Kabel

Kabel je soustava dvou nebo více elektrických nebo optických vodičů spojených společným pláštěm. Jednotlivé vodiče (žíly) elektrického kabelu mohou být nejen z plného drátu, ale také laněné, složené z tenkých drátků. Takový vodič se označuje jako licna. Žíly silnoproudých kabelů už od průřezu 25 mm² jsou složené z jednotlivých tenčích drátů. Žíly je tak možné zformovat a dosáhnout kruhového průřezu výsledného kabelu. Mluvíme potom o sektorovaném vodiči. Kabel nemusí obsahovat jen elektrické vodiče, ale i například optické vlákno nebo několik koaxiálních kabelů.

Kabely jsou nejčastěji používané k přenosu elektrické energie a optických signálů. Nejzákladnější rozdělení elektrických kabelů je na silové pro rozvod elektrické energie a slaboproudé, to jsou kabely datové, sdělovací, ovládací.

Materiál kabelů

Základním materiálem pro jádra elektrických kabelů jsou elektrovodná měď nebo hliník. Hliník má sice nižší vodivost než měď, a proto pro stejné proudy musí mít větší průměr, ale přesto je výsledný kabel lehčí, než měděný. Hliníkový vodič je i lacinější, než měděný.

Dnešní použití hliníku jako vodiče je především pro stabilní (např. uliční) rozvody, nebo závěsná vedení (kdy je hliníkový vodič doplněn vpleteným ocelovým nosným prvkem). Obecně má použití hliníku oproti mědi některé nevýhody:

- Hliník je křehčí, vodič se např. opakovaným ohybem snadno zlomí. Proto není hliník vhodný pro vedení s mechanickým pohybem.

- Průchodem proudu se hliník zahřívá a zvětšuje svůj objem. Pokud je hliníkový vodič spojen mechanicky s jiným vodičem kupříkladu pomocí šroubu, pak toto roztažení nemůže probíhat všemi směry stejně. Není-li spoj optimálně navržen, dojde k plastické deformaci měkkého hliníku. Při ochlazení, tedy když proud přestane vodičem protékat, se naopak smrští rovnoměrně ve všech směrech, což způsobí, že se šroubované kontakty poněkud uvolní, čímž se zvýší jejich přechodový odpor, který následně vede ke zvýšenému zahřívání. Navíc se hliníkový vodič vlivem působení vzdušného kyslíku potahuje vrstvičkou nevodivého Al₂O₃ a vinou toho se přechodový odpor mezi vodičem a svorkovnicí dále zvyšuje. Hliníkové kontakty mají být proto pravidelně dotahovány, aby se zmenšilo nebezpečí vzniku požáru.

Tyto vlastnosti vedly v posledních letech k omezení používání hliníku ve prospěch mědi zejména v domovních rozvodech. Nadále se hliník jako vodič běžně používá v dálkových rozvodech a průmyslových aplikacích, které jsou pod profesionálním dohledem.

Běžným materiálem pro výrobu izolace a plášťů kabelů je měkčené PVC, pryž, dále silikonová pryž, polyetylen, EPR, HEPR, HFFR aj.

Užití kabelů

Podle způsobu užití existují kabely pro pevné uložení a pro pohyblivé přívody. Mohou být spirálově zkroucené (jako telefonní šňůra), jednotlivé vodiče mohou být zkrouceny do tvaru šroubovice (tzv. kroucená dvojlinka) apod. Existují kabely odolné vysokým teplotám s izolací ze silikonové pryže i kabely nehořlavé, které si uchovávají funkčnost po určitou dobu i v ohni. Sdělovací kabely jsou často stíněné, aby vyhověly požadavkům na elektromagnetickou kompatibilitu. Izolované vodiče jsou nejdříve společně obaleny vodivou fólií nebo pletivem, potom teprve společným izolačním pláštěm. U datových kabelů (STP) může být stíněna každá dvojice vodičů a potom ještě celý kabel.

Typy kabelů

Na tuto kapitolu je přesměrováno heslo telekomunikační kabel.

• silové kabely – k přenosu elektrické energie
  • kabel pro pevné uložení do stěn, do elektroinstalačních kanálů, žlabů, lišt
  • lehká šňůra pro pohyblivé přívody domácích spotřebičů a malých strojů
  • těžká šňůra pro přívody velkých strojů a mobilních rozvaděčů
  • závěsný kabel – ve společném plášti s elektrickými vodiči může být zalisováno ocelové lanko, za které je kabel zavěšen mezi opěrami
• sdělovací kabel (elektrický slaboproudý či optický kabel) – k přenosu dat (informací)
  • stíněný kabel
    • koaxiální kabel
  • kroucená dvojlinka
    • telefonní kabel
    • datový kabel
  • optický kabel

Pro připojení k internetu se používají kabely s kroucenou dvoulinkou (stíněné (STP) nebo nestíněné (UTP)) nebo optické kabely (dříve i koaxiální kabely).

Barevné značení žil silových kabelů a jejich kombinace

Barevné kombinace silových kabelů

V běžných rozvodech silové energie (nízkofrekvenční do napětí 1 kV) jsou z bezpečnostních důvodů již od 30. let pevně stanoveny barvy izolací podle toho, jakému účelu vodič bude sloužit. Zprvu to bylo (v rozvodech 1×220 V) tak, že černý vodič byl fázový a bílý nulovací. Postupem času a technickým rozvojem se předepsané barvy měnily.

Od října 1992 je v České republice normou ČSN 33 0165 pevně stanoveno toto barevné značení žil silových kabelů:

vodič střídavý proud	barva	barva
fáze (krajní vodič) (L, line)	černý, hnědý, šedý U jednofázového rozvodu je obvykle černý stále napájený obvod a hnědý je dočasně napájený obvod, např. za spínačem. U třífázového rozvodu je doporučené pořadí barev vodičů jednotlivých fází hnědý, černý, šedý. Pro zvláštní aplikace (např. v rozvodnách) se používá oranžovo-černý
zemnicí (ochranný vodič) (PE, protective earth) nulovací (PEN, protective earth neutral)	žluto-zelený (kombinace žluté a zelené)	(PEN by měl mít na koncích modré návlečky)
nulový (střední vodič) (N, neutral)	světlemodrý
vodič stejnosměrný proud	barva	barva
kladný pól (L+)	červený
záporný pól (L-)	tmavomodrý, černý, bílý
ochranný (PE)	žluto-zelený
střední (neutrální) (M, medium)	světlemodrý

Výše zmíněná ČSN 33 0165 zjednodušila elektrotechnikům život v tom, že do československé praxe převáděla evropský harmonizační dokument HD 308 z roku 1975 a zaváděla tzv. standardy barevného značení žil – jednoznačné, pevně stanovené barevné kombinace, které pokrývaly prakticky všechny potřeby elektrotechnických aplikací. Následující písmenné kódy byly společné pro pevné kabely i pohyblivé šňůry:

• A pouze krajní vodiče (tj. černé a hnědé);
• B krajní a ochranný vodič (černé, hnědé a jeden žlutozelený);
• C krajní, ochranný a střední vodič (tj. všechny barvy);
• D pouze pracovní vodiče, tj. krajní a střední.

V roce 2005 však vyšla ještě další norma ČSN 33 0166 ed.2, která k nám převádí nový harmonizační dokument HD 308 S2, jenž předepisuje opět odlišné barevné kombinace. Kladem je, že byla povolena k použití pro označení krajního vodiče i barva šedá (do té doby používaná pololegálně jako „zvláštní odstín černé“), výrazným záporem a krokem zpět je ale vnesená nejednoznačnost – a to nejen proto, že obě normy platí souběžně.

Od 1. 4. 2006 lze tedy dál vyrábět a používat původní kombinace A, B, C, D, jsou však výslovně uvedeny jako nedoporučené. Doporučenými přednostními kombinacemi jsou pro pevné kabely J (s ochranným vodičem) a O (bez ochranného vodiče), pro šňůry potom analogické kombinace G a X. Například 4B tak byla převedena na 4O, resp. 4X. Přesto mnohé kabelovny stále vyrábějí např. kombinace 3B nebo 4C, protože za ně v nové normě není přímá náhrada.

Navíc, přes veškerou snahu IEC, praxe není (a z komerčních důvodů patrně nikdy nebude) zcela jednotná – například Německo používá v distribuční stejnosměrné soustavě opačné rozlišení pólů, Japonsko a USA mají opačnou funkci šedého a světlemodrého vodiče atd.

Související články

• Drát
• Elektrický vodič
• Vodič (elektrotechnický výrobek)
• Kabelová objímka
• Kabelový svazek
• Kabelový buben
• Kabelový naviják
• Kabelové oko
• Podmořský kabel
• Prodlužovací kabel
• Startovací kabel
• Tester kabelů
• Ukládání kabelů

Literatura

• Štěpán Berka; Elektrotechnická schémata a zapojení 1; BEN - technická literatura, Praha 2008, ISBN 978-80-7300-229-9, str. 190-191 (Značení kabelů a vodičů)
• Štěpán Berka; Elektrotechnická schémata a zapojení 2; BEN - technická literatura, Praha 2010, ISBN 978-80-7300-254-1, str. 227 (Proudová zatížitelnost kabelů a vodičů) a str. 228 (Barevné značení žil silových kabelů a vodičů)
• ČSN 33 0165:92 (+ změny) – Elektrotechnické předpisy. Značení vodičů barvami nebo číslicemi. Prováděcí ustanovení
• ČSN 33 0166 ed.2:02 – Označování žil kabelů a ohebných šňůr

Externí odkazy

• Slovníkové heslo kabel ve Wikislovníku
• Obrázky, zvuky či videa k tématu kabel na Wikimedia Commons

Autoritní data	PSH: 2519 BNF: cb119428309 (data) LCCN: sh85041594 NDL: 00561415 NLI: 987007535948605171