Linia electrică
O linie electrică este un obiect sau sistem pentru transportul energiei electrice și transmiterea semnalului în tehnologia de comunicații prin cablu și tehnologia prin cablu de înaltă frecvență . Face parte dintr-un circuit electric sau o rețea de alimentare și conectează astfel sursa de alimentare și consumatorul. Pentru transport, electronii curg ca un curent conductor . Pentru o cădere de tensiune scăzută sau pierderi de transport reduse , materialul conductor ar trebui să aibă o conductivitate electrică ridicată , pentru care unele metale sunt deosebit de potrivite. Aria secțiunii transversale a conductorului trebuie să ia în considerare admisibilă densitatea de curent . Executarea tehnică a liniilor se bazează pe constatările teoriei liniilor .
Descriere
firele conductoare de cupru devin vizibile (maro = conductor exterior )
Liniile electrice constau din conductori electrici metalici , de obicei sub formă de fire sau fire litz , dar și benzi sau șine din cupru , aluminiu , argint (de exemplu, cabluri hi-fi, cabluri HF) sau oțel (de exemplu , fire metalice ) . : șine de cale ferată, tramvaie), precum și în mare parte acoperirea lor izolatoare . Dacă sunt combinate mai multe conductoare (vene) izolate reciproc, acestea sunt denumite linii sau cabluri.
Un singur conductor învelit cu un material izolator într-un cablu sau linie se numește sârmă . Cablurile și liniile au în comun faptul că firele interioare, izolate reciproc, sunt protejate de mediul înconjurător de o cămașă comună .
Sub cabluri se înțelege conductoare sau conducte electrice izolate, instalația fixă poate fi și a cărei carcasă de protecție exterioară este rezistentă (spre deosebire de conducte), astfel încât să poată fi așezate în sol și sub apă.
Liniile în care aerul ambiant acționează ca un izolator sunt numite linii aeriene . Sunt agățate de izolatoare.
Termenul linie electrică se referă, de asemenea, la o conexiune conductivă cu rezistență redusă între componentele electrice, indiferent de dimensiune, material și design. Acesta din urmă este determinat de cerințele privind rezistența dielectrică , capacitatea de încărcare prin curent , frecvența și condițiile de mediu la care este expus cablul.
Proprietățile electrice ale unei linii electrice sunt descrise prin acoperiri de linie , impedanță de undă și rezistență dielectrică . Zona secțiunii transversale influențează rezistența liniei și încălzirea în raport cu densitatea curentului. Alte proprietăți importante ale unei linii electrice sunt valorile admise pentru raza minimă de îndoire, rezistența maximă la tracțiune și rezistența la temperatură a materialelor izolante.
O distincție suplimentară se face între liniile și cablurile pentru instalare fixă și liniile pentru conectarea echipamentelor portabile, care sunt proiectate ca linii flexibile care conțin fire conductoare ca conductori.
Cablurile diferă în general în funcție de tipul conductorului (fir cu un singur fir, cu mai multe fire, fir fin sau extrafin), numărul de miezuri, zona secțiunii transversale, materialul izolant și materialul învelișului.
Cablurile pentru instalarea fixă sunt împărțite în cabluri de cabluri cu un singur miez (cabluri de miez din plastic , fire jumper, fire de clopot, bare de bare), cabluri panglică (conductori izolați plasați unul lângă altul, conectați între ei printr-o bandă din plastic sau cauciuc) și cabluri învelite.
Izolația miezului, ca și materialul învelișului, constă adesea din PVC sau cauciuc (de exemplu , SBR , CR ). În cazul liniilor flexibile, există linii duble, linii de furtun din cauciuc, linii de furtun din plastic și cabluri din silicon .
Se poate face, de asemenea, o distincție între liniile din liniile electrice, liniile pentru sistemele de alarmă și semnalizare și liniile pentru rețelele de date.
Aplicații
Transmisia energiei electrice
Liniile pentru transmisie, în special cu putere electrică mare, sunt linii de înaltă tensiune sub formă de linii aeriene sau cabluri. În cazul liniilor aeriene, conductorii sunt denumiți și cabluri ( cabluri conductoare , cabluri de împământare ) și sunt atașați la izolatori folosind suspensii speciale . Retroproiectoare linii sunt linii aeriene pentru alimentarea vehiculelor electrice prin intermediul unui pantograf . Liniile trifazate sunt utilizate mai ales ca proiectare tehnică a liniilor de înaltă tensiune . Ca alternativă, există linii de curent continuu pe distanță lungă și linii pentru curent alternativ monofazat , acesta din urmă în special pentru liniile electrice de joasă tensiune și de tracțiune . Liniile hibride pentru transmisie combinată sunt de asemenea comune.
Barele sunt utilizate pentru a furniza energie consumatorilor staționari cu putere electrică mare la tensiune scăzută (de exemplu, electroliză ). Pot transporta curenți mari (valoare de ghidare pentru curent continuu 100–3000 A, pentru curent continuu de până la> 10 kA) și sunt fabricate cu o secțiune dreptunghiulară între 12 mm × 2 mm și 200 mm × 10 mm, mai rar cu o secțiune transversală circulară. Având în vedere problema disipării căldurii din electricitate , șinele nu sunt izolate. Cablurile flexibile pentru condiții de operare dure sunt benzile curente .
Termenul barei de bare are o altă semnificație pentru alimentarea cu energie a vehiculelor feroviare acționate electric și a altor consumatori de energie mobilă ca alternativă la linia aeriană.
O formă specială a firului electric sunt sistemele de magistrală conform DIN EN61439-6: Pentru curent variază de la câțiva amperi la câțiva kilo-amperi puterea electrică poate fi transmisă și distribuită. De regulă, barele plate din cupru sau aluminiu sunt utilizate ca materiale conductoare, care sunt izolate unele de altele de aer și / sau solide din plastic. Pentru a extrage energia în mod decent din sistemele de canalizare a barei de bare, sunt conectate la sistem cutii de conectare, care pot fi conectate la consumatori externi prin intermediul componentelor de protecție interne (de exemplu, întrerupătoare de circuit sau elemente de siguranță).
Transferul de energie fără pierderi cu cabluri supraconductoare este încă testat. Cel mai lung cablu din lume, cu o lungime de aproximativ 1 km, va fi așezat în centrul orașului Essen în 2013. Densitatea sa de curent poate fi de o sută de ori mai mare decât cea a cuprului; intensitatea poate fi de cinci ori mai mare decât cea a cablurilor de cupru comparabile.
Transmiterea semnalului
În tehnologia comunicațiilor, termenul de linie reprezintă și mai în general o cale de transmisie a semnalului care poate să nu fie necesară să fie formată dintr-un conductor electric în sensul real. Un exemplu tipic de linie pentru transmiterea semnalului este linia de abonat , care este de obicei localizată fizic în cablurile telefonice . Un cablu de conexiune telefonică sau un cablu de rețea , pe de altă parte, nu este doar o linie electrică model .
Linii de înaltă frecvență
Datorită comportamentului curentului electric la frecvențe înalte, liniile sau cablurile au o structură specială pentru astfel de aplicații. Exemple sunt coaxiale , stripline , Litz , cabluri scurte și ghiduri de undă și alte ghiduri de undă . De regulă, nu pot fi utilizate rezistențe de terminare arbitrare pentru a evita nepotrivirea cu efecte nedorite, cum ar fi reflexiile . La niveluri de putere reduse, este ales în principal ajustarea performanței, dar eficiența este limitată la 50%.
Introduceți codul
literatură
- Günter Springer: Expertiză în inginerie electrică . Ediția a 18-a. Europa-Lehrmittel, 1989, ISBN 3-8085-3018-9 .
- Ernst Hörnemann: Instruire specializată în electronică industrială . Prima ediție. Westermann Schulbuchverlag, Braunschweig 1998, ISBN 3-14-221730-4 .
Dovezi individuale
- ↑ Cupru în electrotehnică - cabluri și fire. (PDF; 650 kB) Deutsches Kupfer-Institut e. V., p. 18 , accesat la 20 februarie 2019 .
- ↑ Bare DIN 43671 din cupru - dimensionare pentru curent continuu
- ↑ Klaus Jopp: Electricitate fără rezistență. (PDF; 4,3 MB) (Nu mai este disponibil online.) P. 28 , arhivat din original la 11 decembrie 2015 ; Adus pe 3 iulie 2013 .