Всю кабельную продукцию можно условно разделить на две части — мягкие и жёсткие провода и кабели. Их подвижность классифицируют глубже — по классу гибкости. Какой выбрать и что лучше: одножильный или многожильный провод, часто спрашивают начинающие электрики. В то же время на самом деле имеется ввиду не количество жил, а их структура. Поэтому правильнее говорить многопроволочная или однопроволочная жила. В этой статье мы и расскажем в чем различие между сравниваемыми проводниками и где применяется каждый вариант исполнения.

Из чего состоит провод или кабель

Провод и кабель в пределах этой статьи не имеют существенных различий, поэтому опустим их и приравняем эти понятия. Они состоят из токопроводящей жилы голой или покрытой одним или двумя слоями изоляции. Изоляция выполняется из диэлектрического материала, например, ПВХ, резина, полиэтилен, фторопласт. Жилы изготавливают из алюминия или меди. Также и по структуре жилы бывают:

Однопроволочные — жёсткие. Состоят из цельного цилиндрического или фасонного (секторного) проводника, иногда их называют монолитными.

Многопроволочные — мягкие. Состоят из 7 и больше тонких проволок. Точное количество проволок определяется в ТУ на изделие и в ГОСТ 22483-2012, это зависит от площади поперечного сечения ТПЖ и её класса гибкости.

Интересно! Как мы уже сказали, правильными названиями типов жил является именно однопроволочная и многопроволочная, но в народе их часто называют одножильными и многожильными. Поэтому иногда возникает путаница, когда говорят о многожильном проводе: речь идёт о числе токопроводящие жил (больше одной), или о количестве проволок в одной жиле? В пределах этой статьи воспринимайте эти понятия как синонимы.

Класс гибкости

Однопроволочные и многопроволочные провода отличаются классом гибкости. Это понятие характеризует способность кабеля к изгибам без повреждений. Всего 6 классов гибкости, где 1 — самый жёсткий, а 6 — самый гибкий.

Например, у одножильного провода ПВ-1 — класс гибкости 1, а у провода с мягкой многопроволочной жилой ПВ-4 — класс гибкости 4. В этом конкретном случае класс гибкости заложен в маркировке.

На рисунке ниже вы видите в чем разница в структуре жил кабелей разного класса гибкости. Можно убедится, что кабели с классом гибкости больше 2 многожильные, причём чем больше класс, тем больше жилок.

Выбираем между одножильным и многожильным проводом

На примере конкретных ситуаций и устройств рассмотрим, какой конкретно провод лучше: одножильный или многожильный.

В общем случае многожильные провода лучше подходят для питания нестационарного или подвижного электрооборудования. При стационарной прокладке их удобно укладывать в кабельных каналах, они легче проходят повороты и изгибы.

Для проводки в доме и прокладке в штробе лучше подходят одножильные кабели. Они выдерживают большие механические нагрузки типа сдавливания и растяжения, да и подвижность при таком способе прокладки совершенно не нужна.

В щитке с автоматами и УЗО соединения легче и лучше проводить однопроволочными изолированными проводами типа ПВ-1. Так они будут жёстко стоять на своих местах, не переломятся при случайных рывках, например, при замене автомата. Плюс к тому такие провода будут жёстко держать ту форму, которую вы им придадите.

В ЩУ (щит управления) могут применяться и одножильные и многожильные провода в зависимости от типа клемм на установленной аппаратуре, а также от количества и расположения оборудования. Щиты должны предусматривать удобное и оперативное их обслуживание не только своей конструкцией, но и внутренним монтажом аппаратуры.

В информационных сетях, например, для видеонаблюдения, телефонии, интернета обычно используются специальные кабели с однопроволочной жилой, а для питания этих устройств — многожильные проводники. Либо они питаются прямо по кабелю связи.

Для подвижного оборудования используют шнуры, пример — дрели и другой электроинструмент, утюги, настольные лампы. В утюгах шнур покрыт тканевой оплеткой, для дополнительной защиты от высокой температуры и трения.

Часто задаваемый вопрос: что лучше держит ток? В бытовой электросети с частотой в 50 Гц число проволок в жиле не имеет особых значений. Выбор провода основывается только на условиях монтажа и эксплуатации описанных выше.

В высокочастотных цепях и в звуковой аппаратуре, а также в акустике имеет место скин-эффект. Это явление, когда ток течёт в большей мере по поверхности кабеля, и чем больше частота — тем больше носителей заряда выталкивается на поверхность.

Это вызывает уменьшение полезной площади поперечного сечения, следовательно, увеличению потерь в кабеле. Поэтому используются либо сплетенные отдельные однопроволочные жилы (в импульсных трансформаторах высокой мощности), либо мягкие многопроволочные жилы.

В статье рассмотрены основные сферы применения кабелей в быту. Кратко можно сказать так: выбор провода с однопроволочной или многопроволочной жилой зависит только от конкретной ситуации и условий эксплуатации оборудования, его подвижности. Если вы сомневаетесь в том какой провод использовать: одножильный или многожильный, спрашивайте в комментариях, мы постараемся вам помочь.

Источник

Электрооборудование во время работы потребляет энергию. При этом полная мощность состоит из двух составляющих: активная и реактивная. Реактивная мощность не выполняет полезной работы, но вносит в цепь дополнительные потери. Поэтому её стремятся снизить, для чего и приходят к различным техническим решениям для компенсации реактивной мощности в электрических сетях. В этой статье мы рассмотрим, что это такое и для чего нужно компенсирующее устройство.

Определение

Полная электрическая мощность состоит из активной и реактивной энергии:

S=Q+P

Здесь Q – реактивная, P – активная.

Реактивная мощность возникает в магнитных и электрических полях, которые характерны для индуктивной и емкостной нагрузки при работе в цепях переменного тока. При работе активной нагрузки, фазы напряжения и тока одинаковы и совпадают. При подключении индуктивной нагрузки – напряжение отстает от тока, а при емкостной – опережает.

Косинус угла сдвига между этими фазами называется коэффициентом мощности.

cosФ=P/S

P=S*cosФ

Косинус угла всегда меньше единицы, соответственно активная мощность всегда меньше полной. Реактивный ток протекает в обратном направлении относительно активного и препятствует его прохождению. Так как по проводам протекает ток полной нагрузки:

S=U*I

То и при разработке проектов линий электропередач нужно учитывать потребление активной и реактивной энергии. Если последней будет слишком много, то придется увеличивать сечение линий, что ведет к дополнительным затратам. Поэтому с ней борются. Компенсация реактивной мощности снижает нагрузку на сети и экономит электроэнергию промышленных предприятий.

Где важно учитывать косинус Фи

Давайте разберемся, где и когда нужна компенсация реактивной мощности. Для этого нужно проанализировать её источники.

Примером основной реактивной нагрузки являются:

• электрические двигатели, коллекторные и асинхронные, особенно если в рабочем режиме его нагрузка мала для конкретного двигателя;
• электромеханические исполнительные механизмы (соленоиды, клапана, электромагниты);
• электромагнитные коммутационные приборы;
• трансформаторы, особенно на холостом ходу.

На графике изображено изменение cosФ электродвигателя при изменении нагрузки.

Основу электрохозяйства большинства промышленных предприятий составляет электропривод. Отсюда и высокое потребление реактивной мощности. Частные потребители не оплачивают её потребление, а предприятия оплачивают. Это вызывает дополнительные затраты, от 10 до 30% и более от общей суммы счета за электроэнергию.

Виды компенсаторов и их принцип действия

В целях снижения реактива используют устройства компенсации реактивной мощности, т.н. УКРМ. В качестве компенсатора мощности на практике используют чаще всего:

• батареи конденсаторов;
• синхронные двигатели.

Так как в течении времени количество реактивной мощности может изменяться, значит и компенсаторы могут быть:

Нерегулируемые – обычно конденсаторная батарея без возможности отключения отдельных конденсаторов для изменения емкости.

Автоматические – ступени компенсации изменяются в зависимости от состояния сети.

Динамические – компенсируют, когда нагрузка быстро изменяет свой характер.

В схеме используется, в зависимости от количества реактивной энергии от одного до целой батареи конденсаторов, которые можно вводить и выводить из цепи. Тогда и управление может быть:

• ручным (автоматические выключатели);
• полуавтоматическим (кнопочные посты с контакторами);
• неуправляемыми, тогда они подсоединены напрямую к нагрузке, включаются и отключаются вместе с ней.

Конденсаторные батареи могут устанавливаться как на подстанциях, так и непосредственно возле потребителей, тогда устройство подключается к их кабелям или шинам питания. В последнем случае обычно рассчитываются на индивидуальную компенсацию реактива конкретного двигателя или другого прибора – часто встречается на оборудовании в электрических сетях 0,4 кВ.

Централизованная компенсация выполняется либо на границе балансового раздела сетей, либо на подстанции, при чем может выполняться в высоковольтных сетях 110 кВ. Хороша тем, что разгружает высоковольтные линии, но плохо то, что не разгружаются линии 0,4 кВ и сам трансформатор. Этот способ дешевле остальных. При этом можно и централизованно разгрузить и низкую сторону 0,4 кВ, тогда УКРМ подключается к шинам, к которым подключена вторичная обмотка трансформатора, соответственно разгружается и он.

Также может быть и вариант групповой компенсации. Это промежуточный вид между централизованным и индивидуальным.

Другой способ – компенсация синхронными двигателями, которые могут компенсировать реактивную мощность. Проявляется, когда двигатель работает в режиме перевозбуждения. Такое решение используется в сетях 6 кВ и 10 кВ, также встречается и до 1000В. Преимуществом этого метода перед установкой конденсаторных батарей – возможность использования компенсатора для совершения полезной работы (вращения мощных компрессоров и насосов, например).

На графике изображена U-образная характеристика синхронного двигателя, которая отражает зависимость тока статора от тока возбуждения. Под ней вы видите, чему равен косинус фи. Когда он больше нуля – двигатель имеет емкостной характер, а когда косинус меньше нуля – нагрузка является емкостной и компенсирует реактивную мощность остальной части индуктивных потребителей.

Заключение

Подведем итоги, перечислив основные тезисы о компенсации реактивной энергии:

• Назначение – разгрузка линий электропередач и электрических сетей предприятий. В состав устройства могут входить антирезонансные дроссели для уменьшения уровня гармоник в сети.
• За неё не уплачивают счета частные лица, но платят предприятия.
• В состав компенсатора входят батареи конденсаторов или в этих же целях используют синхронные машины.

Также рекомендуем просмотреть полезные видео по теме статьи:

Материалы по теме:

Источник