легко разрушается, поэтому неплохо проводит ток (хотя проходимость немного ухудшается).
У алюминия же окисление происходит гораздо быстрее, а сама оксидная пленка очень плотная и плохо проводит ток. Окисленные соединения на скрутках, сжимах или клеммах чаще всего становятся причиной горения контакта. Удалить оксидную пленку можно кварцево-вазелиновой смазкой, но найти ее в магазинах не так-то просто, да и это дополнительные расходы и время на обслуживание.
3. Механическая прочность
Медный провод более гибкий и прочный, чем алюминиевый. В процессе монтажа жилы приходится изгибать, например, для соединения в распредкоробках и розетках. Медные жилы могут выдержать многоразовое изгибание без повреждения, а вот алюминиевые лишь 5 — 10 изгибаний, а дальше ломаются.
Особые проблемы алюминиевая проводка создает, когда нужно ремонтировать соединения в распредкоробках — старый алюминий уже имеет микротрещины, поэтому при одном неверном движении жила может обломаться и придется снимать часть штукатурки, чтобы вытащить хоть немного провода.
4. Теплопроводность
Данный параметр характеризует способность проводника рассеивать тепло. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем лучше металл рассеивает тепло. У меди коэффициент теплопроводности составляет 389,6 Вт/м* °С, а у алюминия 209,3 Вт/м* °С. То есть медь почти в два раза лучше рассеивает тепло, чем алюминий. Особенно это важно в местах соединений, где провод греется сильнее всего. При одной и той же нагрузке медь в два раза быстрее будет отводить тепло (точнее не нагреваться).
Превосходство алюминия над медью для ЛЭП
Но алюминий вовсе не отправлен на пенсию: воздушные линии электропередач по-прежнему выполняют из этого металла. Стало быть, и у него есть преимущества? Конечно!
1. Вес
Вес во многом определяется исходя из плотности металла. Чем выше плотность, тем тяжелее проводник. Плотность меди составляет 8900 кг/м3, а алюминия 2700 кг/м3. То есть при равном объеме медный провод будет весить в 3,3 раза больше алюминиевого. Для домашней проводки это не критично, так как провод лежит в штробах, а для воздушной линии электропередач это важный показатель. Именно поэтому для ВЛЭП используют алюминиевый провод.
2. Цена
Здесь алюминий явный победитель. Все минусы алюминия сказались на относительно невысокой цене, которая примерно в 4 раза ниже цены на медь, поэтому воздушные линии, а также вводы в дом выполняют исключительно алюминиевым проводом.
Интересные факты из мира электрики:
Теги электропроводка
Для начала хотелось бы остановиться на материале жил провода — алюминии. Без особого углубления в естественные науки и цифры все знают, что материал этот очень пластичен, мягок, в первоначальное состояние не возвращается, имеет невысокую температуру плавления. Соответственно и применение алюминиевых проводов также имеет свои плюсы и минусы . Главный, на мой взгляд, минус-это конечно же меньшая по сравнению с медью электропроводность(в практических расчётах плотность тока на 1кв.мм алюминия почти в 2 раза меньше -4А/кв.мм против 7А/кв.мм), соответственно, больший диаметр провода. Во-вторых, думаю, никто не видел алюминиевый провод диаметром, скажем,0.2-0.3кв.мм. Все жилы, скажем так, не тонкие, поэтому не всегда удобно заводить алюминиевый провод под болт или в отверстие, когда они близкого диаметра , а торец либо немного раскручен, либо был отрезан неострым инструментом. Кроме этого (по моим личным наблюдениям) алюминий при длительной эксплуатации становится более ломким, а в морской воде естественная защита от коррозии тоже даёт сбой. На производстве так и поступают: электрические магистрали уже давным — давно делают алюминиевыми. Хотя, как правило, всегда перестраховываются и ставят в качестве крепления уголки неоправданного, скажем, 75-го номера. Да, сечение провода внушительно, но вес не настолько уж и велик. Хорошей альтернативой стандартным проводам являются СИП (самонесущие изолированные провода) . От себя добавлю, что провод неплохо стоит и в тоннелях под землёй в атмосфере повышенной влажности. К потолочному перекрытию подвешивали на металлический уголок — данный провод легко вешать на любой профиль из металлопроката. Кстати, цена на металлический уголок невысокая, приобрести металл можно на любой металлобазе или через поставщиков в Интернете. Металлический уголок — хороший профиль, на который можно крепить и другие провода. Далее прошло какое- то время, прежде чем мы опять попали в этот тоннель. Есть другое применение СИПа: его алюминиевые проволоки в жилах достаточно прочные, и остатки провода можно использовать в качестве быстрого и достаточно прочного крепёжного элемента. Конечно, за счёт своих свойств и качеств провода СИП несколько дороже своих обычных братьев, но учитывая его свойства, простоту и качество монтажа, думаю, отдал бы предпочтение именно СИПу. . |
Тест «Электрические провода» для 8 класса | Тест по технологии (8 класс):
Электрические провода 8 класс
Задание 1
Укажите материал из которого изготавливают жилы проводов.
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) Алюминий. 2) Сталь. 3) Пластик. 4) Медь. 5) Стекло.
Задание 2
Какие оплётки чаще всего используют для шнуров?
Выберите несколько из 3 вариантов ответа:
1) Хлопчатобумажная оплётка. 2) Лавсановая оплётка.
3) Резиновая оплётка.
Задание 3
Какие жилы бывают?
Выберите несколько из 3 вариантов ответа:
1) Однопроволочная. 2) Двухпроволочная. 3) Многопроволочная.
Задание 4
Вставьте пропущенное слово:
__ — провод, у которого особо гибкие изолированные жилы.
Запишите ответ: __________________________________________
Задание 5
К какому виду относится провод марки МГСП 3*0,05?
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) Обмоточные провода. 2) Монтажные провода.
3) Установочные провода.
Задание 6
Вставьте пропущенное слово:
___________ — это несколько изолированных проводов, которые заключены в герметичную оболочку.
Запишите ответ: __________________________________________
Задание 7
Вставьте пропущенное слово:
_____________________ — специальные изолирующие трубки.
Ответ дайте в единственном числе.
Запишите ответ: __________________________________________
Задание 8
Вставьте пропущенное слово:
Участок провода, по которому протекает ток, называют токоведущей __.
Запишите ответ: __________________________________________
Задание 9
Какой провод называется «голым»?
Выберите один из 2 вариантов ответа:
1) Без изоляции. 2) С изоляцией.
Задание 10
Какую марку будет иметь двужильный провод в резиновой изоляции. Площадь сечения жилы 1,5 мм2.
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) ПЛ 2*1,5 2) ПР 2*1,5 3) ПВ 2*1,5
Ответы:
1) (4 б.) Верные ответы: 1; 2; 4;
2) (4 б.) Верные ответы: 1; 2;
3) (3 б.) Верные ответы: 1; 3;
4) (4 б.) Верный ответ: «шнур».
5) (5 б.) Верные ответы: 2;
6) (4 б.) Верный ответ: «кабель».
7) (5 б.) Верный ответ: «кембрик».
8) (3 б.) Верный ответ: «жилой».
9) (3 б.) Верные ответы: 1;
10) (5 б.) Верные ответы: 2;
Проволока | Britannica
Проволока , резьба или тонкий стержень, обычно очень гибкие и круглые в поперечном сечении, сделанные из различных металлов и сплавов, включая железо, сталь, латунь, бронзу, медь, алюминий, цинк, золото, серебро и платину. Используемые процессы в основном одинаковы.
Первое известное письмо, касающееся проволоки и ее изготовления, появляется в Библии (Исход 39: 3): «И золотой лист был выкован и разрезан на нити. . . . » Круглую проволоку, вероятно, делали путем разрезания пластин на узкие полосы, которые затем забивались молотком и шлифовали.Эти провода были очень короткими, и для получения значительной длины необходимо было припаять или забить несколько частей встык.
В течение нескольких веков проволока протягивалась через металлические матрицы вручную на короткие отрезки. Вытяжной участок забивали молотком до такой степени, чтобы его можно было протолкнуть через отверстие в матрице. Машинист схватил его руками или щипцами и протянул через матрицу, причем степень уменьшения ограничивалась силой самосвала. Для увеличения его силы использовались различные средства, такие как посадка его в подвесной стул, чтобы, упираясь ногами в матрицу, он мог тянуть руками и толкать ногами.Проволоку большего размера приходилось изготавливать молотком, катанием или обоими способами.
В 19 веке потребность в больших тоннах и большой длине стальной и медной проволоки стала острой, особенно после изобретения троса, развития телеграфа в 1840-х годах и изобретения телефона и колючей проволоки позже в век. Этим требованиям были удовлетворены бессемеровские и мартеновские сталеплавильные процессы, а также новое оборудование и методы прокатки прутков.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишись сейчас Проволоку в настоящее время вытягивают из горячекатаного стального профиля, называемого катанкой. (Стержни из некоторых более мягких металлов могут быть сформированы путем экструзии или литья вместо прокатки.) Стержни очищают от окалины (оксидов, образующихся на поверхности) погружением в разбавленную серную кислоту. В зависимости от материала можно использовать другие кислоты или ванну с расплавом соли, например гидрид натрия, а также механические скейлеры. Для очистки пружинной проволоки иногда используется струйная обработка металлическим песком. После кислотной очистки металл промывают и погружают в раствор для покрытия, такой как эмульсия извести, бура или фосфат, чтобы нейтрализовать оставшуюся кислоту и действовать как смазку при последующих операциях волочения проволоки.
Процесс волочения проволоки состоит из направления стержня, продевания заостренного конца через матрицу и прикрепления конца к блоку волочения, как показано на рисунке. Блок, приводимый во вращение электродвигателем, протягивает смазанный стержень через матрицу, уменьшая его диаметр и увеличивая длину. Для проволоки меньшего диаметра обжатие не может быть выполнено за одну вытяжку, и используется многоблочная машина, состоящая из ряда одноблочных машин, собранных вместе в одно устройство.
Из чего сделаны электрические провода?
Электроэнергия стала неотъемлемой частью нашей жизни, без которой стало трудно заниматься повседневными делами. Электрические провода выполняют работу по передаче электроэнергии по нашему дому и повсюду. Разве нас не интересует, из чего сделаны эти электрические провода?
Электрические провода обычно делают из меди.Металл красного цвета и легко доступен. Это очень хороший проводник , обладает хорошей пластичностью и пластичностью. Поскольку он податлив и пластичен, его можно легко формовать и гнуть. Эти желаемые свойства позволяют ему переносить электричество без больших потерь. Медные провода имеют красноватый цвет.
В середине 1960-х годов цена на медь стала настолько высокой, что возникла идея альтернативы. Так появились алюминиевые провода.Алюминий серебристо-белого цвета, он дешевле и доступен в изобилии. Провода изготавливались небольшого размера для использования в домашних условиях. Сегодня он широко используется в электрических сетях, самолетах и некоторых домах. Так как проводимость алюминия сравнительно меньше, чем у меди, для того, чтобы пропускать такой же ток, как и медь, алюминиевый провод должен быть большего диаметра. Большой диаметр обеспечивает меньшее удельное сопротивление, следовательно, большую проводимость y. При одинаковой длине и размере провода медь является лучшим проводником, чем алюминий, и имеет меньшее падение напряжения, чем алюминий.
Алюминиевые провода с медной оболочкой изготавливаются путем приклеивания слоя чистой меди к внутреннему алюминиевому сердечнику. Он имеет более высокую электропроводность, чем чистый алюминий, и легче чистой меди. Он обеспечивает почти такую же проводимость , что и медные провода, но с немного более высоким сопротивлением. Алюминиевый провод с медной оболочкой используется в воздушных коаксиальных кабелях для передачи высокочастотных телевизионных сигналов и других приложений, связанных с телекоммуникациями.
Из чего сделаны провода? | Электрические провода
По gatewaycable 12 июня 2020 года в кабелях
Мы полагаемся на электрическую проводку и кабели в наших домах и работаем каждый день, и независимо от того, имеете ли вы дело с одним проводом или с несколькими одновременно, вы хотите, чтобы ваши схемы поддерживали стабильный ток с помощью эффективной проводки. Это определяется тем, из каких материалов они сделаны. Теперь вам может быть интересно: из чего сделаны провода? Чтобы точно соответствовать потребностям вашей электрической системы, существует ряд материалов, используемых для изготовления проводов и кабелей, которые являются высокопроводящим материалом и должным образом изолированы.Узнайте больше о том, как производятся электрические кабели и провода, и обязательно ознакомьтесь с нашим инвентарем электрических деталей в компании Gateway Cable Company!
Свяжитесь с нами Запрос цитатыИз чего сделаны электрические провода?
Итак, из чего сделаны электрические провода? Производители производят электрические кабели и провода для самых разных отраслей и рынков, и некоторым из них могут потребоваться другие материалы для соответствия требованиям проекта. Некоторые материалы обладают различными преимуществами, поскольку они производятся более широко и доступны для большего числа применений, в то время как другие могут иметь недостатки, такие как более низкие уровни сопротивления и связи или более дорогие.Взгляните на некоторые из различных материалов, из которых сделаны кабели и провода:
- Железо
- Сталь
- Латунь
- Бронза
- Медь
- Алюминий
- Цинк
- Золото
- Серебро
- Платина
Стандартные электрические кабели и провода
Когда дело доходит до проводов и кабелей, проложенных в вашем доме или офисе, вы хотите убедиться, что для многих основных электрических систем используются подходящие материалы для обеспечения бесперебойного питания и подключения.Вот некоторые из наиболее распространенных электрических кабелей, которые вы можете проверить, чтобы убедиться, что они обеспечивают эффективную проводимость ваших цепей:
- NM или кабель Romex
- UF кабель
- THHN / THWN провод
- Низковольтный провод
- Телефон и провод данных
- Коаксиальный кабель
Какие материалы проводов лучше всего?
Теперь, когда вы знаете, из чего сделаны провода, вам может быть интересно, какие материалы для электрических проводов и кабелей лучше всего. Многие производители хотят производить провода, сделанные из металлов с высокой проводимостью, которые могут выдерживать сильное тепло и напряжение, а также могут поставляться в массовых количествах. Вот почему вы найдете медь самой популярной, потому что она широко доступна, чрезвычайно универсальна и обладает сильными стойкими свойствами, поэтому она служит намного дольше, чем другие материалы. Золото и серебро могут быть отличными проводниками, однако они изнашиваются намного быстрее и намного дороже. Можно использовать алюминиевые провода, но известно, что они ржавеют, что может привести к перегреву цепи.Провода и кабели также имеют изоляцию из пластика, резины или термопласта для предотвращения утечки тока и любого взаимодействия с другими металлическими проводами.
Магазин электрических проводов и кабелей в Gateway Cable Company
Если вам нужны надежные электрические материалы, вы всегда можете обратиться к специалистам Gateway Cable Company. Мы с гордостью предлагаем дополнительную информацию по различным вопросам, касающимся электричества, чтобы вы могли легко получить знания, необходимые для правильного выполнения работы, и предоставляем онлайн-каталог электрооборудования для удовлетворения ваших потребностей. Выберите из нашего ассортимента разъемы, адаптеры, кабели и многое другое, и если вы не видите определенную деталь в наличии, запросите предложение, и мы доставим ее к вам домой. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию!
Почему медь используется для изготовления электрических проводов
Медь используется в различных сферах, в том числе в электрических проводах. Будь то кабель питания для телевизора, компьютера, кухонного оборудования или строительного инструмента, он, вероятно, сделан из меди. Этот красно-коричневый металл с атомным номером 29 стал незаменимым в нашей повседневной жизни, помогая питать бесчисленные устройства.Но медь — не единственный материал, который может передавать электричество, так почему же она предпочтительнее для создания электрических проводов?
Высокая проводимость
Медь, уступая только серебру, является металлом с высокой проводимостью. Это означает, что электричество может проходить через него с большей легкостью, что делает его идеальным для использования в электрических проводах. Компании могут использовать другие токопроводящие металлы для создания электрических проводов. Однако, если они не используют серебро, высокая проводимость меди позволяет проходить электрическому току на большее расстояние.Компании могут создавать более длинные и эффективные электрические провода, используя медь вместо большинства других проводящих металлов.
Недорого
Медь также относительно недорога по сравнению с другими металлами. Золото, например, отличный проводник электричества, но стоит в несколько раз дороже меди. Если бы компании использовали золото для производства электрических проводов, они, по сути, потратили бы деньги зря, поскольку медь более проводящая и стоит меньше, чем ее целевой аналог. Уже одного этого достаточно, чтобы сделать медь стандартом де-факто для электрических проводов.
Высокая пластичность
Медь не только токопроводящая; он также пластичный. Другими словами, вы можете сгибать и сгибать медь — до некоторой степени — без ее поломки или иного повреждения. Почему это важно? Что ж, электрические провода должны часто проходить через стены, пол, потолок и другие ограниченные пространства. В результате они естественным образом сгибаются и извиваются вокруг дома или здания, в котором они используются. Пластичные свойства меди позволяют медным электрическим проводам гнуться и изгибаться.Они по-прежнему будут передавать электричество и не потеряют силу из-за деформации формы.
Термостойкость
Преимущество медных электрических проводов, о которых часто забывают, — это их термостойкость. По данным ESFI, электрические пожары являются причиной более 51 000 пожаров в жилых домах в США каждый год — и это не считая коммерческих / коммерческих пожаров. Медные электрические провода безопаснее использовать, чем провода из большинства других токопроводящих металлов, потому что они устойчивы к нагреванию.
Как видите, медь является предпочтительным металлом для электрических проводов по нескольким причинам. Обладает высокой электропроводностью; это недорого; он пластичный; и он термостойкий. Это общепринятый стандарт производства электрических проводов.
Медные и алюминиевые провода — что вы должны знать
Электричество — одна из важнейших составляющих современной жизни. Наша работа, развлечения и многие другие аспекты нашей повседневной жизни зависят от электричества и его многочисленных применений.Электрические провода, по которым идет энергия в наших домах, на рабочих местах и в автомобилях, должны быть в оптимальном состоянии, чтобы все работало бесперебойно. Хорошая идея — понять, что делают эти провода и какие из них лучше всего, особенно если вы строите или реконструируете дом. В целях электробезопасности также полезно знать, что делает худшее.
Медный электрический провод
Медь считается «золотым стандартом» в мире электромонтажа. Большинство домов и электроприборов полагаются на медный провод для передачи электричества по двум причинам: он очень хороший проводник, его легко формовать и гнуть.Добыть медь несложно (хотя ее количество не так велико, как у некоторых других проводящих металлов), поэтому цена приемлемая для домашнего использования.
Алюминиевый электрический провод
Алюминий дешевле и более распространен, чем медь. Кроме того, его легко формовать и гнуть. Однако это менее проводящий материал. Алюминиевый провод, предназначенный для передачи того же количества электричества, что и медный, должен быть большего диаметра.
Электробезопасность — это проблема алюминиевой проводки в жилых домах; особенно это касается проводки, установленной в 60-х и 70-х годах.Проблемы возникают в виде избыточного тепла, когда алюминиевые провода должны нести ту же нагрузку, что и медные провода того же размера. Во многих случаях эту проводку заменяли, так как известно, что это пожароопасно. Сегодня алюминиевая проводка с большим диаметром безопасно используется в коммерческих целях. Его также можно найти в некоторых современных приборах.
Готовы начать свой проект по электромонтажу?
Найди профессионаловСплавы и серебро
Для промышленного использования сплавы иногда изготавливают из алюминия и меди, чтобы устранить разрыв между производительностью и экономичностью. Такой тип проводки обычно не встречается в жилых помещениях.
Серебро — лучший проводник электричества из имеющихся, и оно уже довольно давно используется в электрических проводах в очень специфических условиях высоких температур. С серебряными проволоками есть две основные проблемы: серебро трудно гнуть и оно очень дорогое. В определенных условиях (таких, которые никогда не встретятся в доме) электрическая безопасность будет нарушена, если серебро не будет использоваться в качестве проводника.
Некоторые люди недавно принесли в дом серебряную проводку для использования с аудио и видео оборудованием.Хотя, безусловно, имеет смысл, что сигналы лучше проходить через чистое серебро, чем через медь, разница в стоимости для большинства людей перевешивает разницу в качестве. Также существует проблема с количеством серебра в этих продуктах, поскольку многие из них также содержат процентное содержание меди. Маловероятно, что небольшое количество серебра в проводке существенно повлияет на качество сигнала для вашей домашней электроники.
Wire — Energy Education
Провода — это куски металла, по которым передается электричество.Обычно они гибкие, что упрощает их использование. Эти электрические проводники являются ключевыми для всех электрических устройств, от электрической печатной платы в компьютере до трансформатора по соседству или даже для системы электропередачи, переносящей электроэнергию на сотни километров. Без проводов электричество было бы недоступно для всех, что делает их необходимым компонентом современной жизни. В зависимости от назначения провода могут иметь разные размеры и состав.
Калибр провода (размер)
Разные размеры поперечного сечения проводов известны как калибры проводов, они организованы Американской системой калибровки проводов (AWG).Знание калибра важно, потому что каждый рассчитан на разную допустимую нагрузку, а это означает, что каждый размер провода имеет максимальный электрический ток, с которым он может справиться, прежде чем может произойти повреждение (возможно, серьезное). Чтобы узнать больше об американской системе калибра проводов и о том, как используются различные калибры, посетите страницу калибра проводов. [1]
Композиция
Рисунок 1. Изолированный провод, содержащий медные провода с цветовой кодировкой. [2]Большинство проводов покрыто изоляционным материалом для предотвращения поражения электрическим током при обращении с ними.Обычно этот изоляционный материал состоит из пластика или резиноподобного материала. Однако очень большие провода, используемые для передачи электроэнергии, не всегда изолированы, так как они проходят далеко над головой и их опасность ограничена. Меньшие по размеру проволоки часто делают из пластичного материала, чтобы их можно было легко гнуть и гнуть.
Медь
Медный провод — наиболее часто используемый токопроводящий провод — экономичен и имеет низкое удельное сопротивление (только серебро имеет более низкое удельное сопротивление, но очень дорого).Он используется во многих коммерческих приложениях, поэтому широко доступен и бывает разных размеров. Медь довольно пластична, а также является хорошим проводником, что является дополнительным преимуществом для многих приложений.
Алюминий
Хотя алюминиевая проволока более рентабельна, чем медная, ее свойства не так хороши, она имеет более высокое удельное сопротивление и более низкую эластичность (более пластична), что означает, что при достаточном нагревании она расширяется и более подвержена отклонению от своей первоначальной формы. как только температура уменьшится.
Сплошные провода имеют только одну токопроводящую жилу, и их гораздо сложнее переместить или согнуть. Обычно они используются, когда нет необходимости в большом движении [1] или когда проволока небольшая (см. Рисунок 1).
Скрученные провода содержат большое количество тонких сплошных проводов, которые намотаны друг на друга, образуя один провод большего размера. Они намного более гибкие, чем сплошные проволоки, и часто используются, когда проволока подвергается частому перемещению или манипуляциям [1] (см. Рисунок 1).
Сверхпроводники
Рисунок 2. Рассмотрение конструкции сверхпроводящего провода. Их необходимо охлаждать до чрезвычайно низких температур, а это означает, что необходим постоянный поток жидкого азота. [3] Провода, изготовленные из сверхпроводников, могут пропускать гораздо более высокие электрические токи, чем обычно. Например, в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) недавно был установлен мировой рекорд по максимальной передаче тока. Используя два 20-метровых кабеля из диборида магния (MgB 2 ) — сверхпроводящего материала — охлажденного до 24 К (это -249 ° C), команда смогла пропустить ток 20 000 ампер (А). [4] Это число составляет огромных по сравнению с максимумом, наблюдаемым в несверхпроводящих проводах, который составляет около 380 — 400 А. Сверхпроводник способен пропускать примерно в 50 раз больше тока! Сверхпроводники — очень перспективные материалы, которые могут быть полезны для будущих систем передачи электроэнергии.
Для дальнейшего чтения
Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:
Список литературы
Электрооборудование: Строительный провод — Медь Строительные проводные системы
Медь является самым эффективным, прочным и надежным металлом, доступным на сегодняшний день.В течение всего срока службы вашей системы это также может быть самый экономичный проводник, который можно купить за деньги. Вернуться к началу
Медь устанавливает стандарт проводимости
Обладая исключительной пропускной способностью по току, медь более эффективна, чем любой другой электрический проводник. Благодаря своей превосходной проводимости отожженная медь является международным стандартом, с которым сравниваются все другие электрические проводники. В 1913 году Международная электротехническая комиссия установила 100% проводимость меди в своем Международном стандарте отожженной меди (IACS).Это означает, что медь обеспечивает большую пропускную способность по току для данного диаметра проволоки, чем любой другой конструкционный металл.
Медный строительный провод требует меньшей изоляции и меньшего диаметра, чем алюминий, поскольку алюминий с его меньшей проводимостью должен быть больше в диаметре, чем медь, чтобы пропускать такой же ток. Вот почему в один кабелепровод может поместиться больше медной проволоки по сравнению с алюминиевой.Это большее «заполнение проводами» является особым преимуществом при изменении или расширении системы. Еще одно преимущество заключается в том, что оксид меди также проводит электричество. Таким образом, соединения и выводы не будут перегреваться и не потребуют использования соединений, ингибирующих оксид. Кроме того, медь также обеспечивает превосходную теплопроводность (на 60% лучше, чем алюминий), что экономит энергию и ускоряет отвод тепла. Это свойство также особенно полезно при окончании и подключении.
Вернуться к началуМедь прочная
Благодаря своей прочности медь сопротивляется растяжению, деформации, ползучести, царапинам и разрывам.
Когда длинные отрезки алюминиевых проводов протягиваются через кабелепровод и кабельные лотки, они могут растянуться и перевернуться. Это снижает допустимую нагрузку по току, расходует энергию и может вызвать опасный перегрев. Медь, обладающая превосходной прочностью на разрыв, защищает от возникновения этих условий.
Медная проводка также противостоит тому, что инженеры называют ползучестью, постепенной деформацией металла несправедливым напряжением.Когда используется более легкий и более слабый алюминий, эта проблема часто возникает в точках соединения, где винт может сжимать и деформировать проводник, оставляя его под напряжением. Это может вызвать неплотное соединение, за которым может последовать окисление, искрение и перегрев. Используя медный провод в вашей системе, вы можете избежать этой проблемы.
Естественная твердость и превосходная прочность медной проводки также помогают ей не поцарапаться и не сломаться. В установках оборудования и станках, использующих не медную проводку, зазубрины и царапины могут привести к выходу из строя из-за вибрации и деформации.Из-за того, что металлурги называют усталостным отказом, эти небольшие дефекты могут перерасти в большие обрывы в проводке, вызывая длительные перерывы в работе. Для прочности, долговечности и надежной работы вы можете рассчитывать на медь.
Вернуться к началуМедь совместима с разъемами и другими устройствами
Все ваши соединения будут прочными из прочной, устойчивой к коррозии меди. Строительная медная проволока совместима с латунными винтами и винтами с качественным покрытием, поэтому соединения не подвержены коррозии или деформации.Его можно легко и просто установить без специальных инструментов, шайб, косичек или стыков. А его гибкость позволяет легко соединять медь, а ее твердость помогает надежно удерживать соединения на месте. Вернуться к началу
Медь обеспечивает прочность и пластичность
Эта уникальная комбинация делает медь идеальной для систем электропроводки. Обычно чем прочнее металл, тем он менее податлив. Не так с медью. Выбирая медь, вы получаете преимущества долговечности и пластичности. В соединительных коробках и заделках вы можете гнуть медь дальше, крутить и тянуть сильнее — не растягивая и не ломая.Вернуться к началуМедь проста в установке
Ductility plus упрощает работу с медью. Собственная прочность, твердость и гибкость медной строительной проволоки позволяют легко с ней работать. Когда вы протягиваете его через канал, он сопротивляется растяжению, опусканию шеи или поломке. Его можно легко согнуть или скрутить, и он все равно не сломается. Вы можете снять его и закрыть во время установки или обслуживания с гораздо меньшей опасностью порезов или поломок. Если вам нужна система электропроводки, которую легко подключить и которая не ломается в процессе эксплуатации, положитесь на гибкую и прочную медь. Вернуться к началу
Медь устойчива к коррозии
Благородный металл, медь, придает вашей системе непревзойденную надежность и долговечность. Чистая медь, используемая в строительной проволоке, описывается специалистами по коррозии как благородный металл. Это означает, что он не подвержен гальванической коррозии при соединении с другими, менее благородными металлами и сплавами. Медная проводка также будет противостоять коррозии из-за влаги, влажности, промышленных загрязнений и других атмосферных воздействий — чтобы обеспечить безопасную и безотказную работу вашей системы.Вернуться к началу
Медь соответствует всем кодам
За годы надежной работы медная проводка стала отраслевым стандартом. Медная проводка соответствует всем нормам, постановлениям и нормативам для электрических проводов на всей территории Соединенных Штатов. Превосходные характеристики меди во всех типах установок принесли ей общенациональное признание как давно установившийся стандарт для изготовления проводов. Вернуться к началу
Медь экономичная
На протяжении всего срока службы вашей системы превосходные характеристики и надежность превращаются в реальную экономию.На первый взгляд, алюминий иногда дешевле медного строительного провода. Но реальная экономика измеряется не только первоначальной стоимостью. Стоимость жизненного цикла, которая включает установку дополнительных инструментов, процедур, материалов, обращения в службу поддержки, ремонт и возможность расширения системы, также должна быть рассмотрена вместе с потенциальной ответственностью за неадекватное выполнение услуг. Это реальные затраты, которые часто упускают из виду при первом взгляде. Рассмотрите следующий список факторов и их финансовые последствия.Затем сравните медь с заменителем. Вы обнаружите, что по мере продвижения по списку медь становится все более и более экономичной.
С медью вы получите:
- Превосходная допустимая нагрузка по току для более узких трубопроводов
- Более простой монтаж — не требуются специальные соединители, инструменты, соединения и процедуры
- Возможности заполнения и расширения проволоки
- Устойчивость к растяжению, перегибу, ползучести, царапинам, разрывам и коррозии
- Нет необходимости в дополнительном обслуживании и ремонте из-за плохой работы и поломок
- Дополнительная защита от ответственности за возможные проблемы в обслуживании.