Типы сечения проводов
Размер сечения прямоугольного провода имеет стандартные значения. Для квадратного провода, используемого в большинстве трансформаторов, толщина равняется 1,35 — 5,9 мм, ширина 3,8 — 14,5 мм.
Соотношение толщины и ширины может быть различным, но это значение должно соответствовать нормам ГОСТ 6324 – 52. Есть неудобства в использовании проводов квадратного сечения, так как при намотке его на бухты высока вероятность повреждения витковой изоляции. Кроме этого, практически невозможно отличить на глаз меньшую сторону такого провода от большей
Важной частью обмотки является виток обмоточного провода вокруг стержня магнитопровода. В зависимости от номинальной мощности нагрузочного тока выбирается и нужное сечение витка. Круглый провод подходит для малых токов, для большого тока следует выбирать прямоугольный провод
При изготовлении обмоток возможно использовать несколько запараллеленых проводов для увеличения сечения провода. Число витков обмотки зависит от величины напряжения. Витки обмотки собираются в катушки, электротехническое устройство может состоять из нескольких обмоток или катушек (трансформаторы, двигатели), реже из одной (дроссели, электромагниты). В процессе намотки катушки витки накладываются рядом друг с другом (порядовая намотка), либо один на другой (слои). Способ намотки определяет тип получающейся в итоге обмотки
Круглый провод подходит для малых токов, для большого тока следует выбирать прямоугольный провод. При изготовлении обмоток возможно использовать несколько запараллеленых проводов для увеличения сечения провода. Число витков обмотки зависит от величины напряжения. Витки обмотки собираются в катушки, электротехническое устройство может состоять из нескольких обмоток или катушек (трансформаторы, двигатели), реже из одной (дроссели, электромагниты). В процессе намотки катушки витки накладываются рядом друг с другом (порядовая намотка), либо один на другой (слои). Способ намотки определяет тип получающейся в итоге обмотки.
Провод ПЭТВ-2
Область применения и технические характеристики
Провод ПЭТВ-2 применяется для изготовления обмоток температурного класса «В»: измерительных и регистрирующих приборов, телефонных капсюлей, двигателей малой мощности, электромагнитов и сухих трансформаторов. Провод обладает отличными механическими свойствами, эти свойства позволяют использовать провод для механизированной намотки.
- Ресурс работы провода ПЭТВ-2 — 20000 часов.
- Гарантийный срок хранения провода ПЭТВ-2 — 12 месяцев.
- Провод ПЭТВ-2 устойчив к растворителям 60% уайт-спирита, 30% ксилола, 10% бутанола и к кипящей воде.
Конструкция кабеля ПЭТВ-2
- Медная проволока диаметром от 0,080 до 5,000 мм.
- Изоляция из полиэфирного лака (тип 2).
- Характеристики кабеля ПЭТВ-2
- Температура окружающей среды, нижний предел, °60
- Температурный индекс, °130 (B)
- Термопластичный поток, °200
Зачем нужен
Сфера применения кабеля — создание витков электроцепи, для суммирования электродвижущих сил. В зависимости от устройства обмотка может быть простой или сложной, состоящей из множества секций, слоев. которые разделены изоляцией. Отсюда и многочисленные виды проводов для обмотки, и широкая сфера их повседневного использования:
- электрогенераторы и электромоторы, с трехфазными, однофазными, короткозамкнутыми, якорными или обмотками возбуждения;
- электромагниты, катушки индуктивности;
- трансформаторы, с делением на первичные и вторичные, а также вспомогательные — для подведения и отведения энергии, компенсации мощности.
Намотка тороидального трансформатораДополнительная информация! Простейшим примером такого устройства является катушка
Однако даже если не принимать во внимание обмотки возбуждения и короткозамкнутые, применяемые в асинхронных двигателях, есть намного более сложные схемы. К ним относится, например, торцевая, для записи которой используются диаграммы, или развернутая, с цилиндром плоскости вращения
Маркировка проводов
Этикетка с маркировкой на заводской упаковке провода украинского производства
Маркируются они несколькими буквами и цифрами, после марки обычно обозначают диаметр сечения.
У медных проводов первой идет буква П (провод), алюминиевые обозначаются АП, для сплавов сопротивления есть свои обозначения. Затем идет обозначение изоляции, обычно по начальным буквам материалов ее составляющих и количества слоев. У прямоугольных проводов, в конце ставится буква П (прямоугольный) дальше может следовать через дефис еще цифра, отличающая типы.
Например ПЭЛШКО — Провод Эмаль Лак Шелк Капроновый Одинарный, медный провод покрытый лаковой эмалью, и дополнительно изолированный одним слоем капронового шелка. Если бы было два слоя, то стояла бы буква Д (двойной).
Дальше рассмотрим более подробно все распространенные разновидности изоляции, не захватывая ее редкие типы, предназначенные обычно для работы в особых условиях или специальных устройств.
Изоляция бумагой
Бумажная изоляция прямоугольного провода для трансформаторов
Такие провода, из-за низких диэлектрических свойств, обычно применяют в низковольтных устройствах, комбинируют с другими материалами. Бумага для их производства применяется специальная: кабельная или телефонная.
Широко используют обмоточный провод в бумажной изоляции для маслонаполненных трансформаторов. В них масло не только охлаждает обмотки, но увеличивает сопротивление на пробой. Пример маркировки АПБ — алюминиевые обмоточные провода в бумажной изоляции.
Волокнистая и пленочная изоляция
Изоляция натуральным шелком
Для нее используют различные волокна и пленки: как натуральные (хлопок, шелк), так и синтетические. Они выдерживают большие механические нагрузки, чем провода обмоточные с бумажной изоляцией, но проигрывают им по толщине.
Изготавливают чаще всего многослойной намоткой волокон на проводник. Возможен вариант и когда нити переплетают — такой метод применяют для больших диаметров. Пленка наноситься пропусканием через ванну с жидким изоляционным материалом. Для улучшения свойств, такую изоляцию комбинируют с эмалью, или той же бумагой.
Обозначения материалов обмоток следующее:
- асбест — А;
- аримид — Ар;
- хлопок — Б;
- лавсан — Л;
- капрон — К;
- трилобал — Кп;
- пластмасса — П;
- стекло — С;
- стекло с полиэфиром — Сл;
- фторопласт (тефлон) — Ф;
- натуральный шелк — Ш.
Пример: провода ПББО — обмоточные провода с бумажной изоляцией, слой которой усилен слоем намотанной хлопчатобумажной пряжи.
Эмаль
Эмаль в качестве изоляции
Эти провода используются чаще всего. Практически все обмотки трансформаторов и катушек индуктивности в электронных устройствах наматываются ими. На фото в начале статьи показаны катушки этих проводов заводской упаковки.
Применяются они в широко распространенных электромеханических приборах. Почти каждый встречаемый нами стандартный двигатель, генератор, или контактор, не предназначенный для работы в особых условиях, скорее всего, будет иметь катушки, в которых используются обмоточные провода с эмалевой изоляцией.
Достоинство этого вида изоляции — малая толщина защитного слоя и простота нанесения. Достаточно окунуть провод в эмаль. Обозначают изоляционный материал буквой Э, за которой следующая показывает тип эмали.
- Полиамид — Ан.
- Винифлекс — В.
- Полиамидофторопластовая — И.
- Л — лакостойкая эмаль на масляной основе. Самый распространенный тип. Это не оговорка имеется в виду устойчивость именно к воздействию электротехнического лака, точнее растворителей входящих в его состав. Дело в том, что катушки для дополнительной защиты и механической фиксации проводников после намотки пропитывают лаком. Эмаль не должна терять свойств после проведения этой операции.
- Полиэфирцианураатимидная устойчивая к фреонам — Ф. Провода обмоточные с эмалевой изоляцией этого типа используют для обмоток охлаждаемых фреонами.
- Полиэфирная — Э.
- Полиэфиримидная — ЭИ.
Также отличают провода по максимальным температурам, которые выдерживает их покрытие без потери своих свойств. Делят их на группы (индекса) — 105, 120, 130, 155, 180, 200, 220 и выше оС соответственно.
Какие еще особенности изоляции могут указываться в маркировке
Кроме типа материала для изоляции и количества его слоев, дополнительно в маркировке может указываться:
- То, что она усиленная — У.
- Утонченная — I.
- Покрытая слоем дополнительного лака по поверхности — Л.
Классификация обмоточных проводов
Специалисты, работающие в сфере сборки электромеханического оборудования и приборов, различают несколько видов обмоточных проводов в зависимости от формы сечения, материала жилы, внешней обмотки. Рассмотрим каждую из этих позиций более подробно.
Изоляционные материалы. Существует три вида изоляции для обмоточных проводов:
- волокнистая обмотка, отличается повышенной механической прочностью, в среднем толщина такой изоляции не превышает 0,4мм, минусом материала следует считать слабую химическую и влагостойкость;
- изоляция эмалевая, в этом случае в качестве изоляции используются химические составы и материалы ( металвин, винифлекс, полиуретан и другие варианты), плюсом такой изоляции следует считать хорошую устойчивость к воздействию агрессивной среды, минусом небольшую прочность;
- комбинированная изоляция такой вариант предполагает применение двух описанных выше способа одновременно, сейчас такая изоляция считается наиболее эффективной и прочной, поэтому она используется при производстве мощного оборудования.
Каждый вариант изоляции имеет свою маркировку, благодаря чему покупатель материала может приобрести изделие, отвечающее конкретным требованиям.
Обмоточный провод для высоких частот
Литцендрат с волокнистой изоляцией
- Кроме стандартных одножильных проводов для катушек, работающих при высоких частотах, используют специальные провода — литцендраты.
- Дело в том, что высокочастотные токи проходят только по поверхности проводника. Сопротивление в этом случае, зависит не от площади сечения проводника, а от длины его периметра.
- Для того чтобы максимально увеличить ее, обмоточный провод делают многожильным — из пучка тонких, диаметром в доли миллиметра, проводников. Перевивка ведется тоже особым способом. Обозначают такие провода буквой Л.
Перечислим наиболее распространенные марки таких проводов:
- ЛЭП и ЛЭЛ — пучок проводников не имеет дополнительной общей изоляции.
- ЛЭШО и ЛЭШД — обматываются шелком в один и два слоя соответственно.
- ЛЭПКО — с волокнистым капроновым покрытием.
Как подобрать провод для обмотки или катушки
Кстати, ручная намотка отличается особым качеством (при соответствующей квалификации работников).
Восстановленная вручную катушка динамика
Сечение и марка провода в обмотках, обычно указывается в паспорте изделия, часто данные пишутся и на самом устройстве. Если же документ утерян, то есть несколько способов узнать данные.
- Для электродвигателей, контакторов, катушек индуктивности и дросселей, легко найти характеристики в справочниках — только если не попался экземпляр зарубежного производства, или со стертой маркировкой.
- Если известны напряжения на обмотках трансформатора и его мощность, то существуют несложные методики расчета. Инструкция, как это сделать, несложна — нужно замерить сечение сердечника, и просчитать буквально несколько формул. Еще проще, рассчитываются электромагниты и катушки индуктивности и дросселя.
- Если невозможно применить предыдущие два метода, то просто, при разборке сгоревшей или пробитой обмотки, замеряем диаметр и считаем количество витков. Конечно, отнимет много времени для большого числа витков, но можно использовать устройство для намотки со счетчиком.
Зная сечение и количество витков, подбираем провод, с нужной изоляцией учитывая все факторы. Нужную маркировку можно приблизительно определить, визуально распознав изоляцию.
Но необходимо учитывать и другие факторы. Так, для быстровращающихся обмоток не идут провода с эмалевой изоляцией — ее диэлектрические свойства теряются при температуре более 180 градусов Цельсия, и она просто плавится.
Если устройство работает в условиях повышенной влажности, то не применяют волокнистую обмотку из-за ее гигроскопичности. Условия эксплуатации проводов подробно указываются в паспортах.
Будем рады, если нашей статьей помогли Вам в ремонте различных устройств или в самостоятельном их конструировании и сборке. Неплохо даже если мы просто углубили познания в электротехнике и теперь Вы знаете, чем отличаются провода обмоточные с бумажной изоляцией от типа ПЭВ.
Что это такое
В современной реальности невозможно обойтись без электроэнергии. Она поступает к потребителю из источника, который ее передает или генерирует. Многопрофильность использования закономерно предусматривает и множество видов, обеспечивающих функциональность. Поэтому разнообразие кабельных изделий поражает воображение дилетанта. Есть провода, выводящие и соединительные, автомобильные и авиационные, провода связи и те, которые предназначены для установки воздушных линий. Общее у них — наименование (провод) и буква П в маркировке, указывающая на принадлежность электротехнического изделия к определенной категории проводов.
Катушки обмоточного материала
Две наиболее распространенные категории — обмоточный и монтажный провод. Как и следует ожидать из названия, обмоточные типы применяются для обмотки: в катушках, трансформаторах, электромоторах и электрогенераторах, электромагнитах, якорях коллекторных машин аппаратах, приборах. Это — определенное количество витков провода, используемое для создания электрической цепи. Габариты, предназначение, место применения устройств отличаются многообразием. Отсюда и огромное количество видов обмоточных проводов, их вариабельность, невозможность дифференциации электротехнического изделия по одному признаку.
Примерная классификация может составляться по следующим особенностям:
- количеству токопроводящих жил (от одной до нескольких, обычно называемых многожильными, с количеством более трех);
- материалу изготовления жил для проводки тока — из меди, алюминия или комбинированных сплавов (нихрома, изготовленного из никеля и хрома);
- геометрии сечения — провод в разрезе может быть круглым или прямоугольным;
- материалу изоляции — волокнистому, эмалевому, комбинированному, состоящему обычно из нескольких слоев изоляционного покрытия разного типа).
Обратите внимание! Все особенности материала, его характеристики, отражаются в маркировке. Техническая информация указывает на тип изделия (П — провод), первая буква аббревиатуры, медная или алюминиевая изготовленная из сплава, проволока обозначена в конце ряда букв (А- алюминий, НХ — нихром)
Есть целый перечень сокращений, указывающих на материал изготовления изоляционного слоя.
Вам это будет интересно Стальные кабель-каналы
Алюминиевый обмоточный провод
Медный провод для перемотки используется чаще остальных. Распространенности алюминиевого, более дешевого, мешает его удельное сопротивление, заметно превышающее аналогичные свойства меди. Комбинированные сплавы применяются для особых надобностях, создаваемых определенной сложностью устройств и выполняемых им функций.
Почему именно высокочастотный литцендрат?
Высокочастотный литцендрат состоит из пучков эмалированных проводов. Они служат для предотвращения повышения внутреннего сопротивления проводника при токах высокой частоты. Поля переменного тока вызывают вихревые токи в электрическом проводнике, создавая препятствие электрическому току. Эффект вихревых токов повышается на высоких частотах. Соответственно, частотно-зависимое сопротивление переменного тока добавляется к сопротивлению постоянного тока. Вихревые потери достигают максимума внутри проводника и снижаются на выходе.
Таким образом, большая часть тока протекает в поверхностном слое проводника (данное явление известно как поверхностный эффект). Иначе данное явление называется глубиной проникновения поля. В случае возникновения эффекта близкого расположения, вихревые потери вызываются полями смежных проводников. Для того, чтобы снизить данные потери, необходимо снизить площадь поперечного сечения одинарного провода (снижение вихревых потерь), и несколько одинарных проводников будут выполнять работу «параллельно». Для нейтрализации данных эффектов полей на каждом проводнике, производится скручивание проводников между собой. Скручивание должно быть выполнено таким образом, чтобы по длине кабеля положение каждого провода менялось от центра к внешней стороне пучка. Кабель из высокочастотного литцендрата следует применять лишь при частоте тока примерно до 2 МГц, т.к. емкостное сопротивление проводника становится слишком большим при более высоких частотах. Приблизительные диаметры одиночных проводов в зависимости от частоты приведены ниже:
Обмоточные провода для перемотки и ремонта электродвигателей
При ремонте электродвигателей восстановить их эксплуатационные характеристики можно только с помощью перемотки. Для этого используются обмоточные провода, выпускаемые промышленностью самых разных марок. В основу их классификации положено сечение, вид используемой изоляции, способ наложения изоляции и материал токоведущей жилы. Наиболее распространенным видом провода для перемотки двигателей является медный провод круглого сечения различного диаметра. Для его изоляции применяют самые разные виды материала, в том числе комбинируя их между собой.
Материалы, используемые для изоляции обмоточного провода
В настоящее время используют следующие материалы изоляции обмоточных проводов:
- кабельная или телефонная бумага;
- хлопчатобумажная пряжа и различные виды шелка;
- искусственные материалы – лавсан и капрон;
- волокна из стекла и асбеста;
- широкий выбор эмалей.
Все эти материалы могут накладываться в один слой, оплетаться в два или несколько слоев, комбинироваться между собой.
Все чаще при ремонте электродвигателей используются медные провода с эмалевой изоляцией. Для ее изготовления используют:
- поливинилацетат (винифлекс);
- полиамиднорезольный лак;
- полиуретановую эмаль;
- полиэфиры терефталевой кислоты;
- лак металвин;
- кремнийорганическую эмаль.
Основные марки обмоточного провода
Сегодня в распоряжении мастеров ремонта электродвигателей различные марки обмоточных проводов, разобраться в особенностях которых позволяет буквенное обозначение. Независимо от вида изоляции описание марки всегда начинается с буквы П – провод. Провода с изоляцией из волокна различного материала обозначаются следующим образом:
- Ш – шелк;
- К – капрон;
- А – волокно из асбеста;
- С – стекловолокно.
В том случае, если изоляция состоит из одного слоя волокна — в обозначение ее марки добавляется буква О. Провода с двумя слоями волокнистой изоляции содержат букву Д.
Марка провода с эмалевой изоляцией содержит букву Э, после нее идет обозначение вида эмали:
- Л – лакостойкая;
- В – эмаль из винифлекса;
- Т – теплостойкая полиэфирная эмаль;
- ВТЛ – полиуретановая;
- ЛР – полиамиднорезольная;
- ТВ – эмаль из полиэфиров терефталевой кислоты;
- ТК – кремнийорганическая эмаль.
Таким образом, провод ПТЭВ, один из наиболее популярных, является обмоточным медным проводом, покрытым изоляцией из полиэфиров терефталевой кислоты.
Основные требования, предъявляемые к обмоточным проводам
Предприятия по ремонту электродвигателей предъявляют серьезные требования к обмоточным проводам. Главное из них касается равномерности нанесения изоляции, должны отсутствовать утолщения и наплывы, ребристость и просветы. Поставляются провода в бухтах или барабанах, на которые должны быть накручены равномерно, плотно и без перехлеста витков. Для сохранности изоляции провода в процессе транспортировки его обязательно укутывают плотной бумагой, а небольшие катушки помещают в деревянные ящики.
Как правильно выбрать обмоточный провод
Широкий ассортимент марок обмоточного провода позволяет выбрать оптимальный вариант для определенных видов работ. Выбор марки провода, применяемого при ремонте обмоток электродвигателей, определяется требуемым классом нагревостойкости, требованиями в части влагостойкости, морозостойкости, химостойкости и механической прочности изоляции. Так, провода с комбинированной или волокнистой изоляцией не рекомендуют использовать для перемотки двигателей, работающих в условиях повышенной влажности или там, где есть контакт с агрессивными веществами.
§ 20. Обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией
Кроме перечисленных выпускают также обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией. У этих проводов поверх слоя эмали наносится обмотка из хлопчатобумажной, шелковой, капроновой, лавсановой или стеклянной пряжи. Такого рода обмоточные провода применяют для более тяжелых условий работы в тяговых, шахтных электродвигателях и в других электрических машинах и аппаратах, где для эмалевой изоляции требуется защитное покрытие из волокнистых материалов. Наибольшей механической прочностью обладает обмотка из лавсановых волокон. Повышенной нагревостойкостью отличается обмотка из стеклянной пряжи.
В табл. 11 приведен основной сортамент обмоточных проводов с эмалево-волокнистой изоляцией.
Основные требования, предъявляемые к обмоточным проводам с волокнистой изоляцией, состоят в следующем. У проводов с волокнистой изоляцией не должно наблюдаться просветов между нитями обмотки, наложенной на провод. Не должно быть разрывов нитей при навивании провода на стальной стержень диаметром, равным пятикратному диаметру (но не менее 3 мм) провода с волокнистой изоляцией в два слоя (провода марок ПБД и др.), или при навивании провода с однослойной изоляцией (провода марок ПБО и др.) на стержень диаметром, равным десятикратному диаметру провода (но не менее 6 мм).
Электроизоляционные свойства обмоточных проводов с волокнистой изоляцией относительно невысоки, так как все виды волокнистой изоляции гигроскопичны, т. е. поглощают влагу из воздуха. Гигроскопичность стеклянных и капроновых волокон несколько меньше гигроскопичности хлопчатобумажных и шелковых волокон.
Обмотки, выполненные из проводов с волокнистой изоляцией, нуждаются в тщательной сушке и пропитке изоляционными лаками или в компаундировании (пропитка изоляционными составами без растворителей).
Медные обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией
Марка |
Диаметр провода без изоляции. мм |
Толщина слоя изоляции (па одну сторону), мм |
Характеристика провода * |
ПЭЛБО |
0,38—2,1 |
0,08—0,10 |
Провод, изолированный масляной эмалью и одним слоем обмотки из хлопчатобумажной пряжи |
ПЭЛБД |
0,72—2,1 |
0,14—0,16 |
Провод, изолированный масляной эмалью и двумя слоями обмотки из хлопчатобумажной пряжи |
ПЭЛШО |
0,05—2,1 |
0,035—0,078 |
То же, по на слой масляной эмали наложен слой обмотки из натурального шелка |
ПЭТСО |
0,31—2,10 |
0,10—0,12 |
Провод, изолированный высокопрочной эмалью винифлекс и одним слоем обмотки из стеклянной пряжи |
ПЭТКСОТ ** |
0,33—1,56 |
0,07—0,10 |
То же, но применена нагревостойкая кремнийорганическая эмаль |
*У проводов прямоугольного сечения пробивное напряжение слоя изоляции определяется при помещении отрезков в ванну с дробью, Напряжение подводится к дроби и к жиле испытуемого провода.
** Провода ПЭТКСОТ выпускаются также прямоугольного сечения (размеры: меньшей стороны; а = 0,83 -5- 1 ,4 5 мм большей стороны b = 2,1 -т- 4,7 мм).
- Приведенные конструкции проводов применяются для изготовления обмоток электрических машин.
Электрическая прочность проводов с волокнистой изоляцией определяется электрической прочностью воздуха, заключенного между волокнами, а также электрической прочностью эмалевой изоляции — у проводов с эмалево-волокнистой изоляцией (ПЭЛБО, ПЭЛШО и др.).
Электрическая прочность волокнистой изоляции определяется при испытаниях отрезков (образцов) проводов, навитых на металлический стержень*. При этом напряжение прикладывается к стержню и металлической жиле испытуемого провода. Пробивное напряжение слоя волокнистой изоляции проводов ПБД находится в пределах 450—600 В, а проводов ПЭЛБО и ПЭЛШО — 700—1000 В. Приблизительно такое же пробивное напряжение наблюдается у проводов со стеклянной изоляцией, пропитанной нагревостойкими лаками (провода ПСД, ПСДК).
Кроме медных и алюминиевых проводов с эмалевой, волокнистой и эмалево-волокнистой изоляцией, выпускают также обмоточные провода из сплавов высокого сопротивления (манганин, константан и нихром с такими же видами изоляции).
-
Назад
-
Вперед