Провід та Кабелі
Саме поняття і слово «Кабель», ймовірно, має німецьке, німецьке коріння, тому що в більш давніх мовах це слово не зустрічається. Аналогом німецького Kabel є український Провід — сенс цього слова нам зрозумілий ясніше, бо що таке «проводити» і хто такий «провідник» ми можемо здогадатися без труднощів. Тепер, коли ми визначили поняття, можна перейти до історії цього самого «Проводу». Залазити в історію глибоко до часу дослідів із «електрикою» не станемо. Обмежимося лише часом появи в Україні перших виробництв провідників.
Перші підземні телеграфні кабелі виготовлялися приблизно таким способом: проводи ізолювалися одним або двома шарами бавовняної пряжі з подальшим просоченням її спеціальними складами (наприклад, з воску, сала та каніфолі). Захисною оболонкою служили скляні трубки, з'єднані гумовими муфтами, або сталеві гільзи; в окремих випадках скляні трубки закладалися у дерев'яні жолоби (при підземній прокладці). Для повітряних ліній зв'язку та перших електропередач застосовували ізолятори з дуже чистих з екологічного погляду матеріалів — скла та порцеляни.
На початку 1940-х років у зв'язку з необхідністю виготовлення великої кількості ізольованих провідників створюються спеціальні машини для обвивки проводів пряжів. У ці ж роки як ізоляційні матеріали починають застосовуватися гума і гуттаперча, яка у воді добре зберігала свої властивості. Каучук був відомий давно, але його здатність сильно змінювати властивості за незначних змін температури перешкоджала застосуванню його для цілей ізоляції. Тільки після впровадження в 1939-му році методу вулканізації каучук набув тих властивостей, якими володієматеріал, добре відомий нам як гума.
Таким чином, використання проводів у підземних та масових умовах стало поштовхом до ускладнення конструкції ізоляції та оболонки кабелю – входять у вживання такі матеріали, як скло та гума. Якщо скло ще можна назвати екологічно чистим матеріалом (воно хімічно стійке, що легко переробляється, при горінні не токсичне, та й взагалі нормальна людина його підпалити не зможе), то гуму назвати чистим матеріалом вже складно. Мало того, що виробництво гуми використовує сірку, так ще й протягом усього періоду використання гума випромінює жахливі і явно не екологічно чисті запахи.
Швидке збільшення протяжності підводних і підземних телеграфних ліній висувало дедалі серйозніші вимоги щодо поліпшення якості ізоляції. Істотним кроком на шляху вирішення цієї проблеми став винахід у 1848 році преса для безшовного накладання гумової та гуттаперчевої ізоляції на мідні жили. Але ще важливіше було створити спеціальні покривні матеріали, які посилювали б механічну міцність ізоляції (зокрема, гуми та гуттаперчі) за збереження її гнучкості та еластичності. Це завдання було вирішено побудовою в 1879 році свинцевого преса, за допомогою якого ізольований провід покривався безшовною свинцевою оболонкою.
У 1878-му році інженер-технолог Максим Михайлович Подобєдов організував в Україні на Василівському острові міста Санкт-Петербург перші кустарні майстерні для вироблення провідників з шовковою та бавовняною ізоляцією, на яких працювало кілька людей. Там же було створено невелике підприємство «українське виробництво ізольованих провідників електрики Подобедових, Лебурді та Ко».
У 90-их роках дев'ятнадцятого століття все більше застосуваннядля силових кабелів починає отримувати багатошарова просочена олією паперова ізоляція.
Про матеріал струмопровідних жил або жили для перших в Україні провідників інформації в інтернеті знайти не зміг, але смію припустити, що мідь і алюміній були на той час дивовижними речами і сталь повинна була бути набагато дешевшою і, головне, доступнішою і використовуваною. матеріалом. Загалом сьогодні, на початку двадцять першого століття, як провідник найчастіше використовують такий матеріал як мідь. Іншими матеріалами є алюміній, сталь, іноді золото, срібло, і в рідкісних особливих випадках надпровідні матеріали. Деякі матеріали використовують у провідниках не за прямим призначенням (наприклад, для розсіювання тепла): ніхром, константан та інші.
З тієї причини, що матеріали струмопровідної жили вже протягом більш ніж ста років залишаються незмінними (нічого практичної міді поки не придумали), головний «прогрес», якщо його можна так назвати, відбувається в матеріалах і будові ізоляції жили і зовнішньої оболонки дроти-кабелю. За двадцяте століття ця частина дроту змінилася дуже сильно і, на мій погляд, не на краще, якщо судити з турботою про навколишнє середовище нашої Природи. Зупинимося на ізоляції та оболонці дроту докладніше.
Після ери експериментів з натуральним шовком, пенькою, різними смолами, спеціальним кабельним (електро-ізоляційним) папером, деревом, керамікою, склом і навіть бавовняно-паперовою тканиною, настала епоха відверто байдужого на Природу відносини. Навіть гума, порівняно з деякими сучасними матеріалами, може здатися маленькою невинною овець на тлі зграї кровожерливих вовків.
Хімічна формула ПВХ: [CH2-CHCl-]n. ПВХ, як зрозуміло з назви, містить у собі Хлор.ПВХ відносять до групи термопластів, чистий ПВХ – це порошок, який на 43% складається з етилену (продукту нафтохімії) та на 57% із зв'язаного хлору. Температура плавлення ПВХ становить 150 – 220°C, проте при нагріванні понад 135 °С у ньому починаються процеси деструкції, що супроводжуються відщепленням атомарного хлору з подальшим утворенням хлористого водню, що викликає інтенсивну деструкцію макро-ланцюгів. Деформуватися ПВХ починає при вже 65 - 70 ° С! Якщо покопатися в історії хімічної зброї, можна знайти той факт, що хімічні види зброї дуже часто використовували у своєму складі хлор. Висновки про те, чи схожий ПВХ на бомбу уповільненої дії і чому західні країни активно просувають вироби із ПВХ по всій планеті, пропоную зробити вам самим.
Матеріали ПВХ просуваються на ринок під виглядом турботи про нас, вони нібито пожежо-безпечніші за інших. Однак, якщо подивитися на види кабелів, то можна помітити, що серед кабелів ПВХ повно кабелів з простих ПВХ-пластикатів, для яких не вказано, що він мало-димний або не поширює горіння. Значить, ПВХ не панацея від усіх бід? Пожежостійкість набагато простіше було б забезпечити металевими оболонками і корпусами, керамічними і скляними вставками, та ще багато чим, ніж хімічною зброєю в проводах! Пожежна безпека — це лише привід, а не справжня причина!
Для монтажу дрібних деталей усередині приладів дуже зручний провід (далі я всю кабельну продукцію називатиму просто словом «провід», нехай технарі мене пробачать, але я любитель української мови) типу МПМ та МПО. Судячи з технічних характеристик, вони цілком здатні замінити хмару ПВХ-мотлоху в сучасних приладах з наступних причин:
1. Ізоляція-оболонка зроблена з Полі-Етилену (ПЕ), про нього скажу нижче; 2.Наявність різних кольорів та розмірів (що важливо деяким сучасним збирачам, але було абсолютно неважливо ще сто років тому).
Полі-Етилен (ПЕ) не містить хлору, має найпростішу хімічну формулу з усіх пластмас, відомих нашій промисловості, і є найбезпечнішим із відомих пластиків цього дня. Так, звичайно, при горінні навіть ПЕ димітиме гидкою хімією, але ця хімія буде набагато менш токсичною ніж ПВХ — у вас буде шанс у разі пожежі вибігти і не померти через кілька днів від отруєння, як це сталося з відвідувачами клубу «Кульгавий Кінь» , Більшість яких померла немає від опіків, як від отруєння продуктами горіння Піно-Полі-Стирола (ППС).
Температура деструкції ПЕ становить приблизно 80 градусів за Цельсієм. Температура плавлення — 120 градусів, нижче ніж 150 градусів у ПВХ, але більше шансів вижити :-)
Провід МПВ порівняно з проводом МПМ має більш товстий шар ізоляції. За рештою параметрів ці два дроти однакові.
Однак знайти цей провід у вільному продажу (для простих смертних, а не юридичних осіб з оптовими обсягами закупівель) мені не вдалося. Ось які альтернативи МПО та МПМ я знайшов.
1. Провід "ТРП". Має 2 мідні жили, ізоляція із прозорого або кольорового ПЕ. Цілком підійде для цілей монтажу, якщо потрібна площа перерізу 0,4 або 0,5 квадратних міліметрів (кв. мм). Якщо потрібний один провід, можна розділити (розрізати) пару вздовж.
2. Провід "ПРППМ". Також має 2 жили, так само можна його розполовинювати за бажання. Колір лише чорний. Проте все з Полі-Етилену.
3. Провід "П-274М", використовується для польового зв'язку. 2 жили по 0,5 кв. мм. Так само все із ПЕ. Колір чорний. Кожна з двох жил містить 3 сталеві жилки та по 4 мідні жилки.
Далі йде специфічнийкабель для ретрансляції, але за відсутності нічого іншого його так само можна пристосувати кудись.
4. Провід «ПТПЗ». Дві жили, прозорий, знову ж таки, все з ПЕ. Жили з оцинкованої сталі. Може підійти так само і для тих цілей, де важлива прозора оболонка.
Далі - силові кабелі, підійдуть для побутової мережі зі змінною напругою 220 вольт.
5. Провід «ЗПС». Одна жила, чорний, ПЕ, номінальна змінна напруга - до 380 В.
6. Провід "ПРКА". Одна жила, номінальна змінна напруга – до 660 В; ізоляція із Кремній-Органічної-Резини (Силикон) підвищеної твердості. Температура експлуатації: від -60 ° C до +180 ° C (термостійкий)! Ідеальний вибір для заміни у всіх наших побутових 220-вольтових проводах. І коштує він дешево (1 метр з 1 житловою перетином 1,5 кв. мм. коштує близько 13 рублів сьогодні). Чому з нього із самого початку не робили речей? Загадка
7. Провід «ПВКВ». Одна жила, знову 660 вольт перемінки, так само з Кремній-Органічної-Резини (Силикон) підвищеної твердості, так само термостійка до 180 градусів Цельсія, хороша ціна.
8. Провід "РКГМ". 1 жила, 660 вольт перемінки, термостійкий (до +180 градусів), ізоляція з Кремній-Органічної-Резини (Силікон), обплетення (зовнішня оболонка) зі скловолокна (!), просоченого нагрівостійким лаком.
Ну і насамкінець, провід для любителів екстриму.
9. Провід "Енерготерм-400". Ізоляція із слюдо-містких термостійких стрічок, обмотка склострічками, до 660 вольт змін. Температура експлуатації: від -60 ° C до +400 ° C! Ціна, щоправда, відповідна.
Отже, провівши короткий екскурс в історію матеріалів, пов'язаних з електричними провідниками, ми можемо ясно бачити, куди і через кого котиться цей світ. Поліетиленові дроти можна використовувати в «легких» приладах, деризик пожежі майже неможливий (наприклад, маніпулятор типу миша, клавіатура та інші). В інших приладах можна використовувати силіконові термостійкі ізолятори! Навіть якщо цього буде недостатньо, можна зробити поліпшення конструкції приладів — використовувати додаткові металеві, керамічні або скляні екрани, оболонки і кожухи. Так, вага приладів буде явно більшою, але екологічність зросте в рази. Бажаю нашій промисловості та нашому уряду скоріше це усвідомити та зрозуміти, що треба робити.