Vodiče s textilní izolací: Historie, typy a moderní použití

Vodič je elektrický prvek určený k přenášení výkonu nebo informace. Představuje širší pojem než kabel. Každý vodič má jádro a izolaci, které dohromady tvoří tzv. žílu. Podle toho, zda je izolace pevná, či ji tvoří pouze vzduch, můžeme vodiče dělit na izolované a holé. Kabel se skládá z více žil, které mají ještě další společnou izolační vrstvu. Izolovaný vodič vždy tvoří jádro a pevná vrstva izolace. Izolaci tvoří obvykle několik vrstev, např. izolace každé žíly, vrstva výplně (guma nebo plastová páska), izolace společná, stínění, plášť a venkovní plášť.

Historie a vývoj vodičů s textilní izolací

Ve 20. a 30. letech 20. století se v pevných instalacích používaly zejména vodiče N a O. Vodiče N byly izolované opletením v několika vrstvách, které bylo napuštěné voskem nebo asfaltem. Materiál vodičů byla měď nebo mědibronz (tvrdší vodiče) s povrchovou úpravou obvykle cínováním, výjimečně stříbřením. Byly používány pro pevné instalace v plášťových trubkách.

Vodiče O byly izolované pouze opletením v několika vrstvách a sloužily zejména pro nízkonapěťové rozvody do 150V (zvonky, telefony apod.). Existovaly též se slaněnou žílou a ty byly používány jako pohyblivé přívody spotřebičů pro běžné síťové napětí. Opletení bylo silnější a bývaly dvě žíly zakroucené spolu.

Ve druhé polovině 30. let se začaly používat vodiče NG, kde základní izolace vodiče byla gumová a navrch bylo napuštěné opletení. V průběhu války se nahrazovala měď hliníkem a vodiče se začaly označovat ANG, aby byl odlišen materiál vodiče.

Poměděné nebo pozinkované ocelové vodiče se používaly na vzdušná venkovní vedení telefonů a telegrafu. Existovaly i různé speciální provedení vodičů a kabelů, například kabely k motorům v továrnách a zemědělství, které měly slaněné žíly typu O a kožený, podélně sešívaný plášť, později gumový. Obdobně existovaly vodiče s olověným pláštěm určené na povětrnost nebo uložení do země.

Čtěte také: Jak vybrat správný elektrický kabel: Praktický přehled

Materiály a konstrukce vodičů

Materiály jádra vodičů

Jádra pro energetické vodiče jsou téměř vždy definována jejich odporem. Nejčastěji používané materiály jsou:

  • Měď (Cu) - ρ = 0,0178 Ω·mm2·m-1 - nejčastěji používaný materiál pro vodiče všech průřezů.
  • Hliník (Al) - ρ = 0,0285 Ω·mm2·m-1 - velmi často používaný spíše pro větší průřezy a pro lana AlFe.
  • Ocel (Fe) - ρ ≅ 0,15 Ω·mm2·m-1 - nosný vodič v lanech AlFe.
  • Stříbro (Ag) - ρ = 0,0163 Ωmm2·m-1.
  • Odporové materiály - kantal, cekas, chromnikl - topné vodiče.

Různé tvary jader vodičů jsou například segmentové (sektorové), kde jádra jednotlivých žil mají tvar kruhových výsečí pro lepší vyplnění prostoru kabelu. Nevýhodou je nehomogenní pole, používá se výhradně v rozvodech nízkého napětí. Dalším tvarem je trolejový vodič, který má charakteristický tvar s drážkami na bocích pro upevnění úchytů. Složené jádro, jehož průřez je tvořen jednotlivými lanky, zaručuje snazší tvarování a značné omezení skinefektu. Skinefekt je jev, kdy střídavý proud je vytlačován k povrchu vodiče, což zvyšuje odpor vodiče a způsobuje nadměrné zahřívání izolace, které by mohlo vést k průrazu.

Izolační materiály

Mezi běžně používané izolační materiály patří:

  • Měkčený PVC - nejčastěji používaný materiál pro kabely nízkého napětí. Má teplotní odolnost 70ºC.
  • Měkká pryž (guma) - pro kabely nízkého napětí, teplotní odolnost 60ºC.
  • Zesíťovaný polyetylen (XPE) - pro vodiče vysokého nebo velmi vysokého napětí.

Vodiče pro vinutí se izolují několika vrstvami laku (jedna vrstva mívá tloušťku asi 0,01 mm). Celé vinutí transformátorů se pak často ukládá do transformátorového oleje. Jako plynná izolace vodičů slouží zejména vzduch u venkovního vedení. V zapouzdřených rozvodnách se přípojnice a další vodivé části ukládají do pouzder, která jsou naplněna izolačním plynem SF6.

Speciální typy vodičů

Vodiče pro venkovní vedení tvoří důležitou součást rozvodné soustavy. V současné době se vyrábějí v různých provedeních a tvarech. Jsou zkonstruované ze spirálovitých točivých drátů s kruhovým příčným řezem. Pomocí drátů lichoběžníkového tvaru může být zkonstruován vodič se zvětšeným poměrem kovu vůči vzduchu. Další možnost je provedení vodiče mozaikou ve tvaru písmene „Z“, při kterém se zformované vodiče efektivně tisknou. Tvarované vodiče mají větší hliníkovou část a tak nižší odpor než normální vodič kruhového průřezu se stejným vnějším průměrem.

Čtěte také: Informace o uzemnění s VN izolací

Lana AlFe jsou složena z ocelového nosného drátu uprostřed a z hliníkových drátů slaněných okolo. Ocelová duše mívá následující počet drátů: 1, 1+6, 3+9. Počet hliníkových drátů pak může být: 6, 11+17, 10+16, 12+18. Nejčastěji používaná jsou lana AlFe6, kde je poměr hliníku ku železu = 6:1. Pro zvlášť vysoké a vyšší napětí se používají tzv. svazkové vodiče, které jsou tvořeny několika spojenými lany AlFe. Toto provedení slouží k omezení skinefektu a snížení ztrát koronou. Celohliníkové vodiče zahrnují vodiče AAC (All Aluminium Conductor) a AAAC (All Aluminium Alloy Conductor). Mají vyšší pevnost než lana AlFe a dobrou ochranu proti korozi. Vodiče ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced) kombinují prvky vyrobené z hliníkové slitiny a elektrovodného hliníku.

Přípojnice slouží k přivedení výkonu v rozvodně nebo rozvaděči. Nejčastěji se provádějí z mědi nebo hliníku jako pásové vodiče (obdélníkový průřez). Někdy se používají i lana AlFe. Jako materiál k výrobě trolejového drátu se obvykle používá vysokopevnostní měď nebo tzv. trolejový bronz, což jsou slitiny mědi se stříbrem, kadmiem, hořčíkem či cínem ke zvýšení pevnosti.

Sdělovací vodiče jsou určené k přenosu dat a informací. Vzhledem k tomu, že tyto vodiče přenášejí pouze malé výkony (až 10-6 W), lze je provádět v malých průřezech. Nejběžnějším typem sdělovacích kabelů pro přenos signálu je tzv. kroucená dvojlinka. Dalším často používaným typem sdělovacího vodiče je koaxiální kabel s vnitřním jádrem a stíněním.

Moderní textilní kabely pro osvětlení

Textilní kabely a opletené látkové vodiče jsou speciálním druhem elektrických kabelů pro výrobu osvětlení a svítidel. Látkové elektrické kabely opletené tkaninou jsou oblíbené pro svůj mimořádný vzhled. Textilní kabely mají různé vzory i barvy pro dokonalý vizuální efekt a jsou navrženy a vyrobeny tak, aby odpovídaly nejnovějším bezpečnostním normám a trendům v oblasti osvětlení. Produktová kvalita je na zcela mimořádné úrovni. Textilní kabely jsou vyrobeny z měděných vodičů a poskytují vynikající flexibilitu a snadnou manipulaci. Z hlediska vzhledu jsou v prostoru dekorativním a osobitým prvkem interiérového designu. Nabízené barevné kabely pro osvětlení jsou vyrobeny se vší pečlivostí v Itálii. Barevné elektrické kabely s látkovým opletem mohou být estetickým doplňkem při sestavování svítidel.

Označení vodičů

Standardizace metody označování kabelů a vodičů pomocí harmonizovaných norem byla zavedena pro usnadnění identifikace výrobků dostupných na trhu. Písmena a čísla ve značení odpovídají konkrétním vlastnostem, např. napěťové hladině v kilovoltech, izolačnímu materiálu, typu žíly a konstrukci kabelu.

Čtěte také: Správné použití a informace o vodičích AlMgSi s PVC povlakem

Harmonizovaný systém značení kabelů a vodičů byl zaveden Evropským výborem pro normalizaci v elektrotechnice (CENELEC) a je obsažen v dokumentu PN-HD 361 S3 „Klasifikace vodičů a kabelů“, který jasně definuje pořadí značení kabelů a vodičů s jmenovitým napětím do 450/750V.

Evropské značení vodičů vychází z harmonizovaných norem vytvořených organizacemi jako CENELEC. Umožňuje identifikaci kabelů bez ohledu na zemi výroby, přičemž definuje napětí, izolační materiál, typ pláště a konstrukci vodiče. Písmeno „H“ označuje shodu s harmonizovanou normou, čísla pak udávají jmenovité napětí (např. H05 - 300/500V, H07 - 450/750V). Ponechání pomlčky „-“ bez dalšího označení písmeny znamená, že materiál použitý k vytvoření žíly je měď.

V rozvodných instalacích se vodiče často značí podle jejich funkce - fázové (L), nulové (N), ochranné (PE) - a doplňují se barvami izolace. Pro barevné značení vodičů platí norma ČSN 33 0166.

Výroba kabelů a vodičů

Výroba kabelů a dalších vodičů je poměrně náročná. Je nutné zajistit předepsanou kvalitu jak vodivých, tak izolačních materiálů. Nejprve se vyrábí drát z elektrovodného materiálu (Cu nebo Al), který se nejprve válcuje a pak táhne v tažičkách pro zmenšení průměru.

Potom se na jádro nanáší izolace žíly, nejčastěji roztavený plast. Dále se žíly stáčejí do svazku a vytváří se duše kabelu. Proces výroby zahrnuje mnoho fází od výroby holého kovu až ke konečnému několikažilovému izolovanému vodiči.

Odizolování textilního kabelu

Pro odizolování textilního kabelu s kulatým průřezem je nejprve potřeba omotat pásku asi dva centimetry od konce, který bude „odizolován“. Jakmile jsou kabely odkryté, zbývá už jen stáhnout izolaci z elektrických vodičů. Pokud máte odizolovací kleště, stačí je použít na vodiče. Pokud je nemáte, stačí jemně stisknout vodič nůžkami, abyste odkryli kovové vlákno; pak už jen jemně stáhněte gumovou izolaci a vodič je zcela odkryt, takže můžete pokračovat v zapojení.

tags: #vodic #s #textilni #izolaci #informace

Oblíbené příspěvky: