Не просто для прочности: для чего еще в кабелях и проводах нитки, веревки и капрон внутри

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Инструменты и запчасти

Устройство кабеля — вещь простая. На первый взгляд. Есть жила (или жилы), есть изоляция. Что там еще может быть? Но стоит разрезать хороший, качественный провод, как тут же можно заметить некую странность: тонкие белые волокна, цветные капроновые нити, а иногда и вовсе веревку, похожую на бечевку. Первый ответ, который приходит на ум и который выдает большинство популярных статей, — «для прочности». И отчасти это правда. Но только отчасти. На самом деле, у этого, казалось бы, простого элемента есть как минимум четыре разные, совсем не очевидные задачи. Попробую разобрать каждую из них.

Автор: Mx. Granger Источник: commons.wikimedia.org

Армирование: кевларовый бронежилет для вашего провода

Начнем с самого известного. В тонких кабелях, которые мы постоянно дергаем и натягиваем (зарядки для ноутбуков, наушники), действительно есть армирующие нити. Чаще всего это арамидное волокно (Aramid), или, как его привыкли называть по самому известному бренду, — кевлар. Почему именно он? Потому что при своей невесомости его удельная прочность в пять раз выше, чем у стали. Медь рвется при нагрузке в 200-400 МПа, а арамид — при 3000-4000 МПа.

Логика здесь простая. Медь — металл мягкий, он отлично проводит ток, но очень плохо переносит нагрузку на растяжение. Стоит пару раз хорошенько дернуть, и тонкая медная жилка внутри порвется. Арамидная нить, наоборот, почти не растягивается и обладает колоссальной прочностью на разрыв. Она берет на себя всю механическую нагрузку, защищая хрупкие медные проводники. По сути, она работает как трос внутри кабеля.

Арамидные (кевларовые) волокна в оптоволоконном кабеле. Именно они, а не хрупкое оптоволокно, несут на себе всю нагрузку на растяжение.
Автор: Stewe007 Источник: commons.wikimedia.org

«Рипкорд»: встроенный «нож» для быстрого монтажа

Теперь заглянем внутрь сетевого кабеля, той самой «витой пары». Там, под внешней оболочкой, часто можно найти одну тонкую, но очень прочную нить, обычно из капрона. Это не армирование. Это так называемая «разрывная нить», или рипкорд (от англ. Rip cord).

Ее задача — помочь монтажнику быстро и безопасно снять внешнюю изоляцию на большой длине. Вместо того чтобы пытаться аккуратно надрезать оболочку ножом, рискуя повредить витые пары внутри, профессионал просто надкусывает край, подцепляет эту нитку и тянет ее вдоль кабеля. Нить, как нож по маслу, делает идеально ровный продольный разрез, освобождая провода. Простое, но гениальное по своей сути решение, которое в профессиональной среде экономит кучу времени и может даже нервов. В дешевых noname-кабелях этой нити, как правило, нет — это один из признаков экономии производителя.

Тонкая красная нить (рипкорд) позволяет аккуратно вскрыть внешнюю оболочку кабеля, не рискуя повредить витые пары.
Автор: Asurnipal Источник: commons.wikimedia.org

Каркас и защита: зачем кабель набивают веревками

Но что делать, если внутри силового кабеля лежит не тонкий капрон, а толстая хлопковая или джутовая веревка? Неужели она тоже для прочности? Нет. Здесь функция куда более хитрая, и она связана с самим процессом производства. Такие веревки служат каркасом-наполнителем. Когда несколько толстых жил скручивают вместе, между ними образуются пустоты. Если на такую скрутку сразу накладывать внешнюю оболочку из горячего пластика под давлением, она продавит мягкую изоляцию жил и может даже привести к их замыканию.

Вот тут-то и вступает в дело наполнитель. Он, заполняет все пустоты и создает плотную, упругую основу. Теперь внешняя оболочка ложится на него, а не на жилы, формируя идеально круглое сечение без деформации. Плюс, наполнитель защищает изоляцию жил от трения друг о друга при изгибах кабеля, продлевая срок его службы.

В качестве материала чаще всего используется джут или хлопчатобумажная пряжа, а в термостойких и высоковольтных кабелях — стекловолоконный ровинг, который служит еще и дополнительным термобарьером.

Идентификация: цветной паспорт из прошлого

В старых, особенно советских, многожильных кабелях можно встретить тонкие цветные нити, идущие вдоль всего провода. Они не украшение и не армирование. Это — опознавательная маркировка или «счетная жила».

В те времена, когда нанести качественную и стойкую маркировку на саму изоляцию было сложно (особенно на резиновые или тканевые оболочки), каждый кабельный завод в СССР имел свою уникальную комбинацию цветных нитей, закрепленную в ГОСТах. По этим нитям можно было безошибочно определить, кто, где и когда произвел данный отрезок провода. Такой вот был своеобразный паспорт изделия, помогавший в том числе и в борьбе с контрафактом. Гениально и просто.

Сегодня такая маркировка встречается редко, так как современные технологии позволяют наносить всю информацию прямо на оболочку. Но в некоторых профессиональных и специализированных кабелях (например, в многопарных телефонных или сигнальных) цветные нити до сих пор используются для быстрой идентификации пучков и пар проводов.

Так что простая на вид нитка внутри кабеля может быть и высокотехнологичным «бронежилетом», и удобным «ножом» для монтажника, и дешевым наполнителем, и даже паспортом изделия. Типичный пример того, как в хорошем инженерном решении не бывает случайных деталей. Даже если они выглядят как простая веревка.

Изображение в превью:
Автор: Mx. Granger
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
О разном интересном.

2 комментария

p
такая бредятина, высосанная из пальца, что даже разбирать ошибки не хочется…
m
она продавит мягкую изоляцию жил и может даже привести к их замыканию

мдя…
Уровень, несравненно более низкий, чем у Удава был… В какое днище скатился Хобот…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Ученые впервые наблюдали процесс, давший начало сложной жизни на Земле: как контакт двух простых клеток изменил ход эволюции

Один из самых сложных вопросов в современной биологии — это механизм появления эукариотической клетки. Вся жизнь на Земле делится на простые микроорганизмы (бактерии и археи) и...

Архитектура преисподней: как на самом деле устроен источник магмы Йеллоустоунского супервулкана

Традиционно считалось, что под Йеллоустоуном находится мантийный плюм. Согласно этой классической концепции, глубоко в недрах планеты, на границе земного ядра и мантии, зарождается мощный...

Секрет Саграда Фамилия: почему у самого высокого храма мира предел высоты в 172 метра

В прошлой статье я писал про долгострой, и вот совпадение, тоже храм, в Таиланде. Но если Храм Истины это самый масштабный проект целиком из древесины, то Саграда Фамилия уже самый высокий...

Как первоцветы выживают в суровых условиях ранней весны

Ранняя весна в центральной полосе России — время, когда природа только пробуждается от зимнего сна. Еще в низинах лежит снег, а на полянках появляются первые цветы, это кажется настоящим...

Где находится самый старый пароход в России и почему его сохранили

На набережной Енисея в центре Красноярска стоит пароход, который по праву считается одним из самых старых сохранившихся судов России. Грузопассажирский колёсный пароход «Святитель Николай»,...