сечение тпж что это
Сечение тпж что это
ГОСТ 22483-2012
(IEC 60228:2004)*
______________________
* Поправка. ИУС N 2-2015.
ЖИЛЫ ТОКОПРОВОДЯЩИЕ ДЛЯ КАБЕЛЕЙ, ПРОВОДОВ И ШНУРОВ
Conductors for cables, wires and cords
Дата введения 2014-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности» (ОАО «ВНИИКП»)
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 046 «Кабельные изделия»
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 42-2012 от 15 ноября 2012 г., приложение N 22.1)
За принятие стандарта проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ISO 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
4 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IEC 60228:2004* Conductors of insulated cables (Токопроводящие жилы изолированных кабелей) путем изменения содержания отдельных структурных элементов и внесения дополнительных положений. Дополнительные положения и измененные фразы, слова, показатели и/или их значения выделены в тексте полужирным курсивом**. Разъяснение причин внесения дополнительных положений и изменения фраз, слов, показателей и/или их значений приведено во введении.
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.
Международный стандарт IEC 60228:2004 разработан техническим комитетом ТС 20 «Электрические кабели» Международной электротехнической комиссии (IEC).
Перевод с английского языка (en).
Официальный экземпляр международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, имеется в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта в связи с особенностями классификации кабельной продукции в странах СНГ.
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1269-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 22483-2012 (IEC 60228:2004) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.
ВНЕСЕНА поправка*, опубликованная в ИУС N 2, 2015 год
* См. ярлык «Примечания».
Поправка внесена изготовителем базы данных
Введение
IEC 60228:2004 устанавливает требования к номинальному сечению токопроводящих жил электрических кабелей, проводов и шнуров широкого диапазона типов, включая требования к числу и диаметру проволок и значению электрического сопротивления.
IЕС 60228:2004 устанавливает требования к конструкции жил только для силовых кабелей и шнуров (см. раздел 1), поэтому содержит только классы жил 1, 2, 5 и 6. В настоящее время в странах СНГ разработано большое количество кабельных изделий с жилами классов 3 и 4, поэтому настоящий стандарт дополнен этими классами и из раздела 1 исключено слово «силовых».
Требования к токопроводящим жилам электрических кабелей, проводов и шнуров в настоящем стандарте полностью соответствуют установленным в IEC 60228:2004. При этом в настоящем стандарте расширены требования IEC 60228:2004 на все группы кабельных изделий, также сохранены диапазоны сечений жил по классам; для класса 1 сохранено изготовление жил из алюминия и возможность изготовления многопроволочных жил наряду с однопроволочными.
Размеры жил, приведенные в настоящем стандарте, установлены в метрической системе. В настоящее время Канада для указания размеров и параметров жил использует американские системы AWG (American Wire Gauge) и kcmil (kilo circular mils) для больших размеров, как показано ниже. Применение в Канаде этого размерного ряда предписано национальными нормами для электроустановок. В стандартах IEC на кабельные изделия нет кабелей, проводов и шнуров с жилами в системе AWG/kcmil.
Токопроводящие жилы кабелей и проводов
Токопроводящая жила (ТПЖ) из алюминия и меди, применяемые добавки, сравнительные табличные характеристики, другие материалы для кабельно-проводниковой продукции (КПП)
Для сокращения применяется аббревиатура ТПЖ – токопроводящая жила.
Токопроводящая жила для кабеля либо провода – это проволока (или скрутка проволок) изготовленная из материала с низким электрическим сопротивлением, способная свободно пропускать электрический ток и выдерживающая заданные механические нагрузки и температурные режимы.
Жёсткий проводник – это кабель либо провод выполненный на базе моножилы (одной проволоки), такие проводники применяются для стационарной (неподвижной) прокладки на долгосрочный период.
Гибкий проводник – это провод или кабель изготовленный на базе нескольких проволок, свитых в общий пучок, применяется для обеспечения подвижных присоединений различных энергопотребителей.
Кабель АПвБВ
Кабель АПвБВ может использоваться в районах с умеренным и холодным климатами. Изделие выдерживает различные механические нагрузки и воздействие коррозии. Товар нельзя подвергать сильному растягиванию. Может монтироваться в местах с наличием блуждающих токов. Устанавливается не только в любых помещениях, но и на улице.
Требования к жилам:
Понятно, что наиболее важными характеристиками являются низкая стоимость и высокая электропроводность. Чем меньше электрическое сопротивление, тем меньше нагревается жила при протекании номинального тока (именно нагрев имеет решающее значение для вычисления токовой нагрузки). Весь смысл в том, что диэлектрические свойства изоляции быстро теряются при высоких температурах. Например, изоляционный поливинилхлоридный пластикат выдерживает нагрев до +70°С; резиновая изоляция функциональная до +80°С; кремнийорганическая изоляция (специальный материал) работоспособна до +180°С. Неизолированные высоковольтные провода и электротехнические шины допускается нагревать до +90°С (изоляции нет, а ограничение присутствует). Для примера, поливинилхлоридный пластикат имеет электрическое сопротивление около 10 мОм / км при температуре +20°С и всего 5 кОм / км при нагреве до +70°С (не спутать мегаомы с килоомами). Теперь немного о цене: мировая цена 1 тонны меди более чем в 3.5 раза дороже 1 тонны алюминия. Электрическое сопротивление алюминия уступает меди в 1.64 раза, то есть именно на это значение возрастёт сечение алюминиевой жилы для проведения той же силы тока (экономический выигрыш налицо).
Механические свойства алюминия оставляют желать лучшего. Имеет низкую стойкость к постоянным изгибам (быстро ломается), поэтому проводники с такими жилами применяются только для стационарной прокладки. Алюминиевые жилы возможно изготовить с минимальным сечением 2.5 мм2 (технологическое оборудование развивает усилия, сравнимые с механической прочностью алюминиевой проволоки малого диаметра). При контакте с атмосферным кислородом или озоном на алюминии образуется оксидная плёнка, которая имеет высокое электрическое сопротивление.
Медь имеет самое низкое сопротивление (не учитывая серебро и другие дорогие материалы), довольно технологична (поддаётся волочению и прокатке).
Материалы для токопроводящих жил
Основными материалами для создания токопроводящих жил служат медь (Cu) и алюминий (Al). Такой выбор определяется низким электрическим сопротивлением, умеренной стоимостью (по сравнению с серебром) и достаточными прочностными характеристиками.
Медная токопроводящая жила
Жилы кабелей и проводов производятся из электролитической меди М0 и М1, которая отличается определённой чистотой – 99,95% и 99,9% доля меди соответственно. Различные добавки к меди могут снижать её проводящую способность, увеличивать прочность либо придавать определённый комплекс изменения свойств.
К кабелям с медной жилой относятся, например, кабель NYY или ВВГнг
Кислород (O) одна из вредных примесей в меди, который приводит к ухудшению механических характеристик и способности к обработке, вызывает затруднения при сваривании или пайке. Медь, не содержащая кислорода, имеет лучшую пластичность по сравнению с марками М1 и М0. Для борьбы с негативным влиянием кислорода добавляют мышьяк, но он снижает электрическую проводимость.
Водород (H) приводит к увеличению прочности, но при наличии кислорода делает металл хрупким.
Содержание сурьмы вызывает падение теплопроводности, электропроводимости и пластичности.
Серебро защищает медь от окисления, но отличается высокой стоимостью.
Кабель NYY
Кабел NYY для подачи электропитания на устройства и распределения электрической энергии в цепях повсеместно задействуется кабель NYY, цена которого демократична, а эксплуатационные параметры высокие. Благодаря усовершенствованной конструкции сфера его использования существенно шире, чем у других кабелей.
Медные токоведущие жилы могут быть мягкими и твёрдыми – отожжённые и неотожжённые соответственно. Маркируются согласно с аббревиатурой ММ и МТ.
Алюминиевая токопроводящая жила
Для электрических проводников применяют алюминий (Al) марок А1 и А2, в котором подмешаны десятые доли процента железа и кремния. Эти примеси ухудшают проводимость, к другим нежелательным элементам относят: титан, ванадий, марганец и магний. К кабелям с медной жилой относятся, например, Кабель АВВГ или АПвБВ
Если первым недостатком алюминия считают низкую электропроводность, то второй – это определённая хрупкость, которая усугубляется в температурных условиях свыше 150⁰C. При упрочнении алюминиевой проволоки (например, волочением) единовременно понижается её проводимость (всё взаимосвязано).
По механическим параметрам различают несколько видов проволоки:
Токопроводящие жилы кабелей и проводов
Для сокращения применяется аббревиатура ТПЖ – т око п роводящая ж ила.
Токопроводящая жила для кабеля либо провода – это проволока (или скрутка проволок) изготовленная из материала с низким электрическим сопротивлением, способная свободно пропускать электрический ток и выдерживающая заданные механические нагрузки и температурные режимы.
Гибкий проводник – это провод или кабель с жилой, изготовленной на базе нескольких свитых проволок, который применяют для подвижных присоединений различных энергопотребителей.
Требования к жилам:
Наиболее важными характеристиками являются низкая стоимость и высокая электропроводность. Чем меньше электрическое сопротивление, тем меньше нагревается жила при протекании номинального тока (именно нагрев имеет решающее значение для вычисления токовой нагрузки). Диэлектрические свойства изоляции быстро теряются при высоких температурах. Например, изоляционный поливинилхлоридный пластикат выдерживает нагрев до +70 °С; резиновая изоляция функциональна до +80 °С; кремнийорганическая изоляция (специальный термостойкий материал) работоспособна до +180 °С. Неизолированные высоковольтные провода и электротехнические шины допускается нагревать до +90 °С (изоляции нет, а ограничение присутствует).
Для примера, поливинилхлоридный пластикат имеет электрическое сопротивление около 7-12 МОм·км при температуре +20 °С и всего 0,005 МОм·км при нагреве до +70 °С (по таблицам 8 и 9 стандарта ГОСТ 16442).
Теперь немного о цене: мировая цена 1 тонны меди более чем в 3,5 раза дороже 1 тонны алюминия. Электрическое сопротивление алюминия уступает меди в 1,64 раза, то есть именно на это значение возрастёт сечение алюминиевой жилы для проведения той же силы тока (экономический выигрыш налицо).
Механические свойства алюминия оставляют желать лучшего. Имеет низкую стойкость к постоянным изгибам (быстро ломается), поэтому проводники с такими жилами применяют только для стационарной прокладки. Алюминиевые жилы возможно изготовить с минимальным сечением 2,5 мм 2 (технологическое оборудование развивает усилия, сравнимые с механической прочностью алюминиевой проволоки малого диаметра). При контакте с атмосферным кислородом или озоном на алюминии образуется оксидная плёнка, которая имеет высокое электрическое сопротивление.
Медь имеет самое низкое сопротивление (не учитывая серебро и другие дорогие материалы), довольно технологична (поддаётся волочению и прокатке).
Материалы для токопроводящих жил
Основными материалами для создания токопроводящих жил служат медь (Cu) и алюминий (Al). Такой выбор определяется низким электрическим сопротивлением, умеренной стоимостью (по сравнению с серебром) и достаточными прочностными характеристиками.
Медная токопроводящая жила
Жилы кабелей и проводов производятся из электролитической меди М0 и М1, которая отличается определённой чистотой – 99,95 % и 99,90 % доля меди соответственно.
Различные добавки к меди могут снижать её проводящую способность, увеличивать прочность либо придавать определённый комплекс изменения свойств.
Кислород (O) одна из вредных примесей в меди, который приводит к ухудшению механических характеристик и способности к обработке, вызывает затруднения при сваривании или пайке. Медь, не содержащая кислорода, имеет лучшую пластичность по сравнению с марками М1 и М0. Для борьбы с негативным влиянием кислорода добавляют мышьяк, но он снижает электрическую проводимость.
Водород (H) приводит к увеличению прочности, но при наличие кислорода делает металл хрупким.
Содержание сурьмы (Sb) вызывает падение теплопроводности, электропроводимости и пластичности.
Серебро (Ag) защищает медь от окисления, но отличается высокой стоимостью.
Медные токоведущие жилы могут быть мягкими и твёрдыми – отожжённые и неотожжённые соответственно. Маркируются согласно с аббревиатурой ММ и МТ.
Ввиду влияния коррозии медные жилы следует обязательно покрывать слоем олова толщиной 1,5-4,0 мкм. Олово защищает медь от окисления, а также улучшает пайку. Причём предпочтительней использовать методику горячего лужения, а не гальваническую. При горячем лужении образуется переходной сплав меди с оловом, который надёжно привязывает нанесённый слой олова. Во время пайки верхняя часть олова надёжно связывается с припоем. Для тропического исполнения лужение ещё более необходимо, так как влияние высоких температур и влажности сказывается на скорости окисления.
Для получения более толстого и неравномерного защитного слоя используется свинцово-оловянистый сплав (ПОС) с различным содержанием свинца.
Для получения нагревостойкости до +200 °С применяют серебрение гальваническим путём с дальнейшим волочением и отжигом. Получаемая толщина слоя серебра 6-12 мкм скрывает медь от воздействия факторов приводящих к окислению при t ≤ +250 °C.
Алюминиевая токопроводящая жила
Для электрических проводников применяют алюминий (Al) марок А1 и А2, в котором подмешаны десятые доли процента железа и кремния. Эти примеси ухудшают проводимость, к другим нежелательным элементам относят: титан, ванадий, марганец и магний.
Если первым недостатком алюминия считают низкую электропроводность, то второй – это определённая хрупкость, которая усугубляется в температурных условиях свыше +150 °C. При упрочнении алюминиевой проволоки (например, волочением) единовременно понижается её проводимость (всё взаимосвязано).
По механическим параметрам различают несколько видов проволоки:
Перечислим марки:
Токопроводящие жилы из других материалов
Одними из интересных направлений могут стать натрий, малоуглеродистая сталь, комбинирование нескольких материалов в одной жиле.
Список использованной литературы
Белоруссов Н. И. Электрические кабели и провода.– М.: Энергия, 1971 – 512с.
Общие требования к элементам конструкции
Токопроводящие жилы
Несмотря на большое многообразие конструкций кабельных жил и применяемых проводниковых материалов и комбинаций, для кабелей и проводов общего применения разработан ряд типовых конструкций медных и алюминиевых токопроводящих жил стандартных рядов сечений, требования к которым приведены в ГОСТ 22483-77. Это касается круглых, фасонных (секторных) и уплотненных токопроводящих жил кабельных изделий, изготовленных из медной, медной луженой, алюминиевой проволоки 6ез металлического покрытия или с металлическим покрытием.
Конструкции токопроводящих жил разделяются на 6 классов. Жилы классов 1 и 2 предназначены для кабельных изделий и стационарной прокладки, а классов 3-6 для кабельных изделий повышенной гибкости.
Требования к числу и номинальному диаметру проволок, из которых выполняются жилы, а также их электрическое сопротивление постоянному току при 20°С при длине 1 км указаны в таблицах Классы 4, 5, 6 касаются только медных жил.
Жилы класса 1
Номинальное сечение жилы, мм 2 | Минимальное число проволок | Электрическое сопротивление на 1 км при 20 °С, не более | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
медных | алюминиевых | Медные жилы круглые и фасонные | Алюминиевые жилы круглые или фасонные без металлического покрытия или с металлическим покрытием | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
нелуженые | луженые | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Номинальное сечете жилы, мм 2 | Минимальное число проволок | Электрическое сопротивление постоянному току | км жилы при 20 °С, Ом, не более | |||||||||||||||||||||||||
Круглая жила | Фасонная жила | ||||||||||||||||||||||||||
неуплотнённая | уплотненная | медная | алюми- ниевая | Медная жила | Алюминиевая | ||||||||||||||||||||||
медная | алюми- ниевая | медная | алюми- ниевая | нелужёная | луженая | жила без металли- ческого покрытия или с металли- ческим покрытием | |||||||||||||||||||||
Номинальное сечение жилы, мм 2 | Диаметр проволок, мм | Электрическое сопротивление постоянному току 1 км круглой жилы при 20°С, Ом, не более | |||||||||||||||
Медная жила | алюминиевая жила без металлического покрытия или с металлическим покрытием | ||||||||||||||||
нелуженая | луженая | ||||||||||||||||
Номинальное сечение жилы, мм | Диаметр проволоки, мм, не более | Электрическое сопротивление постоянному току 1 км круглой жилы при 20 °С, Ом, не более | |||||||||
нелуженой | луженой | ||||||||||
Номинальное сечение жилы, мм 2 | Диаметр проволоки, мм, не более | Электрическое сопротивление постоянному току 1 км круглой жилы при 20 °С, Ом, не более | |||
нелуженой | Луженой | ||||
Номинальное сечение жилы, мм | Диаметр проволоки, мм, не более | Электрическое сопротивление постоянному току 1 км круглой жилы при 20 °С, Ом, не более | |
нелуженой | луженой | ||