Vodič (elektrotechnický výrobek)

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

[[Soubor:Coaxial cable cutaway new.png|thumb|Stíněný plášťovaný vodič = koaxiál]] '''Vodič''' je v [[elektrotechnika|elektrotechnice]] název výrobku na bázi [[elektrický vodič|elektricky vodivého materiálu]], který slouží k přenosu [[elektrický proud|elektrického proudu]] a [[elektrické napětí|napětí]]. == Jádra vodičů == Jádra vodičů se vyrábějí z elektricky vodivých materiálů, převážně kovů. === Materiál jader === Bude-li vodič sloužit k přenosu silové a signální (sdělovací) elektřiny, je vhodné použít materiál s dobrou [[Elektrická vodivost|vodivostí]]: * '''[[měď]]''' se využívá nejčastěji. Může být holá nebo pokovená ([[cín]]em, [[Stříbro|stříbrem]] atd.). Její výhodou je kromě vodivosti také vysoká pevnost a houževnatost, se kterou vodič velmi dobře odolává ohybům; * '''[[hliník]]''' se používá v menší míře, a to převážně pro [[Energetika|energetické]] aplikace. Oproti mědi má nižší vodivost, ale je mnohem lehčí a je tak vhodný třeba pro závěsná vedení; * '''[[bronz]]''' a '''[[mosaz]]''' - pro potřeby pevnějších jader s vysokou vodivostí, dříve např. pro [[telefon]]ní vedení; * '''poměděná [[ocel]]''' - pro potřeby pevnějších a levnějších jader bez vysokých nároků na vodivost (včetně levných [[Anténa|anténních]] [[Koaxiální kabel|koaxiálů]]); * '''pocínovaná ocel''' je využívána na přívodní vodiče pro [[Rozbuška|rozbušky]], slangově zvané "palníky"; * '''[[uhlík]]ová nit''' je nekovové jádro, vhodné k přenosu vysokonapěťových výbojů v zapalovacích kabelech u [[motor]]ů, protože podstatně snižuje [[Rušení a odrušení|elektromagnetické rušení]] do okolí motoru; * '''[[konstantan]]''', [[Slitina|slitiny]] [[nikl]]u atd. - pro topné a vyhřívací vodiče; * '''ocel''' pro speciální aplikace, například železniční zabezpečovací systémy * atd. === Průřezy jader === Na základě mezinárodní technické normalizace, vzešlé z IEC již v době mezi světovými válkami, se pro vodiče a kabely používají tzv. '''jmenovité průřezy'''. Výrobci nejsou povinni vyrábět vodič tak, aby jeho geometrický průřez byl číselně roven jmenovité hodnotě, ale musí splnit jiné požadavky - příslušné předmětové normy (např. '''ČSN EN 60228''') stanoví pro každý jmenovitý průřez nejvyšší povolený odpor a nejvyšší možný průměr jádra, resp. použitých drátků. Není-li tedy skladba jádra stanovena přísněji, záleží jeho složení na vůli výrobce tak, aby splnil tento předpis. Velkou roli v tom totiž hraje například čistota kovu jádra. Laicky známé jsou průřezy silových vodičů 0,5 - 0,75 - 1 - 1,5 - 2,5 - 4 - 6 - 10 mm2, v signální technice se používají i nízké průřezy 0,14 - 0,22 - 0,35 - 0,5 - 0,75 - 0,85, v energetice naopak vysoké průřezy 10 - 16 - 25 - 35 - 50 - 70 - 95 - 120 - 150 - 185 mm2 i více. Mimoto jsou normalizované i jiné průřezy, které se používají zřídka - například 0,6, 2 nebo 8 mm2. === Odlišné systémy značení === * ''American Wire Gauge'' zkráceně '''AWG''' je způsob značení průměru vodičů, používaný především v USA. Označení neudává přímo rozměr v délkových jednotkách, ale odvozuje ho od základního rozměru podle počtu průchodů výsledného vodiče tažícím zařízením při výrobě. Protože tento systém je v USA stále používán, existují převodní tabulky, ze kterých lze vyčíst průměr (průřez) vodiče popsaného některým stupněm AWG. === Skladba jader vodičů === * '''plné jádro''' - takové jádro má podobu jednoho kulatého drátu. ČSN EN 60228 taková jádra řadí do ''třídy 1'', zvykově se také tato jádra označují zkratkou '''RE''' - ta je převzata z němčiny a znamená ''rund, eindrähtig''. Anglicky se tato jádra označují ''round single wire''. Obvykle se toto jádro používá např. pro silové úložné kabely menších průřezů, pro sdělovací rozvody atd. * '''[[lano]]vané jádro''' - vznikne tím, že se dohromady složí šest až sedm drátků, případně devatenáct, a stočí se do pravidelné šroubovice. ČSN EN 60228 je řadí do ''třídy 2'', pro vodiče v [[automobil]]ovém průmyslu se užívá název ''pravidelné lanko'' neboli ''skladba typu A'', a to podle německé normy ''LV 112''. Obvykle se používá pro vyšší průřezy silových kabelů. * '''ohebné jádro''' - vznikne obdobně jako lanované, ale počet drátků není přesně dán a může být libovolný (tak, aby vodič splňoval požadavky maximálního elektrického odporu pro daný průřez). Podle ČSN EN 60228 jsou to ''jádra třídy 5'', neoficiální název je '''sypané lanko''', u autovodičů se používá název ''skladba typu B''. Obvykle se používají např. pro pohyblivé silové přívody. Pro lanovaná a ohebná jádra se společně používá i zvyková německá zkratka '''RM''' - ''rund, mehrdrähtig''. * '''vysoce ohebné jádro''' - podle ČSN EN 60228 ''jádra třídy 6''. Neoficiální název je '''kartáčové lanko''' a používají se pro vodiče, u kterých je požadována zvlášť vysoká ohebnost (např. audiokabely nebo k pohyblivým částem strojů). Německá zkratka '''RF''' - ''rund, feindrähtig''. * '''sektorové jádro''' - jádro nekulatého tvaru, zpravidla má profil kruhové výseče tak, aby při použití v kabelu do sebe jednotlivé žíly dobře zapadly a snížil se tak výsledný průměr kabelu. Tato jádra jsou specialitou pro energetické kabely vysokých průřezů (zhruba 80 mm2 a výše). Mohou být buď z přelisovaného jednodrátu (německá zkratka '''SE''' - ''sektor, eindrähtig''), nebo mohou být složena z více drátů (německá zkratka '''SM''' - ''sektor, mehrdrähtig''). * '''komprimovaná jádra''' - vzniknou tak, že se složené (lanované nebo ohebné) jádro finalizuje protažením skrz užší profil a tím se slisuje, čímž dojde ke zpevnění jádra a zmenšení průměru bez snížení vodivosti. * '''další tvary''' - tyč, pásek, kolejnice atd. == Rozdělení vodičů podle izolace == === Holé vodiče === Tyto vodiče se používají tam, kde za běžných podmínek (včetně tzv. ''podmínek jedné poruchy'') nehrozí nežádoucí chování vodiče (bezprostřední ohrožení života a zdraví, zkrat apod.) nebo tam, kde je naopak žádoucí, aby vodivé jádro bylo přístupné přímo. Může jít například o: * Holý měděný [[drát]] kruhového průřezu - užívá se k výrobě spojek uvnitř [[rozvaděč]]ů * Měděné tyče obdélníkového nebo obecně nekruhového průřezu - na přípojnice uvnitř rozvoden, rozvaděčů, jako součást přípojnicových rozvodů, kterými se napájejí stroje v průmyslových provozech * Měděné pletivo - pás spletený z tenkých měděných drátků, používá se k propojení kovových [[Dveře|dveří]] nebo oddělitelných krytů různých strojů a rozvaděčů * [[Trolejové vedení|Trolejový drát]] - drát s rybinovou upevňovací drážkou, slouží jako vrchni napájecí vedení na elektrifikovaných drahách ([[tramvaj]]e, [[trolejbus]]y, elektrifikované [[železnice]], starší typy [[Mostový jeřáb|mostových jeřábů]]) * Lana pro vzdušná vedení VN a [[Velmi vysoké napětí|VVN]], jádro je tvořeno pevným ocelovým lanem, opleteným [[hliník]]ovými vodiči * [[Bleskosvod|Hromosvodní]] drát - ocelový, žárově pozinkovaný drát průměru 8 až 10 mm používaný na svody systémů ochrany před atmosférickým přepětím * [[Uzemnění|Zemnící]] páska - ocelová, žárově pozinkovaná páska k uložení do základů budov a k propojení jednotlivých svodů bleskosvodu * Odporová vlákna ze slitin železa - pro žhavící spirály [[Žárovka|žárovek]], [[Zářivka|zářivek]] a [[Elektronka|elektronek]] * Odporové dráty (pásky) také ze slitin železa - pro topné elementy v zařízeních pro [[elektrické topení]] (akumulační kamna, vzduchové clony), případně jako brzdové [[Elektrický odpor|odpory]] ve vozidlech elektrické trakce * Ostatní holé, neizolované vodiče ** [[Kolejnice]] na elektrifikovaných železnicích, v [[Metro|metru]] a tramvajových tratích. Ocelové kolejnice tvoří jeden přívodní vodič, druhým přívodním vodičem je trolej, jako vrchní napájecí vedení ** Vodiče vytvořené jako součást motivu [[Plošný spoj|plošného spoje]] === Izolované vodiče === Pokud je to potřeba, bývá vlastní vodivý materiál obalen [[elektrická izolace|izolační]] vrstvou, jejímž účelem je zabránit [[zkrat]]ům, v agresivním prostředí prodloužit životnost vodiče, a zejména pak u vyšších napětí (nad 50 V~ a 60 V=) zabránit ohrožení osob. === Vodiče s plastovou izolací === Na jádro takového vodiče se v tzv. [[extruder]]u nanáší za vysoké teploty (podle druhu materiálu zhruba od 130 po 420 °C) roztavený [[plast]] - nejčastěji měkčené [[polyvinylchlorid|PVC]] (běžné nebo bezhalogenové), pro kabely s vyšší teplotní odolností [[polyetylen]] (obyčejný nebo [[radioaktivita|radiačně]] zesítěný), pro energetické kabely [[HFFR]], EVA ([[etylenvinylacetát]]), [[polyamid]], [[FEP]], [[teflon]] atd. Specialitou pro vodiče s vysokou tepelnou odolností je izolace ze [[silikon]]ového [[kaučuk]]u, která se nanáší obdobně jako ostatní plasty, ale děje se tak za běžné pokojové teploty a teprve poté se izolace na vodiči vypaluje v horkovzdušném tunelu. === Vodiče s minerální izolací === Vodiče pro vinutí elektrických strojů točivých i [[transformátor]]ů jsou obaleny tkanicí ze [[Sklo|skelných]] vláken prosycených pryskyřicí. Izolační materiál je příbuzný materiálu, který se používá pro výrobu plošných spojů. Jde vesměs o vodiče větších průřezů obdélníkového tvaru. === Vodiče s lakovou izolací === Tyto vodiče se nazývají [[Lakovaný měděný drát|smaltované]] a používají se například pro vinutí [[elektromotor]]ů a [[alternátor]]ů - velmi dobře odolávají vysokým teplotám a mechanickému namáhání. * Lakované vodiče s tepelně odolným lakem - pro vinutí pracující za vyšších teplot (typicky v teplotních třídách H nebo C). Pro připojení konců vinutí z těchto vodičů je nutné izolaci mechanicky odstranit * [[Pájení|Pájitelné]] (samopájitelné) vodiče - lak je stabilní při provozní teplotě, ale při zahřátí páječkou se rozteče a odkryje povrch vodiče. Při zapojování konců vinutí z tohoto typu vodiče není nutné mechanické odstranění izolace. * Spékatelné vodiče - mimo vrstvu, která funguje jako závitová izolace je vodič opatřen další vrstvou , kterou lze po navinutí tepelně vytvrdit, spéct. Tím se zlepší izolační vlastnosti výsledného vinutí a zvýší mechanická tuhost vinutí. Tato úprava může nahradit v řadě případů vakuotlakovou impregnaci vinutí. === Vodiče s [[Textilie|textilní]] izolací === Tato izolace může být nanesena opředením nebo opletením. === Barvy izolace === Izolace vodičů je různobarevná. Na základě přijaté '''ČSN IEC 757''' jsou od roku 1996 definovány tyto základní barvy (v závorce používaná zkratka): * černá (č) - black (BK) * hnědá (h) - brown (BN) * rudá (r) - red (RD); český název "červená" barva se v kabelařině zásadně nepoužívá, aby nedošlo k záměně s pojmem "černá". * oranžová (or) - orange (OG) * žlutá (žl) - yellow (YE) * zelená (z) - green (GN) * modrá (m) - blue (BU) * fialová (f) - violett (VI) * šedá (š) - grey (GY) * bílá (b) - anglicky white (WH) * růžová (ru) - pink (PK) * zlatá (zla) - golden (GD) * tyrkysová (t) - turquoise (TQ) * stříbrná (stř) - silver (SR) Kabelářská výroba pak přidala ještě další barvy, na které IEC v původním dokumentu z roku 1983 nepomyslel: * světle hnědá (sh) - tan (TA) * světle modrá (sm) - light blue (LB) * bezbarvá transparentní (tt) - transparent (TT). Barvy pak lze vzájemně kombinovat - jedna barva se použije jako ''základní'' (75 - 85 % povrchu) a druhá jako ''přístřiková'' (15 - 25 % povrchu). Toho využívají zejména výrobci automobilů - vzhledem ke stále rostoucímu množství elektrických obvodů v autech rostou i nároky na rozlišitelnost obvodů a tak se dnes setkáváme již s několika stovkami typů kombinací. Ovšem v silových rozvodech je jediná přípustná barevná kombinace povolena pro žlutou a zelenou barvu, jejichž vzájemný poměr musí být mezi 30 a 70 % a které se smí použít výhradně jako [[ochranný vodič]]. === Třídy teplotní odolnosti izolace === Pro vinutí elektrických strojů točivých i netočivých je běžné udávat nejvyšší přípustnou teplotu písmenným kódem, takzvanou teplotní třídou (třídou teplotní odolnosti). Teplota se určuje měřením odporu vinutí. {| class="wikitable" |+ Teplotní třídy ! Třída ! Teplota [°C] |- |Y |90 |- |A |105 |- |E |120 |- |B |130 |- |F |155 |- |H |180 |- |C |>180 |- |} == Možné výrobní operace s vodiči == Pokud není vodič již finálním výrobkem, lze s ním provádět další operace. === Párování, stáčení a twistování === [[Soubor:UTP cable.jpg|thumb|right|Sdělovací [[Kroucená dvojlinka|UTP]] kabel se čtyřmi nestíněnými "twisted" páry]] Je-li mechanicky spojeno více vodičů dohromady do šroubovice, už zpravidla nemluvíme o vodičích, ale o tzv. '''žilách'''. Pokud jsou pouze stočeny a jsou takto uváděny na trh, jedná se o '''twist'''. Pokud však jde jen o výrobní polotovar, říkáme mu '''duše'''. Samostatnou kapitolou jsou potom nízkofrekvenční sdělovací kabely podle '''ČSN IEC 189''', kde se nejprve stočí žíly do ''páru'', případně do ''čtyřky'', a pak se z nich vytváří duše mající i několik desítek žil. === Opláštění === [[Soubor:Img cable1.gif|thumb|right|Kulatá a plochá šňůra]] Vodič lze oplášťovat, a to i několikanásobně. Opláštěním duše z žil s plnými jádry vznikne '''[[kabel]]''', opláštěním duše s žílami z ohebných vodičů vznikne '''šňůra''', zpravidla o kruhovém profilu. Je ale možné opláštit i žíly paralelní, tedy nestáčené do šroubovice. Vznikne tak plochý kabel (vhodný např. pod omítku), resp. plochá šňůra (např. k [[televizor]]u nebo do [[výtah]]u). === Stínění=== [[Soubor:Shielded wire 4F.jpg|thumb|Stíněná šňůra]] Pokud je to žádoucí z elektrotechnických důvodů, např. kvůli elektromagnetickému odrušení, lze vodič takzvaně odstínit tím, že se okolo něj vytvoří dutinka z vodivého materiálu - nejčastěji opět z holé nebo pokovené mědi. Dutinku lze vytvořit: * opletením (drátky jsou okolo vodiče naváděny střídavým směrem a vytvoří mřížku); * opředením (drátky jsou okolo vodiče navíjeny rovnoběžně a vytvoří spirálu); * olisováním (přiložením vodivé hliníkové nebo cínové fólie). Stínit lze jednotlivé vodiče, twisty, duše i celý kabel. == Související články == * [[Elektrický vodič]] * [[Elektroinstalace]] * [[Kabel]] == Literatura == * Štěpán Berka; Elektrotechnická schémata a zapojení 1; BEN - technická literatura, Praha 2008, ISBN 978-80-7300-229-9, str. 190-191 (Značení vodičů) * Štěpán Berka; Elektrotechnická schémata a zapojení 2; BEN - technická literatura, Praha 2010, ISBN 978-80-7300-254-1, str. 227 (Proudová zatížitelnost kabelů a vodičů) a str. 228 (Barevné značení žil silových kabelů a vodičů) * Gregor Häberle; Elektrotechnické tabulky pro školu i praxi; EUROPA - SOBOTÁLES 2006; ISBN 80-86706-16-8 * ČSN 33 0165:92 (+ změny) - Elektrotechnické předpisy. Značení vodičů barvami nebo číslicemi. Prováděcí ustanovení * ČSN 33 0166 ed.2:02 - Označování žil kabelů a ohebných šňůr * ČSN 33 2000 (soubor) - Elektrické instalace nízkého napětí * ČSN 34 7410 (soubor) - Kabely a vodiče izolované PVC pro jmenovité napětí do 450/470 V * ČSN EN 60228:06 - Jádra izolovaných kabelů * ČSN IEC 189 (soubor) - Nízkofrekvenční kabely a vodiče s izolací z PVC a pláštěm z PVC * ČSN IEC 304:96 - Normalizované barvy izolace nízkofrekvenčních kabelů a vodičů * ČSN IEC 757:96 - Elektrotechnické předpisy. Kód pro označování barev == Externí odkazy == * [http://www.nktcables.cz/upload/znaceni_zil-a5_001.pdf Barevné značení žil kabelů] * [http://www.nktcables.cz/Products/~/media/Czech/Files/Brochure/Bezhalogenove_vodice_a_kabely_CZ%20EN_2010.ashx Katalog společnosti nkt cables] - informace na stranách 9, 10 a 11 {{Commonscat|Electric cables}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Elektrotechnika]] [[Kategorie:Elektroinstalace]]

Návrat na stránku „Vodič (elektrotechnický výrobek)“.