Kabely a dráty, zejména ty izolované PVC, jsou základními nositeli přenosu energie a jsou široce používány v mnoha oblastech, od domácností po průmyslové instalace. Kvalita surovin, jako jsou měděné a hliníkové dráty a PVC izolační materiály, přímo ovlivňuje celkovou kvalitu a spolehlivost hotových výrobků.
Konstrukce a materiály
Kabel je elektrický prvek určený k přenášení výkonu nebo informace. Představuje širší pojem než vodič. Izolovaný vodič vždy tvoří jádro a pevná vrstva izolace. Kabel se skládá z více žil, které mají ještě další společnou izolační vrstvu. Izolaci tvoří obvykle několik vrstev, např. izolace každé žíly, vrstva výplně (guma nebo plastová páska), izolace společná, stínění a plášť.
Jádra vodičů
Jádra vodičů pro energetické vodiče jsou téměř vždy definována jejich odporem. Nejčastěji používané materiály jsou:
- Měď (Cu) - nejčastěji používaný materiál pro vodiče všech průřezů.
- Hliník (Al) - velmi často používaný spíše pro větší průřezy a pro lana AlFe.
- Ocel (Fe) - slouží jako nosný vodič v lanech AlFe.
- Stříbro (Ag) - s nejlepší vodivostí.
- Odporové materiály - kantal, cekas, chromnikl - používají se pro topné vodiče.
Jádra se vyrábějí jako plná holá jádra nebo lanovaná. Složené jádro, kde je průřez tvořen jednotlivými lanky, zaručuje snazší tvarování a značné omezení skinefektu. Skinefekt je jev, při kterém je proud ve vodiči vytlačován k povrchu vodiče, což zvyšuje odpor vodiče a může vést k nadměrnému zahřívání izolace a případnému průrazu. Pro větší průřezy se provádějí obvykle jádra složená.
Izolační materiály
Izolanty tvoří nezanedbatelnou součást kabelu a dělíme je na plasty, elastomery a elektroizolační laky. V případě PVC izolovaných kabelů se jedná především o plasty, konkrétně polyvinylchlorid (PVC) a polyetylén (PE).
Čtěte také: Použití betonových tvárnic s izolací
Polyvinylchlorid (PVC)
Měkčený PVC je nejčastěji používaný materiál pro kabely nízkého napětí s teplotní odolností 70ºC. Samotné (čisté) PVC je makromolekulární látka vznikající polymerací vinylchloridu. Aby získala vlastnosti potřebné pro výrobu izolací, musí být smíchána s dalšími látkami. Různým poměrem těchto doplňkových látek lze připravit celou paletu směsí PVC s rozdílnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Doplňkovými látkami jsou:
- Změkčovadla - snižují teplotu měknutí PVC, usnadňují zpracovatelnost a ovlivňují měkkost a pružnost.
- Stabilizátory - omezují degradaci PVC při vyšších teplotách a působení UV záření.
- Plnidla - zlepšují zpracovatelnost směsi a snižují cenu výrobku (např. CaCO3 a žíhaný kaolín).
- Barviva - různé barevné koncentráty, titanová běloba pro světlé odstíny a saze pro stabilizaci vůči UV záření.
Zpracování PVC směsi probíhá ve fluidních rychlomíchačích a následně v granulátoru (plastifikátoru), kde se směs želatinuje a vytlačuje do podoby granulí. V PVC kabelu se vnější plášť nazývá PVC izolace, vnitřní plášť je také PVC izolace a vnitřní jádro je měděné jádro.
Polyetylén (PE)
Makromolekulární látka PE vzniká polymerací etylénu. Existují tři základní typy: vysokotlaký PE (LDPE), středotlaký PE (MDPE) a nízkotlaký PE (HDPE), které se liší strukturou a hustotou. Výhodami polyetylénu jsou nízká cena a dobrá zpracovatelnost, nevýhodami jsou nízká teplotní odolnost a hořlavost. V kabelové technice se polyetylén používá pro izolování vodivých jader i pro výrobu kabelových plášťů.
Existují i speciální typy polyetylénu:
- Síťovaný polyetylén (XPE) - Pro vodiče vysokého nebo velmi vysokého napětí. Proces síťování (ozařováním nebo chemicky) propojí lineární makromolekuly příčnými můstky, čímž se z plastu stane elastomer. Zesítění mění strukturu polymeru a jeho mechanické vlastnosti, materiál přestává být termoplastický a získává větší odolnost proti deformaci při zvýšené teplotě.
- Napěněný polyetylén (SFS - Skin-Foam-Skin) - Využívá se u sdělovacích kabelů pro přenos signálu s vysokými kmitočty. Přeměnou látky PE ze stavu homogenního do stavu heterogenního (dvousložková soustava PE-plyn) se sníží její relativní permitivita, což je klíčové pro snížení kapacity mezi vodiči. Nedostatky pěnové hmoty (nedostatečná mechanická tuhost a absorpce vlhkosti) se odstraňují uzavřením PE pěny do tuhé PE kůry na vnitřním a vnějším povrchu.
Typy a použití kabelů s PVC izolací
PVC izolované kabely se vyrábějí obvykle jako vícežilové. Izolační obal žil i plášť bývají nejčastěji z pryže nebo PVC. Díky bezkonkurenční všestrannosti se používají v interiéru i exteriéru. Bez problémů odolají podmínkám pod omítkou, v zemi nebo betonu.
Čtěte také: Výhody tepelně izolačních cihel
Příklady kabelů CYKY
Kabely řady CYKY jsou silové kabely s měděnými vodiči a PVC izolací, určené pro pevné uložení ve vnitřních a venkovních prostorech, v zemi, betonu či pod omítkou.
- Kabel CYKY-J 3x2,5: Nejpoužívanější kabel při instalaci zásuvek 2P+PE s ochranným kolíkem. Jedná se o černý PVC kabel s pevnými měděnými vodiči, určený pro pevné uložení do země, zdi, omítky, nebo na vzduchu bez dalšího mechanického namáhání.
- Kabel CYKY-O 3x1,5: Černý kabel pro pevné uložení ve vnitřních i venkovních prostorech. Používá se při instalaci domovních rozvodů.
- Kabel CYKY-J 4x10: Černý instalační kabel s měděnými vodiči pro pevné uložení ve vnitřních i venkovních prostorech.
- Kabel CYKY-J 5x1,5: Skládá se z 5 vodičů s měděným, plným, holým jádrem a výplňovým obalem. Izolace žil a plášť jsou vyrobeny z PVC.
- Kabel CYKY-J 5x10: Silový kabel s měděnými vodiči a PVC izolací, určený pro použití ve středně náročných elektroinstalacích, kde je požadován vyšší přenos elektrické energie.
- Kabel CYKY-J 3x4: Silový kabel bez zemnicího vodiče, který se používá pro pevné uložení pro osvětlení nebo do aplikací, kde bylo již zemnění řešeno jinak.
- Kabel CYKY-J 4x6: S konstrukcí měděná plná holá jádra, izolace PVC, výplňový obal a plášť PVC.
- Kabel CYKY-J 4x4: S podobnou konstrukcí jako 4x6.
- Kabel CYKY-O 2x1,5: Černý instalační kabel pro pevné uložení ve vnitřních i venkovních prostorech.
Kabely CYKYLo
Kabely CYKYLo jsou určeny pro uložení do pevných elektroinstalací, například v bytových jádrech. Jsou UV stabilní a odolné proti šíření plamene.
- Kabel CYKYLo-J 3x1,5: Odolný kabel s měděným jádrem a izolací z PVC, určen pro instalaci pod omítku, do bytových jader.
- Kabel CYKYLo-J 3x2,5: Kvalitní kabel odpovídající platným normám a certifikacím, určený pro uložení do pevných elektroinstalací.
Plochá ohebná dvojlinka V03VH-H (CYH)
Plochý ohebný kabel V03VH-H 2x0,75 dvojlinka (CYH) s izolací PVC v barvě černorudá slouží pro propojení přístrojů či přenosných zařízení v lehkém provozu, domácnostech, na úřadech apod. Je určen pro jmenovité napětí U0 /U 300/300 V. Jedná se o silový kabel s oheň retardující bezhalogenovou PVC izolací. Kabel splňuje příslušné normy ČSN včetně EN 50399 Eca.
- Maximální provozní teplota jádra: +70 °C
- Maximální provozní teplota při zkratu: +160 °C
- Rozsah teplot při provozu: −15 až +70 °C pro pohyblivé přívody, −40 až +70 °C pro pevné uložení.
- Minimální teplota pokládky a manipulace s kabelem: +5 °C.
Další typy vodičů
- Vodič H07V-K (CYA): Flexibilní jednožilový kabel s měděným lanovaným jádrem a PVC izolací, odolný proti šíření plamene. Využívá se pro kontrolní či signalizační obvody, osvětlení a pevné chráněné instalace. K dispozici v různých barvách (černá, zelenožlutá, světle modrá).
- Koaxiální kabel: Používá se pro přenos signálu, má vnitřní jádro a stínění. Koaxiální kabel typu RG6 se středovým vodičem z CCS a dvojnásobným stíněním z hliníkového drátu Al.
- Kroucená dvojlinka (Twisted pair): Nejběžnější typ sdělovacích kabelů pro přenos signálu. Skládá se z několika kroucených párů, ze kterých je potom stáčena duše kabelu.
Výhody PVC izolovaných kabelů
PVC izolované kabely mají následující výhody:
- Malá stopa: Obecně se zakopávají v půdě nebo pokládají uvnitř, v příkopech a tunelech. Izolační vzdálenost mezi vedeními je malá, nejsou potřeba žádné sloupy a věže a zabírá méně půdy a v podstatě nezabírá místo na zemi.
- Vysoká spolehlivost: Jsou méně ovlivněny klimatickými podmínkami a okolním prostředím, se stabilním přenosovým výkonem a vysokou spolehlivostí.
- Příznivé podmínky pro rozvoj ultravysokého napětí a velké kapacity: Například nízká teplota, supravodivý napájecí kabel atd.
- Velká rozložená kapacita, malá údržba a malá možnost úrazu elektrickým proudem.
Výběr a instalace kabelů s PVC izolací
Při nákupu a používání kabelových a drátových výrobků by spotřebitelé měli věnovat pozornost následujícím bodům:
Čtěte také: Použití čedičové vaty pro izolaci půd
- Výběr spolehlivých produktů: Vždy vybírejte spolehlivé a renomované produkty a věnujte pozornost identifikaci produktu, abyste zabránili padělkům. Štítek by měl být označen názvem výrobce, jmenovitým napětím, specifikací, modelem, délkou atd. Na kabelech a vodičích by měly být vytištěny značky kontinuity včetně jmenovitého napětí a modelu, s vyznačenou vzdáleností mezi jednotlivými žilami (neměla by být větší než 200 mm) a roztečí značek plášťového drátu (neměla by být větší než 500 mm).
- Zvážení použití: Před nákupem kabelových výrobků je nutné zvážit jejich použití. Proud procházející drátem se vypočítá podle výkonu elektrického spotřebiče a poté se zakoupí specifikace drátu podle aktuální velikosti. Doporučuje se konzultovat se zkušeným profesionálním elektrikářem, protože proudová zatížitelnost drátu souvisí s průřezem drátu, materiálem (hliník nebo měď), typem, způsobem pokládky (otevřená pokládka nebo prostup potrubí) a okolní teplotou.
- Kontrola kvality produktu:
- Průřez drátu: Měděné (hliníkové) jádro by mělo být uprostřed a tloušťka plastové vrstvy by měla být jednotná.
- Pevnost izolace: Zkuste odlepit plast na jednom konci drátu. Pokud jej lze snadno odizolovat a měděné (hliníkové) jádro je odstraněno, pevnost plastu nemusí být dostatečná.
- Materiál jádra: Po odizolování jádra by jeho povrch měl mít kovový lesk. Bílá barva znamená, že kov je zoxidovaný, takže takový drát nevybírejte.
- Ohnivzdornost: Pokud je to možné, zkuste drát vypálit. Pokud může hořet obecným zapalovačem a plamen nelze samozhasit nebo je doba samozhašení dlouhá, znamená to, že drát není ohnivzdorný, a takový drát byste neměli kupovat.
- Správná instalace: Při použití plastových vodičů se ujistěte, že je správně zapojíte, obvykle profesionálním elektrikářem. Zásahy do elektroinstalace provádějte jen tehdy, jste-li k takovému úkonu oprávněni.
Tabulka s přehledem vybraných kabelů a jejich vlastností
| Kabel | Materiál jádra | Izolace | Typ jádra | Průřez (mm²) | Počet žil | Použití |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CYKY-J 3x2,5 | Měď | PVC | Plné | 2,5 | 3 | Zásuvky 2P+PE, pevné uložení v zemi/zdi/omítce |
| CYKY-O 3x1,5 | Měď | PVC | Plné | 1,5 | 3 | Pevné uložení v zemi/betonu/pod omítkou, domovní instalace |
| CYKY-J 4x10 | Měď | PVC | Plné | 10 | 4 | Pevné uložení v zemi/betonu/pod omítkou |
| CYKY-J 5x1,5 | Měď | PVC | Plné | 1,5 | 5 | Pevné uložení |
| CYKY-J 5x10 | Měď | PVC | Plné | 10 | 5 | Středně náročné elektroinstalace, vyšší přenos energie |
| CYKYLo-J 3x1,5 | Měď | PVC | Plné | 1,5 | 3 | Pod omítku, bytová jádra (UV stabilní, samozhášivý) |
| CYKY-J 3x4 | Měď | PVC | Plné | 4 | 3 | Osvětlení nebo aplikace s externím zemněním |
| CYA H07V-K 6 | Měď | PVC | Lanované | 6 | 1 | Kontrolní/signalizační obvody, osvětlení, chráněné instalace |
| V03VH-H 2x0,75 | Měď | PVC | Lanované | 0,75 | 2 | Propojení přístrojů, přenosná zařízení v lehkém provozu |
tags: #dvojlinka #s #pvc #izolaci #informace