Sähköjohto

Ilmajohto

Sähköjohto on esine tai järjestelmän kuljetusta varten sähköenergian ja signaalin lähetyksen langallisessa viestintätekniikan ja langallinen korkean - taajuus tekniikkaa . Se on osa sähköpiiriä tai sähköverkkoa ja yhdistää siten virtalähteen ja kuluttajan. Kuljetusta varten elektronit virtaavat johtovirrana . Pienelle jännitepudotukselle tai pienille kuljetushäviöille johtavalla materiaalilla tulisi olla korkea sähkönjohtavuus , mihin jotkut metallit soveltuvat erityisen hyvin. Poikkipinta-ala on johtimen on otettava huomioon sallitut virrantiheyttä . Teknisestä toteutuksesta linjat perustuu havaintoihin linjan teorian .

kuvaus

Vaipan kaapelin rakenne. Toisessa kuvassa ulkokuori on poistettu. Näet pehmeän muoviseoksen, joka toimii täyteaineena pitämään kolme yksittäistä johtoa paikallaan.

Jälkeen purkaminen (kuva edellä), eristys on riisuttu :
johtava kupari johdot tulevat näkyviin (ruskea = ulkojohtimen )

Sähköjohdot koostuvat metallisista sähköjohtimista , yleensä johtojen tai litsijohtojen muodossa , mutta myös kuparista , alumiinista , hopeasta (esim. Hi-fi-kaapelit, korkeataajuiset kaapelit) tai teräksestä (esim. Metallilangat ) tehdyt nauhat tai kiskot . : rautateiden kiskot, raitiovaunut) sekä enimmäkseen niiden eristävä päällyste. Jos yhdistetään useita keskinäisesti eristettyjä johtimia (laskimoita), niitä kutsutaan johtimiksi tai kaapeleiksi.

Yksi johdin koteloitu eristeellä sisällä kaapeli- tai kutsutaan lanka . Kaapeleilla ja johtimilla on yhteistä, että sisäiset, toisiinsa eristetyt johdot on suojattu ympäröivältä väliaineelta yhteisellä vaipalla .

Kaapeleiden alla ymmärretään eristettyjä sähköjohtimia tai -johtoja , kiinteä asennus voi olla ja jonka ulkosuojakuori on joustava (toisin kuin linjat), jotta ne voidaan asettaa maahan ja veden alle.

Linjoja, joissa ulkoilma toimii eristeenä, kutsutaan ilmajohdiksi . Ne on ripustettu eristeiden päälle.

Termi sähköjohto viittaa yleensä myös pienikokoiseen johtavaan johtavaan liitäntään sähkökomponenttien välillä koosta, materiaalista ja rakenteesta riippumatta. Jälkimmäinen määräytyy dielektrisen lujuuden , virran läpi kulkevan kuormitettavuuden , taajuuden ja ympäristöolosuhteiden suhteen, joille kaapeli altistuu.

Sähköjohdon sähköiset ominaisuudet kuvataan linjapäällysteillä , aallon impedanssilla ja dielektrisellä lujuudella . Poikkileikkauspinta-ala vaikuttaa linjan vastukseen ja lämmitykseen suhteessa virrantiheyteen. Muita tärkeitä sähköjohdon ominaisuuksia ovat eristysmateriaalien pienimmät taivutussäteet, suurin vetolujuus ja lämpötilan kestävyys .

Lisäksi tehdään ero kiinteän asennuksen johtimien ja kaapelien sekä kannettavien laitteiden liittämistä varten tarkoitettujen johtojen välillä, jotka on suunniteltu joustaviksi johtimiksi, jotka sisältävät säikeisiä johtoja johtimina.

Kaapelit eroavat yleensä johtimen tyypistä (yksijohdin, monijohdin, hieno tai erittäin hieno lanka), ytimien lukumäärästä, poikkipinta-alasta, eristemateriaalista ja vaippamateriaalista.

Kaapelit kiinteään asennukseen on jaettu yhden ytimen kaapelit (muovi kaapelien, hyppy johdot , Bell johdot , kokoomakiskot), nauhakaapelit (eristettyjä johtimia tasaisesti vierekkäin, on liitetty toisiinsa muovista tai kumista web) ja vaipalliset kaapelit.

Ytimen eristys, kuten vaippamateriaali, koostuu usein PVC: stä tai kumista (esim. SBR , CR ). Joustavien linjojen tapauksessa on kaksoisviivat, kumiletkulinjat, muoviletkut ja silikonijohdot .

Ero voidaan tehdä myös voimajohtojen linjoista, hälytys- ja merkinantojärjestelmien linjoista ja tietoverkkojen linjoista.

Sovellukset

Sähköinen voimansiirto

Laminoitu kisko kytkentänä katkaisijan ja kolmivaiheisen kiskojärjestelmän välillä

Erityisesti suurella sähköteholla toimivia lähetyslinjoja ovat korkeajännitelinjat ilmajohtojen tai kaapeleiden muodossa. Ilmajohtojen tapauksessa johtimiin viitataan myös nimellä köydet ( johtokaapelit , maadoituskaapelit ) ja ne kiinnitetään eristeisiin erityisjousituksilla . Ilmajohdot ovat ilmajohtoja sähköajoneuvojen toimittamiseksi virroittimen kautta . Kolmivaihejohtoja käytetään enimmäkseen suurjännitelinjojen teknisenä suunnitteluna . Vaihtoehtoisesti on olemassa tasavirtaisia ​​pitkän matkan linjoja ja yksivaiheista vaihtovirtaa johtavia linjoja , jälkimmäiset erityisesti matalajännitteisille ja vetovoimalinjoille . Hybridilinjat yhdistettyyn siirtoon ovat myös yleisiä.

Kiskoja käytetään virran syöttämiseen kiinteille kuluttajille, joilla on korkea sähköteho matalalla jännitteellä (esim. Elektrolyysi ). Ne voivat kuljettaa suuria virtoja (ohjearvo jatkuvalle virralle 100–3000 A, tasavirralle > 10 kA) ja ne on valmistettu suorakulmaisesta poikkileikkauksesta 12 mm × 2 mm - 200 mm × 10 mm, harvemmin pyöreä poikkileikkaus. Kiskot eivät ole eristettyjä, kun otetaan huomioon lämmön johtaminen sähköstä . Joustavat kaapelit ankariin käyttöolosuhteisiin ovat nykyisiä kaistoja .

Termillä kisko on lisäksi merkitys sähkökäyttöisten kiskokulkuneuvojen ja muiden liikkuvien virrankuluttajien virtalähteelle vaihtoehtona ilmajohdolle.

Erityinen muoto sähköjohdon ovat autokaista järjestelmiä DIN EN61439-6: Jos nykyinen vaihtelee muutamasta ampeereina useita kilo-ampeeria sähköteho voidaan lähettää ja jaetaan. Johtimismateriaaleina käytetään pääsääntöisesti kuparisia tai alumiinisia lattatankoja, jotka eristetään toisistaan ​​ilmalla ja / tai muovista valmistetulla kiinteällä aineella. Virtakiskon kanavajärjestelmien energian hajauttamiseksi järjestelmään kytketään irrotuskotelot, jotka voidaan liittää ulkoisiin kuluttajiin sisäisten suojakomponenttien (esim. Katkaisijoiden tai sulakeelementtien) kautta.

Häviötöntä energiansiirtoa suprajohtavien kaapeleiden kanssa testataan edelleen. Maailman pisin noin 1 km pitkä kaapeli lasketaan Essenin keskustaan ​​vuonna 2013. Sen virrantiheys voi olla sata kertaa suurempi kuin kuparin; ampeeri voi olla viisi kertaa suurempi kuin vastaavien kuparikaapeleiden.

Signaalin siirto

Sähköjohtojen muodossa sankalangat niputettu johdinsarjaa historiallisessa puhelinjärjestelmä

Viestintätekniikassa termi linja tarkoittaa vieläkin yleisemmin signaalinsiirtoreittiä, jonka ei tarvitse edes koostua varsinaisessa merkityksessä olevasta sähköjohtimesta. Tyypillinen esimerkki signaalinsiirtoyhteydestä on tilaajalinja , joka yleensä sijaitsee fyysisesti puhelinjohdoissa . Toisaalta puhelinliitäntäkaapeli tai verkkokaapeli eivät ole vain mallijohtoja .

Korkean taajuuden linjat

Johtuen sähkövirran käyttäytymisestä suurilla taajuuksilla, linjoilla tai kaapeleilla on erityinen rakenne tällaisiin sovelluksiin. Esimerkkejä ovat koaksiaalinen , nauhalinja , Litz , vuotavat kaapelit ja aaltojohteet ja muut aaltojohteet . Pääsääntöisesti ei saa käyttää mielivaltaisia päätevastuksia , jotta vältetään yhteensopimattomuus ei-toivottujen vaikutusten, kuten heijastusten, kanssa . Pienillä tehotasoilla valitaan enimmäkseen suorituskyvyn säätö, mutta hyötysuhde on rajoitettu 50 prosenttiin.

Kirjoita koodi

• katso kaapeleiden tyyppimerkintä

kirjallisuus

• Günter Springer: Sähkötekniikan asiantuntemus . 18. painos. Europa-Lehrmittel, 1989, ISBN 3-8085-3018-9 . 
• Ernst Hörnemann: Erikoiskoulutus teollisuuselektroniikassa . 1. painos. Westermann Schulbuchverlag, Braunschweig 1998, ISBN 3-14-221730-4 . 

Yksittäiset todisteet

1. ↑ Kupari sähkötekniikassa - kaapelit ja johdot. (PDF; 650 kB) Deutsches Kupfer-Institut e. V., s.18 , luettu 20. helmikuuta 2019 . 
2. ↑ DIN 43671 kuparista valmistetut kiskot - mitoitus jatkuvaa virtaa varten
3. ↑ Klaus Jopp: Sähkö ilman vastusta. (PDF; 4,3 Mt) (Ei enää saatavana verkossa.) S. 28 , arkistoitu alkuperäisestä 11. joulukuuta 2015 ; Haettu 3. heinäkuuta 2013 .