Кабель представляет собой конструкцию из одного или нескольких изолированных проводников, объединённых общей защитной оболочкой. Само слово имеет голландское происхождение и переводится как «канат». В современной промышленности существует огромное разнообразие кабелей — только в нашей стране выпускается более тысячи различных типов. Основное их назначение — передача на расстояние электрической энергии, а также различных информационных сигналов: телефонных, телеграфных, телевизионных и радиовещательных (подробнее см. Электрическая связь).
Силовые кабели для передачи энергии
Наиболее мощными и крупногабаритными являются силовые кабели. Они играют ключевую роль в линиях электропередачи (ЛЭП), обеспечивая подачу электроэнергии от трансформаторных подстанций к конечным потребителям в городах — промышленным предприятиям, жилым домам и общественным зданиям.
Конструкция силового кабеля для трёхфазного тока включает три токопроводящие жилы, изготовленные из меди или алюминия. Каждая жила имеет индивидуальную изоляцию из специальной бумаги или пластика. Поверх изолированных жил накладывается общий защитный слой из полиэтилена или резины, который предохраняет внутренние элементы от влаги и агрессивных химических веществ. Для дополнительной механической прочности кабель часто оснащается броневым покровом из стальной ленты или проволоки.
В высоковольтных кабелях, рассчитанных на напряжение в сотни киловольт, применяется более сложная конструкция. Изолированные проводники помещаются в герметичную оболочку из стали или свинца, которая заполняется минеральным маслом. Масло выполняет две важные функции: оно охлаждает жилы, нагревающиеся при прохождении тока, и одновременно повышает электрическую прочность изоляции.
Кабели связи: передача информации
Кабели, предназначенные для связи, имеют принципиально иное устройство. Например, при строительстве телефонных сетей используются городские телефонные кабели, которые можно увидеть намотанными на большие деревянные барабаны. Внешне они напоминают длинный гибкий шланг.
Внутри такой кабель состоит из множества тонких изолированных проводов (жил), собранных в пучок и заключённых в общую оболочку. Количество пар проводов определяет ёмкость кабеля. Счёт ведётся именно парами, поскольку для организации телефонной связи всегда требуется два проводника.
Коаксиальные и симметричные кабели для дальней связи
Для междугородной и международной связи, а также для передачи телевизионных и радиовещательных программ, используются кабели другого типа. По ним передаётся электрический ток очень высокой частоты (см. Электрическая связь). С ростом частоты в обычных проводах резко увеличиваются потери энергии, и они начинают излучать электромагнитные волны, создавая помехи.
Для решения этой проблемы был создан коаксиальный кабель (от латинских слов «со» — совместно и «axis» — ось). Его конструкция практически исключает излучение и сводит к минимуму потери. Кабель состоит из центральной медной жилы, окружённой концентрической медной или алюминиевой трубкой. Изоляция между ними обеспечивается полиэтиленовыми шайбами или сплошным диэлектриком. Оба проводника расположены на одной оси, что и дало название этому типу кабеля. Коаксиальные кабели эффективно работают в широком диапазоне частот, включая УКВ (см. Радио).
Для передачи сигналов на более низких частотах (длинных и средних волн) применяются симметричные кабели, по конструкции схожие с городскими телефонными.
Кабельные магистрали: связь континентов
Развитие коаксиальных кабелей позволило совершить настоящий прорыв в межконтинентальной связи. С помощью специального герметичного кабеля, оснащённого встроенными усилителями-репитерами, впервые была проложена линия связи через Атлантический океан, соединившая Европу и Северную Америку. Протяжённость этого подводного кабеля составила около 4000 километров, а на некоторых участках он залегает на глубине до 4500 метров.
Сегодня разветвлённая сеть кабельных линий связи, включая подводные, пересекает территорию нашей страны и соединяет её с другими государствами, обеспечивая глобальный обмен информацией.