TECHNOKABEL_informator.pdf

Jak poprawnie odczytać oznaczenie kabla 4x50/25 – liczba żył i przekroje N, PE?

No nareszcie znalazłem to o co mi chodziło: Czasem podanie dokładnego oznaczenia kabla eliminuje producenta lub grupę producentów z udziału w przetargu. No i wtedy "zaczynają się schody" Polecam rozdział 3 załącznika. Pozdrawiam.

1

Informator Techniczny

wydanie 2007

2

3

Spis treści
1. Wstęp

5

2. Podział produkowanych kabli na grupy

6

3. Oznaczanie kabli

12

4. Konstrukcje żył

22

5. Izolacja żył

29

6. Skręcanie wiązek i ośrodków kabli

32

7. Identyfikacja żył, wiązek i pęczków

33

8. Ekrany

40

9. Powłoki i osłony

42

10. Bariery przeciwwilgociowe

43

11. Pancerze

44

12. Koncentryczne żyły ochronne

46

13. Opakowanie

47

14. Warunki eksploatacyjne kabli

53

15. Obciążalność prądowa długotrwała

55

16. Obciążalność przeciążeniowa i zwarciowa

60

17. Spadki napięcia

64

18. Parametry transmisyjne

67

19. Tłumienie i zniekształcenia sygnałów

70

20. Zagadnienia kompatybilności elektromagnetycznej

74

21. Zachowanie się kabli w pożarach

80

22. Kable bezpieczeństwa = kable przeżywające

84

23. Instalowanie kabli

87

24. Obliczanie parametrów elektrycznych

89

25. Przeliczniki miar amerykańskich

91

26. Słownik podstawowych terminów i skrótów

92

4

5

1. Wstęp
Firma Technokabel SA powstała w 1982 roku, a od 1992 roku jest spółką akcyjną założoną przez pracowników. Biura firmy mieszczą się w Warszawie, a fabryka kabli w Szreńsku niedaleko Mławy. Nasz zespół
tworzy obecnie 180 osób.
Pierwszy odcinek kabla został przez nas wyprodukowany w 1986 roku. Od tego czasu wyprodukowaliśmy już ponad 7000 rodzajów kabli i dalej pracujemy nad nowymi konstrukcjami i technologiami. Nasze
kable mają różnorodne zastosowania niemal w każdej dziedzinie przemysłu, także w energetyce i w budownictwie – kable tworzące nowoczesną infrastrukturę budynków, również tzw. budynków inteligentnych.
Podany w następnym rozdziale podział kabli na grupy pozwala zorientować się jak szeroka jest nasza oferta.
Stopniowo rozszerzamy dziedzinę kabli energetycznych, również kabli pancerzonych. Ale to nie
oznacza, że dzieje się tak kosztem tradycyjnie produkowanych kabli do transmisji sygnałów – w tej dziedzinie klienci uznają nas za specjalistów. Naszym celem są kable energetyczne do zastosowań specjalnych,
a w ich projektowaniu i produkcji wykorzystujemy zdobyte dotychczas doświadczenia.
Do nowych potrzeb dostosowujemy nasze możliwości. Prowadzimy prace badawczo-rozwojowe nad
nowymi technikami i technologiami. Rozwijamy zaplecze pomiarowo-badawcze. Modernizujemy istniejące
linie produkcyjne i instalujemy nowe. Poprzez system szkoleń pogłębiamy wiedzę całego zespołu pracowników. Rozszerzamy skomputeryzowany system zrządzania przedsiębiorstwem o nowe moduły. Ciągle
doskonalimy system zarządzania jakością.
Coraz częściej konstruujemy i produkujemy kable według zamówień i indywidualnych wymagań
naszych klientów. Dzięki współpracy z klientami zdobywamy nowe doświadczenia w projektowaniu i w produkcji, ale również w eksploatacji naszych kabli. Ta ogromna wiedza pozwala nam doradzać klientom w
doborze odpowiedniego kabla do istniejących warunków.
Lepsze wykorzystanie miedzi to nasz kolejny cel i korzyść dla naszych klientów. Oferujemy kable
jednożyłowe, których długotrwała obciążalność prądowa jest większa niż kabli wielożyłowych. Sugerujemy
projektantom i inwestorom, aby skracali trasy kabli zasilających niskiego napięcia wszędzie tam gdzie to jest
możliwe. Tę zasadę sami wdrażamy w życie i przy rozbudowie naszej fabryki umieściliśmy stacje transformatorowe jak najbliżej maszyn. To są oszczędności, które łatwo policzyć.
Wydajemy i stale uzupełniamy karty katalogowe i katalogi produkowanych przez nas kabli. Katalogi
obejmują poszczególne grupy kabli – aktualnie jest ich dwanaście. Podział kabli na grupy wynika z obszaru
ich zastosowań (patrz Rozdział 2). Wspomniane katalogi zawierają szczegółowe informacje o konstrukcji
kabli, o ich własnościach użytkowych oraz przewidywanych zastosowaniach. Informacje te dostępne są
również na naszych stronach internetowych www.technokabel.pl.
Niniejszy Informator jest uzupełnieniem tych katalogów. Zawiera informacje techniczne o charakterze
ogólnym, zwykle nie podawane w kartach katalogowych. Przeznaczony jest dla naszych klientów i dla użytkowników naszych kabli i ma im pomóc w doborze kabli do planowanych zastosowań. Opisuje zasady
budowy kabli i ich elementów, własności stosowanych materiałów, podaje cechy charakterystyczne i własności użytkowe kabli oraz zwraca uwagę na narażenia eksploatacyjne jakim mogą być poddane podczas
wieloletniej pracy. Z podanych wyżej powodów, Informator ma więc również cechy poradnika. Dla wielu
czytelników użyteczny będzie słownik podstawowych terminów technicznych, który zamieszczamy na końcu
Informatora.
Przy opracowaniu kolejnych wydań Informatora Technicznego bierzemy pod uwagę pytania kierowane
do nas przez naszych klientów i użytkowników naszych kabli.
W przypadku jakichkolwiek wątpliwości o charakterze technicznym, prosimy o bezpośredni kontakt
z naszym działem Konstrukcji Kabli i Rozwoju, którego pracownicy chętnie odpowiedzą na Państwa pytania
i pomogą w doborze kabli do ich przewidywanych zastosowań.
telefon
fax

(0-22) 516 97 77 (centrala)
(0-22) 516 97 64 (Dział Konstrukcji Kabli i Rozwoju)
(0-22) 516 97 87

e-mail

tech@technokabel.com.pl

adres do korespondencji
TECHNOKABEL SA
ul. Nasielska 55
04-343 Warszawa

6

2. Podział produkowanych kabli na grupy
Według terminologii przyjętej w polskich normach, termin przewód ma znaczenie szersze niż termin
kabel, co oznacza, że kabel (wraz m.in. z przewodami napowietrznymi i drutami nawojowymi) jest jednym
z przewodów. Tradycyjnie kabel miał powłokę ołowianą i przeznaczony był do układania w ziemi. Przewody
miały powłoki wykonane głównie z gumy. Ale od czasu, gdy ołów był stopniowo wypierany przez tworzywa,
ta wyraźna granica podziału zaczęła się zacierać. W znaczeniu potocznym, kabel i przewód różnią się raczej
wymiarami, choć i tu brak granicy podziału – kabel jest na ogół grubszy, przewód zaś jest cieńszy i zwykle
elastyczny. Ten drugi, potoczny podział stał się popularny. Najwidoczniej średnice wyrobów produkowanych
przez Technokabel leżą gdzieś między kablem a przewodem, bo zwykle nasi klienci używają obu nazw
wymiennie. Nie widzimy w tym błędu i taką zasadę przyjęliśmy również w niniejszym Informatorze. Oznacza
to, że kabel to przewód i odwrotnie.
Produkowane przez nas kable są stosowane w energetyce i wielu gałęziach przemysłu, służą również
do łączenia urządzeń używanych w biurach i centrach handlowych, rzadziej w gospodarstwach domowych.
Dlatego kryterium podziału kabli na grupy jest ich zastosowanie wynikające z własności użytkowych. Kable
należące do tej samej grupy mogą dodatkowo różnić się pewnymi szczególnymi cechami, takimi jak
odporność na działanie czynników chemicznych lub naprężeń mechanicznych, odporność na wilgoć przy
ułożeniu w ziemi, zmniejszona emisja dymu i agresywnych gazów (chloru) w czasie pożaru lub nierozprzestrzenianie płomienia. Poniżej zestawiono grupy produkowanych przez nas kabli.

A. Kable do transmisji danych (automatyka, elektronika, komputery)
typ TECHNOTRONIK
•

zbudowane z żył wielodrutowych, nie ekranowane lub ekranowane oplotem z drutów miedzianych,
skręcone z pojedynczych żył lub wieloparowe; mogą być również wykonane w następujących
wersjach: bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów, olejoodporne, do układania w kanałach kablowych i bezpośrednio w ziemi, również do obwodów iskrobezpiecznych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych i cyfrowych o małej częstotliwości lub małej przepływności binarnej na niewielkie odległości, które można zwiększyć przez zastosowanie kabli o większych przekrojach żył, kabli o konstrukcji parowej oraz ekranów na parach i na ośrodkach,

•

stosowane w systemach sterowania, monitorowania, sygnalizacji, kontroli, komputerowych, elektroniki, elektroniki przemysłowej, w technice pomiarowej, w sieciach do transmisji danych.

typ TECHNOKONTROL
•

zbudowane z żył wielodrutowych, nie ekranowane lub ekranowane taśmami aluminiowo-poliestrowymi, skręcone z pojedynczych żył lub wieloparowe; wersje wykonania takie same jak dla kabli
TECHNOTRONIK,

•

przeznaczenie – takie jak kabli TECHNOTRONIK,

•

zastosowanie – takie jak kabli TECHNOTRONIK.

kable do transmisji cyfrowej, RD-Y(St)Y Bd i RD-2Y(St)Y PIMF
•

zbudowane z żył jednodrutowych o izolacji polwinitowej lub polietylenowej, wieloparowe o konstrukcji
pęczkowej, ekranowane taśmami aluminiowo-poliestrowymi, mogą mieć wzmocnioną lub dodatkową
powłokę,

•

przeznaczenie – takie samo jak kabli TECHNOTRONIK, ale przy znacznie większych zasięgach –
konstrukcja pęczkowa umożliwia większą odporność na zakłócenia, przystosowane do połączeń
Maxi-Termi-Point – certyfikat AMP,

•

zastosowanie – takie samo jak kabli TECHNOTRONIK, ale możliwa transmisja sygnałów na większe
odległości, stosowane w obwodach w elektrowniach, przy wzmocnionej lub dodatkowej powłoce
mogą być układane w kanałach i na zewnątrz budynków.

kable do przemysłowej sieci typu BUS,
•

kable parowe z ekranem podwójnym z taśmy aluminiowo-poliestrowej i oplotu z drutów miedzianych
ocynowanych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych i cyfrowych o częstotliwości do 10 MHz lub przepływności binarnej 20 Mb/s na niewielkie odległości,

•

zastosowanie – przemysłowe magistrale typu PROFIBUS i AS-I, wewnątrz budynków.

7

kable do sieci typu BUS w budynkach inteligentnych,
•

budowa – taka jak kabli typu BUS do sieci przemysłowych,

•

przeznaczenie – takie jak kabli typu BUS do sieci przemysłowych,

•

zastosowanie – Europejska Magistrala Instalacyjna typu EIB BUS i EIB BUS-H, wewnątrz budynków.

B. Kable sterownicze i zasilające
typ TECHNOFLEKS na napięcie 300/500 V i 0,6/1 kV
•

zbudowane z żył wielodrutowych, nie ekranowane lub ekranowane oplotem z drutów miedzianych,
skręcone z pojedynczych żył lub wieloparowe; mogą być również wykonane w następujących
wersjach: bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów, olejoodporne, do układania w kanałach kablowych i bezpośrednio w ziemi, również do dźwigów, kaset
sterujących, silników i instalacji iskrobezpiecznych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych i cyfrowych o małej częstotliwości lub małej
przepływności binarnej na niewielkie odległości, które można zwiększyć przez zastosowanie kabli
o większych przekrojach żył, kabli o konstrukcji parowej oraz ekranów na parach i na ośrodkach,

•

stosowane w systemach sterowania elementami wykonawczymi automatyki wewnątrz budynków,
również dźwigów i podwieszanych kaset sterujących, w instalacjach iskrobezpiecznych oraz do zasilania odbiorników o niewielkiej mocy, w tym do połączenia falowników i silników.

typ TECHNOKONTROL na napięcie 300/500 V i 0,6/1 kV
•

zbudowane z żył wielodrutowych, nie ekranowane lub ekranowane taśmami aluminiowo-poliestrowymi, skręcone z pojedynczych żył lub wieloparowe; wersje wykonania jak dla TECHNOFLEKS,

•

przeznaczenie – takie jak kabli TECHNOFLEKS,

•

zastosowanie – takie jak kabli TECHNOFLEKS.

C. Kable teleinformatyczne
kable do multimedialnych sieci teleinformatycznych, strukturalne typu LAN
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub z żył wielodrutowych (przewody przyłączeniowe typu patch
cords), wieloparowe, nie ekranowane lub ekranowane taśmą aluminiowo-poliestrową albo oplotem
z drutów miedzianych; mogą być również wykonane w następujących wersjach: bezhalogenowe,
z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych wielkiej częstotliwości (do 250 MHz) i cyfrowych
o bardzo dużej przepływności binarnej (do 1 Gb/s),

•

stosowane wewnątrz budynków w sieciach komputerowych, w sieciach automatyki przemysłowej,
w aplikacjach multimedialnych, w sieciach monitoringu z kamerami TV i w sieciach alarmowych.

typ TECHNODATA LAN do multimedialnych sieci teleinformatycznych, do układania w ziemi
•

zbudowane z żył jednodrutowych i wielodrutowych, wieloparowe; mogą być również z barierą przeciwwilgociową w postaci taśmy aluminiowej pełniącej również funkcję ekranu, mogą zawierać stalową linkę nośną,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych wielkiej częstotliwości (do 250 MHz) i cyfrowych
o bardzo dużej przepływności binarnej (do 1 Gb/s),

•

stosowane w sieciach komputerowych, w sieciach automatyki przemysłowej, gdzie występują duże
zakłócenia, w sieciach monitoringu z kamerami TV i w sieciach alarmowych, mogą być układane
w ziemi, w kanałach kablowych i rozwieszane na słupach na zewnątrz budynków.

przewody współosiowe do transmisji danych, typ RG
•

zbudowane z żył jednodrutowych miedzianych lub żelaznych miedziowanych i z żył wielodrutowych
miedzianych, z izolacją polietylenową lub polietylenowo-powietrzną, z ekranem z drutów miedzianych, ewentualnie z barierą przeciwwilgociową; mogą być również wykonane w następujących
wersjach: bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów cyfrowych o bardzo dużej przepływności binarnej (do 1 Gb/s),

•

stosowane w sieciach komputerowych, również w sieciach automatyki przemysłowej, sieciach monitoringu z kamerami TV wewnątrz budynków.

8

D. Przewody współosiowe (koncentryczne)
•

zbudowane z żył jednodrutowych i wielodrutowych miedzianych, z izolacją z polietylenu jednolitego
lub spienionego albo polietylenowo-powietrzną, ekranowanych oplotem z drutów miedzianych, albo
z ekranem złożonym z taśmy aluminiowo-poliestrowej i oplotu z drutów miedzianych, ewentualnie
z barierą przeciwwilgociową; mogą mieć dodatkowe żyły sterujące i być również wykonane w następujących wersjach: bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych o częstotliwości do 250 MHz i cyfrowych o przepływności binarnej do 1 Gb/s,

•

stosowane w sieciach telewizji kablowej i satelitarnej, w stacjach telefonii komórkowej, w urządzeniach nadawczych, w sieciach komputerowych, w sieciach automatyki przemysłowej, gdzie występują duże zakłócenia, w sieciach monitoringu z kamerami TV, w technice pomiarowej; mogą być
instalowane w budynkach i układane w ziemi.

E. Telekomunikacyjne kable instalacyjne
telekomunikacyjne kable stacyjne, YTKSY
•

zbudowane z żył jednodrutowych, wieloparowe, nie ekranowane lub ekranowane taśmą aluminiowopoliestrową; mogą być również wykonane w następujących wersjach: bezhalogenowe, z materiałów
uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów, olejoodporne, do układania w kanałach kablowych
i bezpośrednio w ziemi, również do obwodów iskrobezpiecznych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych i cyfrowych o małej częstotliwości lub małej
przepływności binarnej na niewielkie odległości, które zwiększają się przy większych przekrojach żył
i przy zastosowaniu ekranów na parach i na ośrodkach,

•

stosowane w instalacjach układanych na stałe (żyły jednodrutowe) w połączeniach wewnątrz budynków, w systemach sterowania, monitorowania, sygnalizacji, kontroli, komputerowych, elektroniki,
elektroniki przemysłowej, w technice pomiarowej, w sieciach do transmisji danych.

telekomunikacyjne przewody giętkie, YTLY
•

zbudowane z żył wielodrutowych, okrągłe lub płaskie; mogą być również wykonane w następujących
wersjach: bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów, olejoodporne,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów alarmowych oraz analogowych i cyfrowych o małej częstotliwości (do 10 kHz) lub małej przepływności binarnej (do 20 kb/s) na niewielkie odległości, które
można zwiększyć przez zastosowanie kabli o większych przekrojach żył,

•

stosowane w systemach alarmowych, sterowania, monitorowania, sygnalizacji, kontroli, komputerowych, elektroniki przemysłowej, elektroniki, w technice pomiarowej, w sieciach do transmisji
danych.

kable do instalacji pożarowych, YnTKSY, YnTKSX
•

zbudowane z żył jednodrutowych, wieloparowe, nie ekranowane lub ekranowane taśmą aluminiowopoliestrową, bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów, do układania w kanałach kablowych i bezpośrednio w ziemi, również do obwodów iskrobezpiecznych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych i cyfrowych o małej częstotliwości lub małej
przepływności binarnej na niewielkie odległości, które można zwiększyć przez zastosowanie kabli
o większych przekrojach żył, kabli o konstrukcji parowej oraz ekranów na parach i na ośrodkach,

•

stosowane w instalacjach przeciwpożarowych, które są układane na stałe (żyły jednodrutowe) w budynkach.

przewody do systemów alarmowych i domofonów oraz urządzeń niskiego napięcia, YTDY, SCYY
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub wielodrutowych, skręcane z pojedynczych żył; mogą być również wykonane w następujących wersjach: bezhalogenowe, z materiałów uniepalnionych i o zmniejszonej emisji dymów, olejoodporne,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów alarmowych oraz analogowych i cyfrowych o częstotliwościach
akustycznych lub małej przepływności binarnej (do 20 kb/s) na niewielkie odległości (do 100 m),
które można zwiększyć przez zastosowanie kabli o większych przekrojach żył,

•

stosowane w systemach alarmowych, domofonowych, sterowania, monitorowania, sygnalizacji i kontroli wewnątrz budynków.

9

typ TECHNOINSTAL, kable alarmowe i sygnalizacyjne do układania w ziemi
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub wielodrutowych, nie ekranowane lub ekranowane taśmą aluminiowo-poliestrową, z barierą przeciwwilgociową, do układania w kanałach kablowych i bezpośrednio
w ziemi; również do obwodów iskrobezpiecznych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów alarmowych oraz analogowych i cyfrowych o częstotliwościach
akustycznych lub małej przepływności binarnej (do 20 kb/s) na niewielkie odległości (do 100 m),
które można zwiększyć przez zastosowanie kabli o większych przekrojach żył,

•

stosowane w systemach alarmowych, sterowania, monitorowania, sygnalizacji, kontroli, komputerowych, elektroniki przemysłowej, elektroniki, w sieciach do transmisji danych.

F. Przewody audio i video
przewody mikrofonowe, YPMY i YPMX
•

zbudowane z żył wielodrutowych o izolacji polwinitowej lub polietylenowej, nie ekranowanych lub
ekranowanych obwojem z drutów miedzianych, ewentualnie z ekranem wspólnym w postaci oplotu
z drutów miedzianych,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych i cyfrowych o częstotliwościach akustycznych lub
małej przepływności binarnej (do 20 kb/s) na niewielkie odległości (do 100 m), które zwiększają się
przy większych przekrojach żył i przy zastosowaniu ekranów na żyłach i na ośrodkach,

•

stosowane w systemach sterowania, monitorowania, sygnalizacji, kontroli, komputerowych, elektroniki, elektroniki przemysłowej, w technice pomiarowej, w sieciach do transmisji danych.

przewody głośnikowe, TLYp, TLgYP, TLXp
•

zbudowane z dwóch żył wielodrutowych, również z miedzi beztlenowej (OFC), ułożonych równolegle
lub koncentrycznie, także płaskich (zagęszczanych),

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych o częstotliwościach akustycznych na niewielkie
odległości ( & lt; 100 m), które można zwiększyć przez zastosowanie kabli o większych przekrojach żył,

•

stosowane w systemach elektroniki i odtwarzania dźwięku.

typ TECHNOAUDIO, przewody do akustyki profesjonalnej
•

zbudowane z żył wielodrutowych bardzo giętkich (podatnych na przegięcia) ekranowanych obwojem
lub oplotem z drutów miedzianych, w powłoce odpornej na ścieranie,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów analogowych o częstotliwościach akustycznych na niewielkie
odległości ( & lt; 100 m), które można zwiększyć przez zastosowanie kabli o większych przekrojach żył,

•

stosowane w systemach akustyki (mikrofony, gitary), również w układach elektronicznych i w technice pomiarowej.

G. Przewody montażowe
telekomunikacyjne przewody montażowe jednożyłowe, TDY, TLY, LiY
•

zbudowane z żył jednodrutowych i wielodrutowych giętkich, o izolacji polwinitowej,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów i zasilania niewielkich odbiorników,

•

stosowane do łączenia elementów obwodów elektronicznych i w automatyce przemysłowej.

elektroenergetyczne przewody montażowe jednożyłowe, LgY, LgYc
•

zbudowane z żył wielodrutowych giętkich, o izolacji polwinitowej, również ciepłoodpornej,

•

przeznaczone do zasilania niewielkich odbiorników,

•

stosowane do łączenia elementów obwodów zasilających w elektronice i w automatyce przemysłowej.

telekomunikacyjne przewody montażowe wstążkowe, TDWY, TLWY
•

zbudowane z ułożonych równolegle (wstążka) żył wielodrutowych giętkich, o izolacji polwinitowej,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów i zasilania niewielkich odbiorników,

•

stosowane do łączenia elementów obwodów elektronicznych, komputerowych, w automatyce przemysłowej itp.

10

H. Przewody do odbiorników ruchomych i przenośnych
elektroenergetyczne przewody mieszkaniowe, OMY, OMYp
•

zbudowane z żył wielodrutowych giętkich o izolacji polwinitowej, również płaskie,

•

przeznaczone do zasilania niewielkich odbiorników,

•

stosowane do zasilania urządzeń domowych, również przenośnych i ruchomych oraz urządzeń elektronicznych i automatyki przemysłowej niewielkiej mocy.

elektroenergetyczne przewody warsztatowe, OWY
•

zbudowane z żył wielodrutowych giętkich o izolacji polwinitowej,

•

przeznaczone do zasilania niewielkich odbiorników,

•

stosowane do zasilania przenośnych i ruchomych urządzeń warsztatowych oraz urządzeń elektronicznych i automatyki przemysłowej niewielkiej mocy.

I. Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne na napięcie 0,6/1 kV
kable elektroenergetyczne, YKY, YKXS, NYY
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub wielodrutowych, okrągłych lub sektorowych, zwykle zagęszczonych, o izolacji polwinitowej, lub z polietylenu usieciowanego, również ekranowane taśmą miedzianą
lub opancerzone taśmą stalową lub okrągłymi drutami stalowymi,

•

przeznaczone do zasilania urządzeń lub grup urządzeń, przy większych mocach większe przekroje
żył,

•

stosowane w budownictwie, przemyśle i energetyce, układane w budynkach, w kanałach kablowych i
bezpośrednio w ziemi.

kable sygnalizacyjne, YKSY, YKSXS, NYY
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub wielodrutowych o izolacji polwinitowej, lub z polietylenu usieciowanego, również ekranowane taśmą miedzianą lub opancerzone taśmą stalową lub okrągłymi
drutami stalowymi,

•

przeznaczone do sterowania i zasilania niewielkich odbiorników, przy większych mocach większe
przekroje żył,

•

stosowane w systemach automatyki przemysłowej, systemach sterowania oraz do zasilania urządzeń wykonawczych niewielkiej mocy zainstalowanych na stałe.

J. Kable górnicze sygnalizacyjne na napięcie do 0,6/1 kV, YnKGSLY
•

zbudowane z żył wielodrutowych o izolacji polwinitowej, wielożyłowe, wieloparowe lub wielotrójkowe,
ewentualnie ekranowane oplotem, w powłoce z materiału o zmniejszonej palności,

•

przeznaczone do sterowania i zasilania niewielkich odbiorników, przy większych mocach większe
przekroje żył,

•

stosowane w systemach automatyki, systemach sterowania oraz do zasilania urządzeń wykonawczych niewielkiej mocy.

K. Kable okrętowe na napięcie 450/700 V, YKOY
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub wielodrutowych o izolacji z polwinitu ciepłoodpornego, również
ekranowane drutami miedzianymi lub uzbrojone drutem stalowym (oplot pojedynczymi drutami),

•

przeznaczone do zasilania urządzeń elektroenergetycznych - większe moce, większe przekroje żył,

•

stosowane do zasilania urządzeń wykonawczych niewielkiej mocy zainstalowanych na stałe w systemach automatyki oraz w systemach sterowania.

L. Kable bezhalogenowe
Wspomniane już w wymienionych wyżej grupach kable do układów automatyki, do transmisji cyfrowej,
kable strukturalne, przewody współosiowe, kable do instalacji przeciwpożarowych, przewody montażowe, przewody głośnikowe, kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne, ale wykonane z materiałów nie
zawierających halogenków (głównie związków chloru). W oznaczeniach tych kabli, literę Y (polwinit) zastępuje litera H (tworzywa bezhalogenowe).

11

M. Kable bezpieczeństwa (przeżywające) podtrzymujące funkcje w czasie pożaru
kable elektroenergetyczne, (N)HXH FE180 PH90/E90
•

zbudowane z żył jednodrutowych lub wielodrutowych zagęszczonych, o izolacji z taśmy mikowej i
tworzywa uniepalnionego bezhalogenowego, z wypełnieniem i powłoką z tworzywa uniepalnionego
bezhalogenowego również z żyłą ochronną z warstwy drutów miedzianych,

•

przeznaczone do zasilania pojedynczych urządzeń lub grup urządzeń, przy większych mocach
większe przekroje żył,

•

stosowane w budynkach, gdzie istnieją strefy zagrożenie pożarowego, w których, w przypadku pożaru, wymagane jest zasilanie określonych urządzeń przez określony czas (podtrzymanie funkcji).

kable instalacyjne, HTKSH FE180 PH90/E90
•

zbudowane z żył jednodrutowych o izolacji z taśmy mikowej i tworzywa uniepalnionego bezhalogenowego, o budowie parowej, również ekranowane taśmą aluminiowo-poliestrową, z powłoką z tworzywa uniepalnionego bezhalogenowego,

•

przeznaczone do transmisji sygnałów, do sterowania i zasilania niewielkich odbiorników, przy
większych mocach większe przekroje żył,

•

stosowane w budynkach, gdzie istnieją strefy zagrożenie pożarowego, w których, w przypadku pożaru, wymagana jest komunikacja i zasilanie niewielkich odbiorników przez określony czas (podtrzymanie funkcji) w systemach komunikacji i automatyki, systemach sterowania oraz do zasilania urządzeń wykonawczych niewielkiej mocy zainstalowanych na stałe.

Z. Kable i przewody do zastosowań specjalnych
Projektowane i wykonywane według indywidualnych wymagań klientów. Kable tej grupy mają bardzo
zróżnicowaną budowę oraz wielorakie przeznaczenie i zastosowanie. Grupa ta obejmuje również kable
hybrydowe, np. zawierające kapilary. Zainteresowanych odsyłamy do naszej strony internetowej, gdzie
najszybciej ukazują się informacje o nowościach w tej grupie kabli.

12

3. Oznaczanie kabli
Wszystkie kable oznaczane są symbolami, które tworzą zwykle logiczną kombinację liter i cyfr. W tych
oznaczeniach zakodowane są informacje dotyczące przeznaczenia i budowy kabli. W praktyce, każdy kraj
ma swój własny system oznaczeń ujęty w normach krajowych. Zdarza się jednak, że producenci kabli
wprowadzają swoje własne, dodatkowe oznaczenia i stosują je zamiast, albo obok, uznanych oznaczeń
krajowych. Wynika to z bardzo szybkiego postępu technicznego, za którym nie nadąża znormalizowany
system oznaczeń krajowych. Zdarza się również, że oznaczenia kabli zastosowane w jednym kraju są
stopniowo przyjmowane, bez zmian, w innych krajach. Tak było, na przykład, z kablami typu UTP i STP
(oznaczenia są skrótami określającymi budowę kabli „nieekranowane pary skręcone” i „ekranowane pary
skręcone”), opracowanymi w USA, a następnie przyjętymi w całym świecie z identycznymi oznaczeniami.
Opracowano także międzynarodowy system oznaczania kabli, obejmujący tylko tzw. zharmonizowane
typy kabli i przewodów, zgodne z wymaganiami tzw. dokumentów harmonizacyjnych. System zastał opracowany i przyjęty przez CENELEC, a obecnie ma również status Polskiej Normy PN-HD 361. System stosowany jest w krajach Unii Europejskiej i pozwala na zakodowanie informacji dotyczących budowy kabli.
Znajomość symboli, którymi oznaczane są kable, jest bardzo ważna. Jest to bowiem wspólny, jednoznaczny i bardzo zwięzły język porozumiewania się między producentem i klientem (użytkownikiem kabla).
Technokabel produkuje kable według norm polskich, niemieckich, amerykańskich oraz norm innych
krajów. Kable oznaczane są zgodnie z wymaganiami tych norm. Wprowadzamy także własne oznaczenia.

Oznaczanie kabli przez producentów polskich
W Tablicy 3.1 zestawiono symbole stosowane do oznaczenia kabli przez producentów polskich,
znaczenie tych symboli oraz ich odpowiedniki stosowane przez producentów niemieckich. Oprócz symboli
znormalizowanych znajdują się tam również dodatkowe symbole, nie przewidziane przez normy, ale stosowane przez wielu producentów.
Kolejność występowania symboli jest określona. Im bardziej skomplikowana konstrukcja kabla, tym
oczywiście więcej symboli w oznaczeniu kabla. Zasadę oznaczania symbolami omówimy na przykładzie
kabla YKSLYekw-P-O 300/500V 10x2x0,5 mm2. Oznaczenie to dotyczy kabla sygnalizacyjnego (KS)
o izolacji polwinitowej (drugi Y) i powłoce polwinitowej (pierwszy Y) odpornej na działanie olejów (-O), we
wspólnym ekranie (ekw) nałożonym na ośrodek skręcony z 10 par (-P, a dodatkowo x2) żył miedzianych
giętkich (L) o przekroju 0,5mm2, przeznaczonego do pracy z urządzeniami na napięcie znamionowe trójfazowe nie przekraczające 300/500V.
Y

KS

L

Y

ekw

-P-O

300/500V

10x2

x0,5mm2

materiał powłoki
typ kabla
rodzaj żyły
materiał izolacji
rodzaje ekranów
żyła ochronna
rodzaj pancerza
materiał osłony
cechy dodatkowe
napięcie znamionowe
liczba żył (wiązek)
przekrój żył
Zwracamy uwagę, że czasem ten sam symbol pisany małą lub dużą literą może oznaczać inną
budowę kabla (patrz Tablica 3.1 i 3.2). Ponadto, te same symbole mogą dotyczyć różnych elementów kabla
i właściwe ich znaczenie wynika z miejsca w oznaczeniu i ze znaczenia pozostałych symboli. Niektóre
symbole występują wyłącznie jako kilkuliterowe i tradycyjnie mają rozszerzone znaczenie - na przykład TKS
oznacza telekomunikacyjny kabel stacyjny, a ponieważ kabel ten ma wyłącznie żyły skręcone w pary, więc
nie stosuje się dodatkowego symbolu (-P) na oznaczenie parowej konstrukcji tego kabla. Przy odczytywaniu,
każdą literę symbolu zawsze wymawiamy oddzielnie, tzn. nie łączymy ich w wyrazy.

13

Sposób oznaczenia kabli elektroenergetycznych polega na podobnej sekwencji symboli. Rozpatrzmy
oznaczenie kabla YKYFty 0,6/1 kV 3x35SM/16RE mm2. Oznaczenie to opisuje kabel elektroenergetyczny
(K) o izolacji polwinitowej (drugi Y) i powłoce polwinitowej (pierwszy Y), na którą nałożono pancerz z taśm
stalowych (Ft) pokryty osłoną polwinitową (y), z trzema żyłami roboczymi sektorowymi (S) wielodrutowymi
(M) o przekroju 35 mm2 oraz okrągłą (R) jednodrutową (E) żyłą zerową o przekroju 16 mm2, przeznaczony
do zasilania urządzeń na napięcie znamionowe trójfazowe nie przekraczające 0,6/1 kV.
Y

K

Y

Ft

y

0,6/1 kV

3x35SM /16RE mm2

materiał powłoki
typ kabla
rodzaj żyły
materiał izolacji
rodzaje ekranów
żyła ochronna
rodzaj pancerza
materiał osłony
cechy dodatkowe
napięcie znamionowe
liczba, przekrój i kształt żył roboczych
przekrój i kształt żyły zerowej (ochronnej)

Tablica 3.1. Oznaczenia kabli stosowane przez producentów polskich
Symbol

Znaczenie

Odpowiednik
niemiecki

A

kabel energetyczny z żyłami aluminiowymi

c

żyła (drut) ocynowany (występuje za oznaczeniem przekroju żył)

V

d

izolacja wzmocniona (pogrubiona)

v

D

żyła jednodrutowa

ek

ekran, w kablach energetycznych z drutów miedzianych

ekfo

ekran w postaci taśmy Al/PET oraz oplotu

eko

ekran w postaci oplotu przewodów mikrofonowych (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

eko

ekran w postaci podwójnego oplotu przewodów współosiowych (nie ujęte w polskich normach)

ekp

każda para w ekranie

ekt

ekran trójek (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

ekt

ekran z taśmy Al/PET w przewodach współosiowych (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

ektm

ekran wspólny (na ośrodku)

ekwo

PIMF

ekran z taśm miedzianych

ekw

C

ekran wspólny (na ośrodku) w postaci oplotu

ekż

każda żyła w ekranie

Fo

pancerz z drutów stalowych ocynkowanych okrągłych

B

Ft

pancerz z taśm stalowych ocynkowanych

B

Ftl

pancerz z taśm stalowych lakierowanych

H

(pierwsze) powłoka, (drugie) izolacja z tworzywa bezhalogenowego nierozprz. płomienia (HFFR)

H

kabel energetyczny o polu promieniowym (Hochstädter)

K

kabel (elektroenergetyczny)

14

Tablica 3.1. Oznaczenia elementów kabli stosowane przez producentów polskich (c.d.)
Symbol

Znaczenie

KA

kabel alarmowy (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

KG

kabel górniczy

KO

kabel okrętowy

KS

Odpowiednik
niemiecki

kabel sygnalizacyjny (sterowniczy, kontrolny)

L

żyła wielodrutowa (linka)

Li

Lg

żyła wielodrutowa giętka

LiF

Lgg

żyła wielodrutowa bardzo giętka

LAN-Tn kabel do multimedialnych sieci informatycznych, typ n = 1, 2, ... (nie ujęte w polskich normach)
n

kabel telekomunikacyjny samonośny

-Nr

przewód z żyłami oznaczonymi numerami (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

-O

olejoodporny (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

OFC

Ö

przewód oponowy mieszkaniowy w izolacji i powłoce polwinitowej

OWY

-JZ

żyły z miedzi beztlenowej (Oxygen Free Copper)

OMY

T

przewód oponowy warsztatowy w izolacji i powłoce polwinitowej

p

przewód płaski

-P

żyły izolowane skręcone w pary (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

PG

przewód gitarowy (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

PGW

przewód głośnikowy współosiowy (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

Pl

plecionka (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

Plc

plecionka z drutów ocynowanych (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

PM

przewód mikrofonowy

PMon przewód monitorowy (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)
R

w kablach energetycznych, uszczelnienie promieniowe z taśmy Al pokrytej kopolimerem

Ra

w kablach energetycznych, uszczelnienie z taśmy Al z kopolimerem jako żyły powrotnej

RE

kable energetyczne z żyłami okrągłymi jednodrutowymi

RM

kable energetyczne z żyłami okrągłymi wielodrutowymi

RMC
s

kable energetyczne z żyłami okrągłymi wielodrutowymi zagęszczanymi
kabel energetyczny samonośny

SM

kable energetyczne z żyłami sektorowymi wielodrutowymi

St

kabel sterowniczy (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

-S

do pojazdów samochodowych

-Sp

przewód z kapilarą (oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

TKM

telekomunikacyjny kabel miejscowy

TKS

telekomunikacyjny kabel stacyjny

TD

przewód telekomunikacyjny z żyłami jednodrutowymi

TL

przewód telekomunikacyjny z żyłami wielodrutowymi

u

uzbrojenie (rodzaj pancerza w postaci oplotu z drutów stalowych)

U

uszczelnienie wzdłużne kabla z taśm puchnących pod wpływem wilgoci

-Zw

15

Tablica 3.1. Oznaczenia elementów kabli stosowane przez producentów polskich (c.d.)
Symbol

Odpowiednik
niemiecki

Znaczenie

v

powłoka wzmocniona (pogrubiona, oznaczenie nie ujęte w polskich normach)

v

w

wypełnienie żelem

F

w

w kablach energetycznych, wypełnienie z gumy niewulkanizowanej

W

przewód współosiowy (koncentryczny)

W

przewód wstążkowy

X

(pierwsze) powłoka, (drugie) izolacja polietylenowa (PE)

Xp

izolacja polietylenowa piankowa

XS

izolacja polietylenowa usieciowana (XLPE)

2Y
O2Y
2X

y

osłona polwinitowa (PVC)

Y

(pierwsze) powłoka, (drugie) izolacja polwinitowa (PVC)

Yc

izolacja lub powłoka polwinitowa (PVC) ciepłoodporna

Yw

Yn

powłoka polwinitowa (PVC) uniepalniona

Yu

Y

y

(na początku) w powłoce wypełniającej, (na końcu) w osłonie zewnętrznej polwinitowej

z

zapora przeciwwilgociowa

(L)

-żo

zielono-żółta żyła ochronna

-J

Oznaczanie kabli przez producentów niemieckich
W Tablicy 3.2 podano symbole stosowane do oznaczenia kabli przez producentów niemieckich,
znaczenie tych symboli oraz ich odpowiedniki stosowane przez producentów polskich. W oznaczeniu zazwyczaj nie podaje się rodzaju kabla, tak jak w oznaczeniu polskim. Kolejność symboli jest też nieco inna niż w
oznaczeniach polskich – zaczyna się od przeznaczenia i budowy elementów wewnętrznych (żył), a kończy
na powłoce zewnętrznej.
Zasadę oznaczania omówimy na podanym niżej przykładzie kabla LiYCY-C11Y-P 4x2x0,75mm2.
Oznaczenie to dotyczy kabla z żyłami miedzianymi wielodrutowymi (Li) w izolacji polwinitowej (pierwszy Y),
skręconymi w pary (-P), z których każda ma ekran w postaci oplotu (pierwsze C) i osłonę polwinitową
(drugi Y), a na ośrodku kabla złożonym z 4 par żył o przekroju 0,75mm2 (4x2x0,75mm2) znajduje się drugi
ekran w postaci oplotu (drugie C) i powłoka wykonana z poliuretanu (11Y). Zwróćmy uwagę, że nie podaje
się napięcia znamionowego i należy wiedzieć, że dla tego typu kabli nie powinno ono przekraczać 500V.
Li
przeznaczenie
informacje dodatkowe
rodzaj żyły
materiał izolacji
cechy dodatkowe
materiał powłoki
cechy dodatkowe
liczba wiązek
liczba żył w wiązce
przekrój żył
sposób skręcania wiązki
sposób skręcania ośrodka

Y

CY-C 11Y

-P

4x

2x

0,75mm2

16

Sposób oznaczenia kabli elektroenergetycznych jest podobny. Rozpatrzmy oznaczenie kabla N2XY-0
0,6/1 kV 3x35SM/16RE mm2. Oznaczenie to opisuje kabel elektroenergetyczny wykonany zgodnie z normami niemieckimi VDE (N) o izolacji z polietylenu usieciowanego (2X) i powłoce polwinitowej (Y), bez żyły
ochronnej zielono-żółtej (-0), z trzema żyłami roboczymi sektorowymi (S) wielodrutowymi (M) o przekroju
35 mm2 oraz okrągłą (R) jednodrutową (E) żyłą zerową o przekroju 16 mm2, przeznaczony do zasilania
urządzeń na napięcie znamionowe trójfazowe nie przekraczające 0,6/1 kV.
N

2X

Y

0,6/1 kV

3x35SM

/16RE mm2

przeznaczenie
informacje dodatkowe
rodzaj żyły
materiał izolacji
cechy dodatkowe
materiał powłoki
cechy dodatkowe
napięcie znamionowe
liczba, przekrój i kształt żył roboczych
przekrój i kształt żyły zerowej (ochronnej)

Tablica 3.2. Oznaczenia kabli stosowane przez producentów niemieckich
Symbol

Znaczenie

A

kabel do zastosowań zewnętrznych

B

pancerz z taśm stalowych

Bd

ośrodek o konstrukcji pęczkowej

C

ekran w postaci oplotu z drutów miedzianych ocynowanych

C

Odpowiednik
polski

żyła ochronna koncentryczna w postaci obwoju z drutów miedzianych i zwartych taśmą

CW

Ft

żyła ochronna koncentryczna z drutów miedzianych nawiniętych przemiennie i zwartych taśmą

D

ekran w postaci obwoju z drutów miedzianych

E

żyła uziemiająca pod ekranem

F

pancerz z płaskich drutów stalowych ocynkowanych

Fp

F

wypełnienie ośrodka żelem

w

FR

zwiększona odporność w warunkach pożaru (Fire Resistance)

G

spirala przeciwskrętna z taśmy stalowej ocynkowanej

H

bezhalogenowy i nierozprzestrzeniający płomienia

H

oznaczenie wg norm zharmonizowanych

HK
J

polimery bezhalogenowe usieciowane
przewód instalacyjny

JE

przewód instalacyjny dla elektroniki

-J

przewód z zielono-żółtą żyłą ochronna

żo

-JZ

przewód z żyłami oznaczonymi numerami i zielono-żółtą żyłą ochronną

-J0

przewód z żyłami oznaczonymi kolorami i zielono-żółtą żyłą ochronną

Lg

ośrodek o konstrukcji warstwowej

Li

żyła wielodrutowa

L

żyła wielodrutowa giętka

Lg

LiF

żo-Nr
żo

17

Tablica 3.2. Oznaczenia kabli stosowane przez producentów niemieckich (c.d.)
Symbol

Znaczenie

(L)Y

powłoka polwinitowa z taśmą aluminiową laminowaną tworzywem

(L)2Y

powłoka polietylenowa z taśmą aluminiową laminowaną tworzywem

Odpowiednik
polski

N
O2Y

Xz

kabel zgodny z wymaganiami norm DIN VDE
izolacja z polietylenu (PE) piankowego

Xp

O2YS izolacja z polietylenu (PE) piankowego z naskórkiem
Ö
PIMF

odporny na działanie olejów

O

pary owinięte taśmą poliestrowo-aluminiową (ang. Paired, Individually Metal Foiled)

re

żyła jednodrutowa okrągła

rm

żyła wielodrutowa okrągła

R

pancerz z okrągłych drutów stalowych ocynkowanych

ekp

RD

kabel typu Rhenomatic do transmisji danych

RE

F

kabel do transmisji danych

S

przewód sygnalizacyjny

S

oplot z drutów stalowych

se

żyła jednodrutowa sektorowa

sm

żyła wielodrutowa sektorowa

(St)

ekran elektrostatyczny z taśmy aluminiowo-poliestrowej

u

T

samonośny

v

powłoka wzmocniona (pogrubiona)

V

druty/żyły miedziane ocynowane

ek, ekp, ekw

XPE

n

c

polietylen usieciowany (XLPE)

Y

polwinit (PVC)

Y

Yu

polwinit nierozprzestrzeniający płomienia
o

Yw

polwinit ciepłoodporny (do 90 C)

Zw

przewód płaski

-0

Yn

przewód bez zielono-żółtej żyły ochronnej

-0Z

polietylen usieciowany (XLPE)

2Y

polietylen (PE)

4Y

poliamid (PA)

5Y

politetrafluoroetylen (PTFE), Teflon®

6Y

kopolimer fluoroetylenowy (FEP), Teflon®

7Y

etylentetrafluoroetylen (ETFE)

9Y

polipropylen (PP)

11Y

poliuretan (PUR)

12Y

elastomer termoplastyczny typu estrowego (TPE-E)

31Y

elastomer termoplastyczny typu styrenowego (TPE-S)

91Y

elastomer termoplastyczny typu olefinowego (TPE-O)

p

przewód bez zielono-żółtej żyły ochronnej z żyłami oznaczonymi numerami

2X

Yc

X

18

Oznaczanie kabli wg przepisów amerykańskich
W Stanach Zjednoczonych stosuje się powszechnie opisowe oznaczanie kabli. Opis odnosi się zwykle
zarówno do zastosowania jak i do budowy kabla, natomiast za pomocą symboli podaje się przeznaczenie
kabla i rodzaj wymagań jakie ten kabel spełnia.
Uporządkowany system symbolicznego oznaczania grup kabli i ich zgodności z wymaganiami bezpieczeństwa podano w dziewięciu rozdziałach NEC (National Electrical Code). System ten jest odmienny niż
systemy stosowane w krajach europejskich. NEC podaje procedury i zalecenia, jakie powinny spełniać
instalacje elektryczne, aby zminimalizować zagrożenia wywołane porażeniem prądem, pożarem lub wybuchem. Kable podzielone są na grupy (zwane typami – ang. types) według dwóch niezależnych kryteriów:
zastosowania (własności technicznych) i miejsca ułożenia (przebiegu trasy kabla). Przykład tego podziału
i symbolicznych oznaczeń podajemy w Tablicy 3.3.

Tablica 3.3. Oznaczenia przewodów i kabli według przepisów amerykańskich
Typ kabla (według miejsca ułożenia)
Typ kabla (według zastosowania)

Plenum*)
(kanały
poziome)

Riser
(kanały
pionowe)

Multi-purpose Cables
(kable wielorakiego zastosowania)

MPP

MPR

MP, MPG

—

Communication Cables
(kable telekomunikacyjne)

CMP

CMR

CM, CMG

CMX

Class 2 and Class 3 Remote Control,
Signaling and Power Limited Cables
(kable klasy 2 i klasy 3 do zdalnego sterowania,
sygnalizacji i energetyczne dla ograniczonej mocy)

CL2P,
CL3P

CL2R,
CL3R

CL2,
CL3

CL2,
CL3

Power Limited Fire Alarm Cables
(kable alarmowania pożarowego przy ograniczonej mocy)

FPLP

FPLR

FPL

—

CATVP

CATVR

CATV

CATVX

Community Antenna Television
and Radio Distribution Systems
(kable dla systemów rozdzielczych telewizji
kablowej i radia)

Commercial Residentia
(biurowce,
(budynki
sklepy itp.) mieszkalne)

*) plenum – kable dopuszczone do układania powyżej sufitów podwieszanych i w kanałach wentylacyjnych
Inną grupą kabli, o odmiennych oznaczeniach, są kable spełniające wymagania wojskowej normy
amerykańskiej MIL-C-17. W Polsce produkuje się i stosuje przewody typu RG/U, zgodne z tą normą,
o zróżnicowanych konstrukcjach i własnościach dla wielu zastosowań. Technokabel produkuje kilka typów
tych przewodów. Znaczenie stosowanych symboli zestawiono w Tablicy 3.4.

Tablica 3.4. Oznaczenia kabli wg amerykańskiej normy wojskowej MIL-C-17
Symbol
A, B itd.

Znaczenie
oznaczenie literowe kolejnego wydania normy MIL-C-17

RG

przewód wielkiej częstotliwości (Radio Government)

/U

ogólnego zastosowania (Universal)

1, 2 itd.

oznaczenie cyfrowe konstrukcji przewodu

19

W Tablicy 3.5 zestawiono oznaczenia kabli teleinformatycznych dla lokalnych sieci komputerowych
(ang. LAN – Local Area Network), nazywanych również okablowaniem strukturalnym – podział tych kabli na
kategorie i zestawienie ich własności podano w Rozdziale 20, omawiającym parametry transmisyjne.

Tablica 3.5. Oznaczenia kabli teleinformatycznych dla lokalnych sieci komputerowych (LAN)
Symbol
UTP

Znaczenie
Unshielded Twisted Pair (para skręcona, nieekranowana) – kabel z wiązkami parowymi nie
ekranowanymi i bez ekranu wspólnego dla wszystkich par ośrodka

FTP

Foil (shielded) Twisted Pair (para skręcona, ekran z folii) – kabel z wiązkami parowymi nie
ekranowanymi i z ekranem ośrodka, wspólnym dla wszystkich par, wykonanym z laminowanej
folii metalowej zwiniętej w rurkę z zakładką, i z żyłą uziemiającą pod ekranem

S-FTP

kabel z wiązkami parowymi nieekranowanymi i z podwójnym ekranem ośrodka, wspólnym dla
wszystkich par, wykonanym z laminowanej folii metalowej zwiniętej w rurkę z zakładką, na
którą nałożony jest oplot z drutów miedzianych ocynowanych

S-STP

kabel z wiązkami parowymi ekranowanymi indywidualnie za pomocą laminowanej folii
metalowej zwiniętej w rurkę z zakładką, a na skręcony z ekranowanych par ośrodek nałożony
jest oplot z drutów miedzianych ocynowanych

Oznaczanie zharmonizowanych typów przewodów i kabli
Opracowany przez CENELEC dokument harmonizacyjny HD 361 S3 ma obecnie status Polskiej
Normy PN-HD 361 S3 zatytułowanej „Klasyfikacja przewodów i kabli”. Dokument ten obejmuje system oznaczania zharmonizowanych typów przewodów i kabli na napięcie znamionowe nie przekraczające 450/750 V,
a jego przedmiotem są wyłącznie zharmonizowane typy przewodów lub kabli, albo tzw. zarejestrowane typy
krajowe (uzgodnione i opublikowane przez Komitet Techniczny CENELEC).
Oznaczenie klasyfikacyjne przewodu składa się z 12 elementów podzielonych na 3 części, z których
część 1 i 2 określają typ kabla lub przewodu, a część 3 podaje informację o liczbie i przekroju żył. Na ogół
nie stosuje się przerw między częścią 1 i 2. Znaczenie stosowanych symboli podano w Tablicy 3.6. Jeśli
w oznaczeniu kabla trzeba zastosować dwa lub więcej symboli dla określenia jednego elementu, należy je
wymieniać kolejno, zgodnie z kierunkiem promieniowym od osi przewodu.
Zasadę oznaczania omówiono na przykładzie kabla H05VV-F3G0,75. Oznaczenie to dotyczy kabla
spełniającego wymagania systemu zharmonizowanego (H) na napięcie 300/500 V (05), o izolacji i powłoce
polwinitowej (odpowiednio pierwsze V i drugie V) z trzema (3) giętkimi (F) żyłami roboczymi i żyłą ochronną
(G) o przekroju 0,75 mm2 każda. Przy zapisywaniu oznaczenia przewodu, należy pominąć miejsca puste
w podanym dalej schemacie oznaczania.
część 1
H

05

część 2
V

rodzaj normy
napięcie znamionowe
materiał izolacji
pokrycia metalowe
materiał powłoki
elementy konstrukcyjne lub budowa specjalna
materiał żyły
budowa żyły
liczba żył
żyła ochronna
przekrój żył [mm2]
identyfikacja żył przez numerowanie

V

część 3
F

3

G

0,75

20

Tablica 3.6. Oznaczanie zharmonizowanych typów przewodów i kabli
Symbol

Znaczenie

Część 1
związek z normami
H

przewód odpowiadający wymaganiom norm zharmonizowanych

A

przewód uznanego typu krajowego (wymieniony w załączniku do normy zharmonizowanej)

napięcie znamionowe
01

100/100 V

03

300/300 V

05

300/500 V

07

450/750 V
Część 2

materiał izolacji lub powłoki
B

guma etylenowo-propylenowa do pracy ciągłej w temperaturze 90oC

G

kopolimer etylenu i octanu winylu

J

oplot z włókna szklanego

M

materiał nieorganiczny

N

polichloropren

N2

specjalna mieszanka polichloroprenowa (na powłoki kabli spawalniczych

N4

polietylen chlorosulfonowany lub chlorowany

N8

specjalna wodoodporna mieszanka polichloroprenowa

Q

poliuretan

Q4

poliamid

R

zwykła guma etylenowo-propylenowa do pracy ciągłej w temperaturze 60oC

S

kauczuk silikonowy

T

oplot włóknisty nawinięty na ośrodek

T6

oplot włóknisty nawinięty na poszczególne żyły przewodu wielożyłowego

V

polwinit zwykły

V2

polwinit ciepłoodporny do pracy ciągłej w temperaturze 90oC

V3

polwinit do przewodów układanych w niskiej temperaturze

V4

polwinit usieciowany

V5

polwinit specjalny olejoodporny

Z

tworzywo usieciowane na bazie poliolefin małej emisji gazów korozyjnych i dymów podczas pożaru

Z1

tworzywo termoplastyczne na bazie poliolefin o małej emisji gazów korozyjnych i dymów podczas poż.

21

Tablica 3.6. Oznaczanie zharmonizowanych typów przewodów i kabli (c.d.)
Symbol

Znaczenie

pokrycia metalowa
C

koncentryczna żyła miedziana

C4

ekran miedziany nałożony na ośrodek

elementy konstrukcyjne
D3

element nośny umieszczony w środku przewodu okrągłego lub wewnątrz przewodu płaskiego

D4

element centralny (w przewodach dźwigowych, nie będący elementem nośnym)

budowa specjalna
(brak symbolu) przewód okrągły
H

przewód płaski z żyłami rozdzieralnymi

H2

przewód płaski z żyłami nierozdzieralnymi

H6

przewód płaski trzy- lub więcej żyłowy

H7

przewód z wytłoczoną podwójną warstwą izolacji

H8

przewód spiralny

materiał żyły
(brak symbolu) miedź
-A

aluminium

budowa żyły
-D

żyła giętka przewodów spawalniczych

-E

żyła bardzo giętka przewodów spawalniczych

-F

żyła giętka przewodów i sznurów giętkich

-H

żyła bardzo giętka przewodów i sznurów giętkich

-K

żyła giętka przewodów do układania na stałe

-R

żyła sztywna, okrągła wielodrutowa

-S

żyła sztywna, sektorowa wielodrutowa

-U

żyła sztywna, okrągła jednodrutowa

-Y

żyła szychowa
Część 3

liczba żył
(liczba)

liczba żył w kablu

żyła ochronna
X

brak żyły ochronnej (zielono-żółtej)

G

występuje żyła ochronna (zielono-żółta)

przekrój żył
(liczba)
Y

przekrój znamionowy żył w mm2
żyła szychowa (nie podaje się przekroju)

identyfikacja żył przez numerowanie
N

nadruk cyfrowy wyróżniający żyły

22

4. Konstrukcje żył
Żyły kabli telekomunikacyjnych
W kablach telekomunikacyjnych i sygnalizacyjnych, przeznaczonych głównie do przesyłania sygnałów, ale również do zasilania niewielkich urządzeń wykonawczych w obwodach automatyki i regulacji, stosowane są żyły o niewielkich przekrojach, praktycznie do 2,5 mm2. Przywiązujemy dużą wagę do właściwego
wykonania żył kabli wiedząc, że od tego zależą własności transmisyjne gotowych wyrobów oraz ich trwałość
i niezawodność. Wykonujemy żyły z drutów miedzianych miękkich i drutów miedzianych miękkich ocynowanych. Materiałem wyjściowym jest walcówka miedziana o doskonałej przewodności, która ze względu na
kolor nazywana jest „żółtą”. Technokabel stosuje żyły jednodrutowe oraz żyły wielodrutowe o różnych klasach giętkości, zależnie od zastosowania gotowego wyrobu. Im większa liczba drutów w żyle, tym większa
jej giętkość i podatność na przegięcia, a tym samym, większa trwałość i niezawodność kabla.
Pokrycie drutów miedzianych bardzo cienką, kilku mikrometrową, warstwą cyny zwiększa odporność
powierzchni tych drutów na utlenianie się. Zastosowanie żył z drutów miedzianych ocynowanych zmniejsza
oporność przejścia wszelkich połączeń zaciskanych. Żyły z drutów ocynowanych mają również dodatkową
cechę – łatwiej się lutują.
Technokabel produkuje również żyły wielodrutowe wykonane z miedzi beztlenowej OFC (Oxygen Free
Copper), charakteryzującej się bardzo dobrym przewodnictwem i większą odpornością na utlenianie. Żyły te
stosuje się do profesjonalnych przewodów głośnikowych.
Najważniejszym kryterium determinującym konstrukcję żył kabla jest ich trwałość w warunkach użytkowania. Jeśli po umocowaniu kabla do ściany, albo po ułożeniu w kanałach lub w rurkach, kabel nie jest
poruszany, jego żyły mogą być pojedynczym drutem, lub mieć budowę bardziej giętkiej linki siedmiodrutowej, która ułatwia instalowanie kabla. Takie konstrukcje obejmuje klasa 1 i 2 giętkości żył, patrz Tablica 4.4.
Jeśli przewiduje się przemieszczanie i przeginania kabla po jego zainstalowaniu, jakiemu podlegają
przewody zasilające odbiorniki ruchome, np. urządzenia gospodarstwa domowego i warsztatowe, wówczas
żyły powinny spełniać wymagania klasy 5 giętkości. Przewody podlegające dużym i częstym przeginaniom,
np. zasilające ręczne miksery lub golarki, jak również przewody mikrofonowe, powinny mieć żyły o konstrukcji według klasy 6 giętkości.
Brak natomiast przepisów dotyczących budowy żył kabli pracujących w najcięższych warunkach
przeginania (np. takich, w jakich pracują przewody do słuchawek telefonicznych lub łączników rtęciowych).
Żyły tych kabli składają się z jeszcze większej liczby jeszcze cieńszych drutów. Ich konstrukcja nie jest
znormalizowana i opiera się na próbach wykonywanych przez producentów i doświadczeniach zebranych
przez użytkowników. Na specjalne zamówienia Technokabel produkuje żyły z drutów miedzianych miękkich,
również ocynowanych, o średnicy 0,070 mm. Zestawienie zasad doboru budowy żył do warunków użytkowania kabli podaje Tablica 4.1. W Tablicy 4.2 podano najczęściej stosowane przez Technokabel konstrukcje
żył miedzianych dla kabli telekomunikacyjnych.

Tablica 4.1. Zasady doboru budowy żyły do zastosowania kabla
Przekrój żyły [mm2]
Zastosowanie kabla
0,08

Mocowanie lub ułożenie kabli
na stałe

0,14
0,15

0,20

0,25

0,34
0,35

0,50

0,75

1,0

1,5

żyła o budowie zgodnej z klasą giętkości 1 lub 2

Umiarkowane przeginanie;
np. sprzęt gospodarstwa domowego

minimalna średnica
drutów 0,15 mm

żyła o budowie zgodnej z klasą giętkości 5

Duże i częste przeginanie;
np. golarki, przewody mikrofonowe

minimalna średnica
drutów 0,10 mm

żyła o budowie zgodnej z klasą giętkości 6

Bardzo częste przeginanie
(najcięższe warunki pracy)

żyła szychowa, lub plecionka z min. średnica
drutów o średnicy do 0,08 mm drutów 0,10

minimalna średnica
drutów 0,13 mm

2,5

23

Tablica 4.2. Konstrukcja giętkich żył miedzianych

Przekrój
znamionowy
żyły
[mm2]

Klasa 5

Klasa 6

Maksymalna rezystancja
żyły klasy 5 i klasy 6
w temperaturze 20oC

Konstrukcja żył stosowanych
przez Technokabel

liczba drutów x
średnica [mm]

żyły
bardzo giętkie
liczba drutów x
średnica [mm]

0,05***)

7 x 0,10

–

~ 365

~ 376

0,08*)

10 x 0,10

–

~ 243

~ 250

0,12***)

7 x 0,15

–

~ 155

~ 159

~ 138

~ 142

maksymalna
maksymalna
średnica drutów średnica drutów
[mm]

[mm]

żyły giętkie

miedzianej

miedzianej
ocynowanej

[Ω/km]

[Ω/km]

0,14*)

0,10

18 x 0,10

–

0,15**)

0,11

19 x 0,10

–

126,8

130,5

7 x 0,20

–

~ 88

~ 91

0,22***)
0,25*)

0,16

0,10

14 x 0,15

–

~ 79

~ 82

0,34*)

0,16

0,10

19 x 0,15

–

~ 57

~ 59

0,35**)

0,21

0,16

–

20 x 0,15

55,4

57,0

0,5

0,21

0,16

16 x 0,20

28 x 0,15

39,0

40,1

0,75

0,21

0,16

24 x 0,20

42 x 0,15

26,0

26,7

1

0,21

0,16

32 x 0,20

56 x 0,15

19,5

20,0

1,5

0,26

0,16

30 x 0,25

85 x 0,15

13,3

13,7

2,5

0,26

0,16

50 x 0,25

7 x 20 x 0,15

7,98

8,21

*) Według wymagań VDE 0295
**) Według wymagań PN/E-90160
***) Nie objęte wymaganiami norm
Pozostałe przekroje - według zgodnych wymagań IEC 228, PN-EN 60228 i VDE 0295

Żyły kabli elektroenergetycznych
W kablach elektroenergetycznych przeznaczonych do zasilania dużych urządzeń, lub grup urządzeń,
instalowanych w domach, w przemyśle i energetyce stosuje się żyły o przekrojach od 0,5 mm2 do 2500 mm2.
Żyły te różnią się nie tylko wielkością (przekrojem) i konstrukcją, ale również zagęszczeniem (stopniem
wypełnienia przekroju) i kształtem. Wykonuje się je z miedzi i aluminium, ale Technokabel stosuje wyłącznie
miedź i dlatego tylko takie żyły będziemy dalej omawiać. W Tablicy 4.3 podano rodzaje żył jakie, zgodnie
z wymaganiami normy PN-HD 603 S1, stosowane są w kablach elektroenergetycznych na napięcie znamionowe 0,6/1 kV.

Tablica 4.3. Rodzaje żyły kabli energetycznych na napięcie znamionowe 0,6/1 kV wg PN-HD 603 S1
Oznaczenie żyły

Zakres przekrojów znamionowych żył miedzianych [mm2]

okrągłe jednodrutowe

RE

1,5 do 16

okrągłe wielodrutowe

RM

1,5 do 500

sektorowe wielodrutowe

SM

35 do 300

Rodzaj żyły

24

Norma zaleca, aby żyły okrągłe wielodrutowe o przekrojach większych niż 50 mm2 były zagęszczane
(kompaktowane). W praktyce zagęszczane są już żyły od przekroju 25 mm2. Zagęszczanie żył ma na celu
zmniejszenie ich średnicy, zwykle o kilka, ale nie więcej niż 10 procent. Na Rysunku 4.1 pokazano schematycznie jak uzyskuje się lepsze wypełnienie przekroju żyły na skutek zagęszczenia. Musi być wówczas
zachowana wymagana rezystancja żyły. Kabel o takiej konstrukcji jest tańszy, bo do jego wykonania potrzebna jest mniejsza ilość materiału (tworzywa) izolacyjnego i powłokowego, a także innych materiałów na
warstwy zewnętrzne kabla (żyła ochronna, pancerz, osłona), jeśli kabel je posiada.

ØO

Ø O & gt; ØZ

ØZ

Rysunek 4.1. Zmniejszenie średnicy żyły okrągłej po zagęszczeniu
W kablach trzy- i czterożyłowych o przekrojach od 35 mm2 stosuje się żyły wielodrutowe o kształcie
sektorowym. Żyły te lepiej wypełniają ośrodek kabla niż żyły okrągłe – patrz Rysunek 4.2, a dodatkowo są
zagęszczane przy formowaniu kształtu sektorowego. Choć ilość materiału potrzebna do wykonania izolacji
takich żył jest nieco większa niż dla żył okrągłych, to dzięki mniejszej średnicy ośrodka, do wykonania gotowego kabla potrzebna jest mniejsza ilość materiału (tworzywa) powłokowego, a także innych materiałów na
warstwy zewnętrzne kabla (żyła ochronna, pancerz, osłona), jeśli kabel je posiada. Kable z żyłami sektorowymi mają mniejszą średnicę i są dzięki temu tańsze.

ØO

ØO & gt; ØS

ØS

Rysunek 4.2. Zmniejszenie średnicy ośrodka kabla przez zastosowanie żył sektorowych
Własności żył według wymagań normy PN-EN 90228 i ich konstrukcję dla różnych klasy giętkości
podaje Tablica 4.4.
W Tablicy 4.5 podano współczynniki temperaturowe rezystancji żył miedzianych umożliwiające
obliczenie rezystancji żył kabla w 20oC i 25oC, jeśli pomiar wykonano w innej temperaturze, lub obliczenie
rezystancji dla temperatury w przedziale od 0oC do 90oC, na podstawie znanej wartości rezystancji w temperaturze 20oC lub 25oC.
Technokabel produkuje również żyły do kabli, które spełniają wymagania przepisów amerykańskich.
W Tablicy 4.6 i Tablicy 4.7 zestawiono konstrukcje żył jednodrutowych i wielodrutowych według przepisów
AWG (American Wire Gauge).

25

Tablica 4.4. Konstrukcja żył miedzianych dla kabli energetycznych, wg normy PN-EN 60228
Minimalna liczba drutów w żyle
Przekrój
znamionowy
żyły
[mm2]

Klasa 1

Maksymalna
rezystancja żyły
klasy 1 i klasy 2
o
w temperaturze 20 C

Klasa 2

Maksymalna
średnica drutów
[mm]

okrągmiemiedzianej miedzianej
łej
formomie- dzianej okrągocynowanej Klasa 5
łej zagęsz wanej
dzianej ocyno[Ω/km]
[Ω/km]
-czonej
wanej

Klasa 6

Maksymalna
rezystancja żyły
klasy 5 i klasy 6
o
w temperaturze 20 C

miedzianej miedzianej
ocynowanej
[Ω/km]
[Ω/km]

0,5

1

1

7

–

–

36,0

36,7

0,21

0,16

39,0

40,1

0,75

1

1

7

–

–

24,5

24,8

0,21

0,16

26,0

26,7

1

1

1

7

–

–

18,1

18,2

0,21

0,16

19,5

20,0

1,5

1

1

7

6

–

12,1

12,2

0,26

0,16

13,3

13,7

2,5

1

1

7

6

–

7,41

7,56

0,26

0,16

7,98

8,21

4

1

1

7

6

–

4,61

4,70

0,31

0,16

4,95

5,09

6

1

1

7

6

–

3,08

3,11

0,31

0,21

3,30

3,39

10

1

1

7

6

–

1,83

1,84

0,41

0,21

1,91

1,95

16

1

1

7

6

–

1,15

1,16

0,41

0,21

1,21

1,24

25

1*)

–

7

6

6

0,727

0,734

0,41

0,21

0,780

0,795

35

1*)

–

7

6

6

0,524

0,529

0,41

0,21

0,554

0,565

50

1*)

–

19

6

6

0,387

0,391

0,41

0,31

0,386

0,393

70

1*)

–

19

12

12

0,268

0,270

0,51

0,31

0,272

0,277

95

1*)

–

19

15

15

0,193

0,195

0,51

0,31

0,206

0,210

120

1*)

–

37

18

18

0,153

0,154

0,51

0,31

0,161

0,164

150

1*)

–

37

18

18

0,124

0,126

0,51

0,31

0,129

0,132

185

1*)

–

37

30

30

0,0991

0,100

0,51

0,41

0,106

0,108

240

1*)

–

61

34

34

0,0754

0,0762

0,51

0,41

0,0801

0,0817

300

1*)

–

61

34

34

0,0601

0,0607

0,51

0,41

0,0641

0,0654

*) tylko do specjalnych zastosowań;
wówczas dla przekroju 185 mm2 i większych, rezystancja żył jest nieco mniejsza od wartości podanych w Tablicy

26

Tablica 4.5. Temperaturowe współczynniki przeliczenia rezystancji żył miedzianych
Temperatura
pomiaru
rezystancji żyły
[oC]

Mnożnik do obliczenia rezystancji
dla temperatury
20oC

25oC

Temperatura
pomiaru
rezystancji żyły
[oC]

0

1,085

1,107

1

1,081

2

Mnożnik do obliczenia rezystancji
dla temperatury
20oC

25oC

30

0,962

0,981

1,102

32

0,955

0,974

1,076

1,098

34

0,948

0,967

3

1,072

1,093

36

0,941

0,959

4

1,067

1,089

38

0,934

0,952

5

1,063

1,084

40

0,927

0,945

6

1,059

1,079

42

0,921

0,936

7

1,054

1,075

44

0,914

0,931

8

1,050

1,070

46

0,908

0,925

9

1,045

1,066

48

0,901

0,918

10

1,041

1,061

50

0,895

0,912

11

1,037

1.057

52

0,889

0,906

12

1,033

1,053

54

0,882

0,899

13

1,028

1,048

56

0,876

0,893

14

1,024

1,044

58

0,870

0,887

15

1,020

1.040

60

0,864

0,881

16

1,016

1,036

62

0,858

0,875

17

1,012

1,032

64

0,853

0,869

18

1,008

1,028

66

0,847

0,863

19

1,004

1,024

68

0,842

0,858

20

1,000

1,020

70

0,836

0,852

21

0,996

1,016

72

0,830

0,846

22

0,992

1,012

74

0,825

0,841

23

0,989

1,008

76

0,819

0,835

24

0,985

1,004

78

0,814

0,830

25

0,981

1,000

80

0,809

0,825

26

0,977

0,996

82

0,804

0,820

27

0,973

0,992

84

0,799

0,815

28

0,970

0,989

86

0,794

0,810

29

0,966

0,985

88

0,789

0,805

30

0,962

0,981

90

0,784

0,800

27

Tablica 4.6. Żyły miedziane wg przepisów amerykańskich (AWG)
Wymiar żyły,
numer AWG*)

Średnica
nominalna [cal]

Średnica
nominalna [mm]
11,7
10,4

Przekrój żyły
[mm2]

Masa żyły
[kg/km]

Maksymalna
rezystancja żyły
w 20oC [Ω/km]

4/0**)
3/0

0,460
0,409

2/0

0,365

1/0

0,325

8,25

53,5

476

0,37

1

0,289

7,35

42,4

377

0,47

2

0,257

6,54

33,6

299

0,57

3

0,230

5,83

26,7

237

0,71

4

0,204

5,19

21,2

188

0,91

5

0,182

4,62

16,8

149

1,12

6

0,162

4,11

13,3

118

7

0,144

3,67

10,6

9,27

107
85,0

953
756

0,18
0,23

67,5

600

0,29

1,44

94,2

1,78

8

0,128

3,26

8,37

74,4

2,36

9

0,115

2,91

6,63

58,9

2,77

10

0,102

2,59

5,26

46,8

3,28

11

0,0907

2,30

4,17

37,1

4,13

12

0,0808

2,05

3,31

29,5

5,21

13

0,0720

1,83

2,62

23,4

6,57

14

0,0641

1,63

2,08

18,5

8,29

15

0,0571

1,45

1,65

14,7

16

0,0508

1,29

1,31

11,6

17

0,0453

1,15

1,04

9,24

10,4
13,2
16,6

18

0,0403

1,02

0,823

7,33

20,9

19

0,0359

0,912

0,653

5,81

26,4

20

0.0320

0,813

0,519

4,61

33,3

21

0,0285

0,724

0,411

3,65

42,0

22

0,0253

0,643

0,324

2,90

53,0

23

0,0226

0,574

0,259

2,30

66,8

24

0,0201

0,511

0,205

1,82

84,2

25

0,0179

0,455

0,162

1,45

26

0,0159

0,404

0,128

1,15

134

27

0,0142

0,361

0,102

0,909

169

106

28

0,0126

0,320

0,0810

0,721

213

29

0,0113

0,287

0,0647

0,576

268

30

0,0100

0,254

0,0509

0,453

339

31

0,0089

0,226

0,0404

0,360

427

32

0,0080

0,203

0,0320

0,285

538

33

0,0071

0,180

0,0254

0,226

679

34

0,0063

0,160

0,0201

0,179

856

35

0,0056

0,142

0,0160

0,142

1086

36

0,0050

0,127

0,0127

0,113

1360

37

0,0045

0,113

0,0100

0,091

1680

38

0,0040

0,102

0,0080

0,071

2120

39

0,0035

0,089

0,0062

0,055

2780
3540

40

0,0031

0,079

0,0049

0,043

42

0,0025

0,064

0,0032

0,029

44

0,0020

0,050

0,0020

0,017

*) American Wire Gauge
2
**) przekroje żył większe niż numer 4/0 wyrażane są w kcmil (1 kcmil = tysiąc milów kołowych = 0,5067 mm )
2
poczynając od 250 kcmil (127mm ) i dalej co 50 kcmil (250 kcmil, 300 kcmil, 350 kcmil itd.)

28

Tablica 4.7. Stosowane w USA żyły wielodrutowe z miedzi ocynowanej (AWG)
Wymiar żyły,
numer AWG*)

Konstrukcja żyły
liczba drutów/
nr AWG drutów

Przybliżona
średnica
zewnętrzna [mm]

Przekrój żyły
[mm2]

Masa żyły
[kg/km]

Maksymalna
rezystancja żyły
w 20oC [Ω/km]

70,6
76,6
74,0
42,6
47,0
48,0
32,5
27,7
29,7
29,8
20,4
17,4
18,7
19,0
12,9
11,0
11,9
11,7
12,0
8,05
7,32
8,69
7,40
7,42
5,09
4,57
5,46
4,70
4,68
3,20
3,43
2,97
2,01
1,81
2,17
1,85
1,26
1,14
1,37

~ 2,2
~ 2,0
~ 2,0
3,64
3,57
3,21
4,75
5,57
5,74
5,18
7,58
8,86
8,30
8,17
12,0
14,0
13,1
13,2
13,1
19,2
21,2
17,9
20,9
20,9
~ 31
33,8
28,3
33,0
32,9
48,3
45,0
52,3
76,4
85,6
69,1
83,9
122
136
113

49/25
133/29
655/36
37/26
65/28
105/30
7/20
19/27
65/30
165/34
7/22
19/27
41/30
105/34
7/24
19/29
26/30
65/34
105/36
7/26
16/30
19/30
41/34
65/36
7/28
10/30
19/32
26/34
41/36
7/30
19/34
26/36
7/32
10/34
19/36
42/40
7/34
10/36
19/38

3,73
3,73
3,73
2,92
2,95
2,95
2,44
2,36
2,41
2,41
1,85
1,85
1,85
1,85
1,52
1,47
1,50
1,50
1,50
1,22
1,20
1,24
1,20
1,20
0,890
0,890
0,940
0,914
0,914
0,762
0,787
0,762
0,610
0,584
0,610
0,584
0,483
0,553
0,508

7,94
8,60
8,32
4,74
5,26
5,34
3,62
3,08
3,31
3,32
2,27
1,94
2,09
2,11
1,44
1,23
1,32
1,31
1,33
0,896
0,814
0,967
0,824
0,826
0,567
0,509
0,608
0,523
0,520
0,356
0,382
0,330
0,224
0,201
0,241
0,206
0,141
0,127
0,152

7/35
7/36
19/40
7/38
19/42
7/40
19/44

0,457
0,381
0,406
0,305
0,305
0,203
0,229

0,111
0,0887
0,0925
0,0568
0,0612
0,0341
0,0372

1,01
0,799
0,836
0,503
0,550
0,308
0,335

34

7/42

0,191

0,0222

0,203

777

36

7/44

0,153

0,0142

0,127

1217

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26
27
28
30
32

*) American Wire Gauge
Konstrukcje preferowane podano tłustym drukiem

169
213
186
338
287
538
447

29

5. Izolacja żył
Wraz z postępem technicznym systemów stosowanych w automatyce i w transmisji sygnałów wzrastają wymagania dotyczące własności kabli. Powstają nowe konstrukcje i stosowane są nowe materiały, które
decydują o tych własnościach i zakresie zastosowań. Przemysł współpracuje z producentami kabli i opracowuje nowe odmiany materiałów, szczególnie tworzyw, o wyspecjalizowanych własnościach. Poniżej omówiono cechy charakterystyczne wybranych tworzyw. W Tablicy 5.1 zestawiono ważniejsze ich własności.
Polwinity (PVC) występują jako bardzo liczna grupa tworzyw na bazie plastyfikowanego polichlorku
winylu. Wykazują podwyższoną odporność na działanie płomienia, olejów, ozonu, promieniowania
słonecznego i większości rozpuszczalników. Ponieważ przenikalność dielektryczna PVC jest większa niż
polietylenu, izolację polwinitową stosuje się tylko w kablach do transmisji sygnałów o częstotliwościach
akustycznych. Polwinity są mieszaninami wielu składników i przez odpowiedni ich dobór można uzyskać
zamierzone, zmodyfikowane własności. Modyfikacje dotyczą głównie własności mechanicznych, w tym
elastyczności i twardości, przez co umożliwiają zastosowanie polwinitu dla zakresu niskich albo podwyższonych temperatur. Znane są również specjalne receptury dla rozszerzonego zakresu temperatur (od -55oC do
105oC). Modyfikacje powodują pogorszenie własności elektrycznych, szczególnie stałej dielektrycznej.
Polietylen (PE) charakteryzuje się bardzo dobrymi własnościami elektrycznymi – ma niewielką stałą
dielektryczną, praktycznie niezmienną wraz z częstotliwością, niewielką stratność, wysoką wytrzymałość
elektryczną i rezystywność. Twardość i elastyczność polietylenu zależy od jego ciężaru cząsteczkowego
i gęstości. Polietylen o małej gęstości (LDPE) jest najbardziej elastyczny i miękki, polietylen o dużej gęstości
(HDPE) i dużej masie cząsteczkowej jest twardszy. Izolacja polietylenowa jest lekka, odporna na działanie
wody i większości związków chemicznych oraz daje się łatwo usunąć z żyły. Ze względu na małą stałą
dielektryczną oraz niewielką stratność, polietylen stosuje się na izolację kabli dla częstotliwości
akustycznych, ale przede wszystkim dla częstotliwości radiowych, gdzie istotna jest niewielka pojemność żył.
Polietylen nie jest odporny na ultrafiolet, ale dodatek antyutleniaczy i pigmentów uodparnia go na
promieniowanie słoneczne i warunki atmosferyczne. Polietylen jest łatwopalny i kapie gdy się pali, a przy tym
rozprzestrzenia płomień. Ale te negatywne jego cechy można usunąć przez usieciowanie i domieszki substancji zmniejszających rozprzestrzenianie płomienia.
Polietylen spieniony ma strukturę gąbki o zamkniętych porach. Spienienie powstaje podczas wytłaczania izolacji w dwojaki sposób: albo na skutek rozkładu pewnych substancji dodanych do polietylenu
i wydzielających gaz – spienienie chemiczne, albo przez dodawanie gazu i mieszanie go z tworzywem –
spienienie fizyczne. Stała dielektryczna polietylenu spienionego maleje wraz ze stopniem spienienia.
Materiał ten nadaje się doskonale na izolację żył kabli przeznaczonych dla częstotliwości radiowych, ale jest
miękki i łatwo go uszkodzić mechanicznie już w procesie produkcyjnym. Dlatego, w niektórych typach kabli,
na spienioną izolację wytłaczany jest naskórek – bardzo cienka warstwa polietylenu naturalnego. Jeśli
wymagana jest dobra przyczepność izolacji do żyły, wytłaczany jest dodatkowy naskórek wewnętrzny.
Polietylen usieciowany (XLPE) to tworzywo, którego łańcuchy polimerów połączone są dodatkowymi
wiązaniami poprzecznymi, powstającymi w procesie sieciowania (wulkanizacji). Polietylen usieciowany
zachowuje doskonałe własności elektryczne polietylenu termoplastycznego ma jednak znacznie lepsze własności mechaniczne, szczególnie odporność na deformację w podwyższonych temperaturach. Izolację z polietylenu usieciowanego stosuje się przede wszystkim w kablach energetycznych, również ze względu na niską stratność i wysoką wytrzymałość elektryczną. Temperatura dopuszczalna długotrwale dla izolacji XLPE
wynosi 90oC (dla PVC 70oC), a dopuszczalna przy zwarciu aż 250oC (dla PVC 160oC), przez co obciążalność długotrwała jest wyższa o ok. 20%, a krótkotrwała o 30% niż dla izolacji PVC (patrz Rozdział 15).
Polipropylen (PP) ma własności elektryczne zbliżone do polietylenu, ale jest od niego twardszy
i bardziej odporny na temperaturę. Ponieważ jest sztywniejszy niż polietylen, stosowany jest głównie do
przewodów o małych wymiarach, a jego dobre własności elektryczne zapewniają małe tłumienie sygnałów.
Elastomery termoplastyczne (TPE), to grupa tworzyw o wyjątkowych własnościach. Choć można je
wytłaczać podobnie jak większość tworzyw termoplastycznych, ich własności użytkowe są podobne do
własności jakie mają gumy (stąd nazwa). Ich zasadniczą cechą jest odporność na temperatury w szerokim
ich zakresie, poniżej - 40oC i powyżej 120oC.
Tworzywa bezhalogenowe nie rozprzestrzeniające płomienia (HFFR – ang. Halogen Free Flame
Retardant), nie zawierają pierwiastków z grupy chlorowców i podczas palenia nie wydzielają agresywnych
i trujących gazów oraz dymów. Produkowane są na bazie tworzyw poliolefinowych wypełnionych wodorotlenkami, wydzielającymi wodę w podwyższonych temperaturach i tworzących w pożarze skorupę ceramiczną chroniącą żyły kabla. Ich własności elektryczne i mechaniczne są podobne do własności polwinitów.
Mika w postaci taśmy złożonej z blaszek mikowych połączonych lepiszczem z elastycznym podłożem,
charakteryzuje się odpornością na wysokie temperatury, do 1200oC, i jest nawijana bezpośrednio na żyłę.

30

Tablica 5.1. Własności tworzyw izolacyjnych i powłokowych
Polwinit
zwykły
PVC
Zakres temperatur
pracy [oC}
Gęstość
w 20oC [g/cm3]

Polwinit
ciepłoodporny

Polwinit
olejoodporny

Polietylen
izolacyjny
PE

Polietylen
usieciowany
XLPE

Polietylen
spieniony
PE

Polietylen
powłokowy
PE

-30 – 70

-25 – 105

-30 – 70

-50 – 70

-35 – 90

-50 – 100

-50 – 100

0,92

zależna od
stopnia
spienienia

ok. 0,93

1,20 – 1,55 1,35 – 1,40 1,20 – 1,40 0,92 – 0,98

Twardość
A [oShA] lub D [oShD])

55 – 95 A

70 – 95 A

70 – 95 A

40 – 50 D

40 – 45 D

zależna od
stopnia
spienienia

40 – 50 D

Wytrzymałość na
o
zerwanie w 20 C [MPa]

10 – 25

10 – 25

10 – 20

16 – 25

12,5 – 20

8 – 12

15 – 17

150 – 300

150 – 300

150 – 300

400 – 600

300 – 400

300 – 600

400 – 600

Wskaźnik
tlenowy [%O2]

23 – 42

24 – 42

23 – 42

≤ 22

≤ 22

18 – 30

≤ 22

Ciepło
spalania [MJ/kg]

17 – 25

16 – 20

16 – 22

42 – 46

42 – 46

42 – 46

42 – 46

25

25

25

70 – 85

50

30

40 – 70

Stała dielektryczna
przy 50Hz i 20oC

4,0 – 6,5

3,5 – 5,0

4,0 – 6,5

2,3

2,3

zależna od
stopnia
spienienia

2,6

Współczynnik strat
dielektrycznych

0,1

0,1

0,1

0,0001 –
0,0003

0,0005

0,00015

0,0002 –
0,006

1012 – 1015

1012 – 1015

1010 – 1012

1017

1017

1017

1016

Odporność
na ścieranie

o

o

+

o

o

–

o

Odporność na działanie
olejów

o

+

+

o

o

o

o

Odporność na paliwa
ciekłe

o

o

+

–

–

–

–

Odporność na rozcieńczalniki, kwasy i zasady

+

+

+

++

++

++

++

Odporność na rozpuszczalniki organiczne

o

o

+

o

o

o

o

Odporność na działanie
atmosfery

+

+

+

++

++

++

++

Odporność na
nasiąkanie wodą

+

+

+

+

+

+

+

Odporność na działanie
płomienia

o

o

o

––

–

––

––

Wydłużenie przy
o
zerwaniu w 20 C [%]

Wytrzymałość
elektryczna [kV/mm]

Rezystywność
o
w 30 C [Ω·cm]

Skala ocen:

+ + bardzo dobra, + dobra, o średnia, – umiarkowanie słaba, – – słaba

31

Tablica 5.1. Własności tworzyw izolacyjnych i powłokowych (c.d.)
Polipropylen
PP

Poliamid

Poliuretan

PA

PU

FEP

ETFE

TPE-E

TPE-O

TPE-S

HFFR

-50 – 110

-40 – 110

-40 – 80

-100 – 200

-100 – 150

-70 – 125

-40 – 120

-75 – 140

-30 – 90

0,90

1,01 – 1,13 1,10 – 1,23 2,13 – 2,17

1,6 – 1,8

1,30

74 D

65 – 85 D

80 – 95 A

55 – 65 D

70 – 75 D

85 – 90 A

67 – 88 A

40 – 95 A

39 – 60 D

24 – 28

45 – 75

20 – 50

23 – 34

40 – 47

3 – 25

5 – 11

5 – 25

11 – 22

ok. 700

50 – 200

300 – 600

300 – 400

100 – 450

280 – 650

560 – 760

500 – 650

450 – 800

≤ 22

≤ 22

20 – 26

& gt; 95

30 – 35

≤ 29

≤ 25

≤ 40

42 – 46

29 – 33

22 – 28

5

14

20 – 25

23 – 28

17 – 22

75

30

20

25

36

40

30

25

2,3

3,6 – 7,0

4,0 – 8,0

2,1

2,6

3,7 – 5,1

2,7 – 3,6

2,2 – 2,7

2,9 – 4,8

0,0008

0,02 –
0,3

0,03 –
0,08

0,0001 –
0,0006

0,0008

0,0001

0,0001

0,0001

0,005 –
0,02

1017

1012 – 1015

1010 – 1013

1018

1017

1015

5 x 1015

3 x 1016

1013 – 1016

o

++

+

++

++

++

+

+

o

o

+

++

++

++

++

+

o

o

o

o

+

++

++

++

o

+

o

++

++

–

++

++

++

++

++

+

o

++

+

++

++

++

o

o

o

++

+

++

++

++

++

++

++

++

+

–

o

++

++

o

–

–

+

––

–

o

+

+

–

–

o

+

Skala ocen:

0,93 – 1,26 1,10 – 1,30 1,15 – 1,60

+ + bardzo dobra, + dobra, o średnia, – umiarkowanie słaba, – – słaba

FEP – 4-fluoroetylen-6-fluoropropylen
ETFE – etylen-4-fluoroetylen, nazwa handlowa Tefzel
TPE-E – termoplastyczny elastomer typu estrowego, nazwa handlowa Hytrel
TPE-O – termoplastyczny elastomer typu olefinowego, nazwa handlowa Forprene
TPE-S – termoplastyczny elastomer typu styrenowego
HFFR (Halogen Free Flame Retardant) – tworzywo bezhalogenowe nierozprzestrzeniające płomienia

32

6. Skręcanie wiązek i ośrodków kabli
W kablach, które nie są przeznaczone do przesyłania sygnałów, pojedyncze żyły izolowane skręcane
są w ośrodek kabla warstwami, a w warstwach żyły ułożone są obok siebie. Kierunek skrętu kolejnej
warstwy jest zwykle przeciwny do kierunku skrętu warstwy poprzedniej. Taki układ żył w kablu jest korzystny
ze względu na wypełnienie ośrodka kabla i uzyskanie minimalnej jego średnicy. Ale nie jest korzystny dla
przesyłanych sygnałów, ponieważ sprzyja ich rozpraszaniu do otoczenia i ułatwia indukowanie się w żyłach
sygnałów zakłócających, pochodzących od zewnętrznych pól elektromagnetycznych. Warto zapamiętać, że
im lepsze warunki do indukowania się w żyłach kabla sygnałów zakłócających, wywołanych przez zewnętrzne pola zakłócające, tym również lepsze warunki do emisji na zewnątrz pól elektromagnetycznych pochodzących od sygnałów przesyłanych żyłami kabla i osłabienie tych sygnałów przez rozproszenie ich energii.
W kablach stosowanych do przesyłania sygnałów analogowych i cyfrowych, izolowane żyły skręcane
są w wiązki. Skręcanie żył w wiązki (parowe, czwórkowe, rzadziej trójkowe lub piątkowe) jest skutecznym
i powszechnie stosowanym sposobem zmniejszenia rozpraszania energii sygnałów, ponieważ zapobiega
przenikaniu sygnałów do sąsiednich torów i do otoczenia. Tym samym, zmniejsza przenikanie sygnałów
z torów sąsiednich do torów wiązki (przeniki) oraz od źródeł zewnętrznych (zakłócenia).
Dlaczego tak się dzieje? Popatrzmy na Rysunek 6.1. Tor (czyli obwód elektryczny, którym przesyłane
są sygnały) tworzą dwie żyły kabla: a i b. Jeśli żyły ułożone są równolegle, jedna z nich (a) znajduje się
bliżej, a druga (b) dalej od zewnętrznego źródła zakłóceń, którego linie pola oznaczono pionowymi strzałkami. W żyle bliższej źródła indukowane są większe napięcia zakłócające (Δuar) niż w żyle dalszej (Δuab).
W zamkniętym obwodzie elektrycznym obydwa napięcia mają przeciwne znaki i częściowo się skompensują,
ale w torze kabla pozostanie ich różnica (Δuar – Δubr). Jeśli natomiast żyły są skręcone w parę ze stałym
skokiem skrętu, wówczas odległość każdej z żyły od źródła zakłóceń zmienia się okresowo i w każdej
połówce skoku skrętu indukuje się na przemian jedno z dwóch napięć: δuap lub δubp. Sumaryczne napięcie
w każdej żyle będzie takie samo i w zamkniętym obwodzie elektrycznym obydwa napięcia całkowicie się
skompensują (przynajmniej teoretycznie).
zewnętrzne zakłócające pole elektromagnetyczne

żyła a
tor kabla z żył równoległych
żyła b
żyła a
tor kabla z żył skręconych w parę
żyła b

Δuar
Δubr
δuap

Δuap = ∑ δuap
Δubp = ∑ δubp

δubp

Rysunek 6.1. Indukowanie napięć w żyłach kabla od zewnętrznego pola elektromagnetycznego
Podobny mechanizm kompensacji sygnałów ma miejsce między dwoma ułożonymi blisko siebie parami. Korzystne jest jednak, gdy każda para jest skręcone z innym skokiem. Żyły sąsiednich par są w stosunku
do siebie w zmieniającej się okresowo odległości, co powoduje indukowanie w żyłach takich samych sygnałów i ich kompensację w pętli każdego toru. Identycznie jest w przypadku wiązek trójkowych i czwórkowych.
Jeśli kabel składa się z wielu wiązek, skoki skrętu poszczególnych wiązek muszą być odpowiednio
dobrane, aby zminimalizować wzajemne przenikanie sygnałów między nimi, zwane przenikiem. W praktyce,
trudno uzyskać idealny wzajemny układ żył w wiązkach, a wiązek w kablu, toteż kompensacja indukowanych
sygnałów zakłócających nie jest pełna. Dodatkowym stosowanym wówczas środkiem są omówione dalej
ekrany, które utrudniają emisję pola przesyłanego sygnału poza wiązkę i jego rozproszenie oraz wnikanie
zewnętrznego pola elektromagnetycznego w głąb wiązki.
Wiązki żył są skręcane w ośrodek kabla. Gdy liczba wiązek jest duża, wiązki są skręcane w pęczki,
a pęczki w ośrodek kabla, albo najpierw wiązki skręca się w podpęczki, podpęczki w pęczki i pęczki w ośrodek kabla. Każdy pęczek stanowi wówczas jakby oddzielny ośrodek kabla i przyjmuje się, że nie ma oddziaływania pól między wiązkami różnych pęczków. Konstrukcja pęczkowa ułatwia również identyfikację wiązek
w ośrodku kabla – patrz Rozdział 7. Ośrodki kabli owijane są taśmami z materiałów izolacyjnych, które
tworzą izolację ośrodka, nazywaną również izolację rdzeniową.

33

7. Identyfikacja żył, wiązek i pęczków
Właściwe i czytelne identyfikowanie żył w kablu ma istotne znaczenie w czasie operacji przyłączania
kabla do urządzeń elektrycznych, gdzie łatwo o pomyłkę w połączeniach. Przyjęto dwa systemy oznaczania
żył w kablu: kolorowanie i numerowanie.
Kolorowanie izolacji żył jednobarwnych, polega na zabarwieniu całej masy materiału żyły przez
dodawaniu odpowiedniego barwnika, albo na pokryciu izolacji cienkim, barwnym naskórkiem wykonanym
z identycznego materiału co izolacja – podczas produkcji obie operacje wykonuje się jednocześnie, dzięki
czemu naskórek jest spojony z izolacją. W żyłach dwubarwnych, drugi kolor jest paskiem wzdłuż izolacji
żyły, lub powtarzającymi się w stałych odstępach poprzecznymi barwnymi pierścieniami nanoszonymi na
izolację za pomocą farby. Oznaczanie żył barwami odbywa się w oparciu o różne systemy zdefiniowane w
normach podających wymaganie dla kabli. Tak się złożyło, że dla każdego rodzaju kabla przyjęto odmienny
kod (system) barw. Inne są również systemy barwienia żył w różnych krajach. Zazwyczaj przyjmuje się
kolejność oznaczania żył poczynając od środka kabla, a następnie przez kolejne warstwy aż do warstwy
zewnętrznej. Wyjątek stanowi sposób oznaczania według normy DIN 47100, gdzie kolejność oznaczania
rozpoczyna się od warstwy zewnętrznej. W załączonych tablicach podano systemy barwienia dla kabli
produkowanych przez Technokabel. Żyła ochronna, której nie wolno stosować do innych celów niż ochrona
przed porażeniem, jest wyróżniona barwą zielono-żółtą i może być kolorowana wzdłużnymi paskami lub
poprzecznymi pierścieniami, a stosunek obu kolorów na powierzchni żyły nie powinien przekraczać 30/70%.
W żyłach o większym przekroju zaleca się stosowanie kilku pasków przy zachowaniu podanej proporcji.
Numerowanie polega na powtarzającym się drukowaniu cyfr, najczęściej białych na czarnej izolacji.
Aby numery żył można było łatwo rozróżnić, muszą być one dostatecznie duże. Dlatego numerami są
oznaczane żyły o przekroju 0,5 mm2 i powyżej. Numeracja żył w kablu zaczyna się od żył znajdujących się
najbliżej osi. Jeśli przewidziana jest w kablu żyła ochronna (zielono-żółta), jest ona zawsze umieszczona
w zewnętrznej warstwie żył. System numerowania wyparł niemal zupełnie stary system identyfikacji z żyłą
kierunkową i licznikową. Zdaniem użytkowników, oznaczanie żył przez numerowanie usprawnia identyfikację
żył i znacznie zmniejsza liczbę pomyłek przy przyłączaniu kabli.
Do wyróżniania pęczków stosuje się obrzut kolorową przędzą lub tasiemkami z nadrukiem cyfrowym.

Tablica 7.1. Kable elektroenergetyczne i sygnalizacyjne o izolacji i powłoce polwinitowej,
typu YKY i YKSY
Kod barw według PN-HD 308 S2
Liczba żył
w kablu

2

Barwy izolacji żył
żyła ochronna

pozostałe żyły

—

czarna i niebieska

zielono-żółta

czarna i niebieska

3
—

brązowa, czarna, szara

zielono-żółta

brązowa, czarna, szara

4
—

niebieska, brązowa, czarna, szara

zielono-żółta

niebieska, brązowa, czarna, szara

5
—

zielono-żółta
powyżej 5

—

niebieska, brązowa, czarna, szara, czarna
w warstwie zewnętrznej: zielono-żółta (licznikowa), obok niej niebieska
(kierunkowa), pozostałe – ta sama dowolna barwa z wyjątkiem zielonej, żółtej,
brązowej i niebieskiej, w innych warstwach: brązowa (licznikowa), obok niej
niebieska (kierunkowa), pozostałe – ta sama dowolna barwa z wyjątkiem
zielonej, żółtej, brązowej i niebieskiej
w każdej warstwie: brązowa (licznikowa), obok niej niebieska (kierunkowa),
pozostałe – ta sama dowolna barwa z wyjątkiem zielonej, żółtej, brązowej
i niebieskiej (sposób identyfikowania nie stosowany przez TECHNOKABEL)

34

Tablica 7.2. Przewody elektroenergetyczne ogólnego przeznaczenia
do odbiorników ruchomych i przenośnych, typu OMY OMYp, OWY i OWYp
Kod barw według PN-E-90100
Liczba żył w
przewodzie
2

Barwy izolacji żył
żyła ochronna

pozostałe żyły

—
zielono-żółta

3

brązowa i niebieska
brązowa i niebieska

—
zielono-żółta

4

czarna, niebieska i brązowa
czarna, niebieska i brązowa

—
zielono-żółta

5

czarna, niebieska, brązowa i czarna
czarna, niebieska, brązowa i czarna

—

czarna, niebieska, brązowa, czarna i czarna

Tablica 7.3. Przewody mikrofonowe o izolacji i powłoce polwinitowej oraz
o izolacji polietylenowej i powłoce polwinitowej, nieekranowane i ekranowane,
typu YPMY, YPMYekw oraz YPMX, YPMXekw
Kod barw według PN-T-90221 i PN-T-90222
Liczba żył w przewodzie

Barwy izolacji żył

1

dowolna

2

naturalna lub żółta, czerwona

3

naturalna lub żółta, czerwona, zielona

4

naturalna lub żółta, czerwona, zielona, niebieska

5

naturalna czerwona, zielona, niebieska, brązowa

6

naturalna, czerwona, zielona, niebieska, brązowa, żółta

7

naturalna, czerwona, zielona, niebieska, brązowa, żółta, czarna

Tablica 7.4. Przewody telekomunikacyjne z żyłami jednodrutowymi o izolacji i powłoce
polwinitowej, typu YTDY i YTDYekw
Numer żyły

Barwy izolacji żył

1

czerwona

2

zielona

3

biała

4

niebieska

5

brązowa

6

żółta

7

czarna

8

fioletowa

9 i kolejne

zgodnie z DIN 47100 (patrz Tablica 7.5)

35

Tablica 7.5. Przewody z żyłami wielodrutowymi o izolacji i powłoce polwinitowej,
typu LiYY, LiYY-P, LiYCY, LiYCY-P oraz YKSLY i YKSLYekw
Kod barw według DIN 47100. Uwaga: początek liczenia żył w warstwie zewnętrznej.
Numer żyły

Barwa izolacji żyły

Numer pary

1, 45
2, 46
3, 47
4, 48
5, 49

biała
brązowa
zielona
żółta
szara

1, 23
2, 24
3, 25
4, 26
5, 27

6, 50
7, 51
8, 52
9, 53
10, 54

różowa
niebieska
czerwona
czarna
fioletowa

11, 55
12, 56
13, 57
14, 58
15, 59

Barwa izolacji żyły a

Barwa izolacji żyły b

biała
zielona
szara
niebieska
czarna

brązowa
żółta
różowa
czerwona
fioletowa

6, 28
7, 29
8, 30
9, 31
10, 32

szaro-różowa
biało-zielona
biało-żółta
biało-szara
biało-różowa

czerwono-niebieska
brązowo-zielona
żółto-brązowa
szaro-brązowa
różowo-brązowa

szaro-różowa
czerwono-niebieska
biało-zielona
brązowo-zielona
biało-żółta

11, 33
12, 34
13, 35
14, 36
15, 37

biało-niebieska
biało-czerwona
biało-czarna
szaro-zielona
różowo-zielona

brązowo-niebieska
brązowo-czerwona
brązowo-czarna
żółto-szara
żółto-różowa

16, 60
17, 61
18, 62
19, 63
20, 64

żółto-brązowa
biało-szara
szaro-brązowa
biało-różowa
różowo-brązowa

16, 38
17, 39
18, 40
19, 41
20, 42

zielono-niebieska
zielono-czerwona
zielono-czarna
szaro-niebieska
szaro-czerwona

żółto-niebieska
żółto-czerwona
żółto-czarna
różowo-niebieska
różowo-czerwona

21, 65
22, 66
23, 67
24, 68
25, 69

biało-niebieska
brązowo-niebieska
biało-czerwona
brązowo-czerwona
biało-czarna

21, 43
22, 44

szaro-czarna
niebiesko-czarna

różowo-czarna
czerwono-czarna

26, 70
27, 71
28, 72
29, 73
30, 74

brązowo-czarna
szaro-zielona
żółto-szara
różowo-zielona
żółto-różowa

31, 75
32, 76
33, 77
34, 78
35, 79

zielono-niebieska
żółto-niebieska
zielono-czerwona
żółto-czerwona
zielono-czarna

36, 80
37, 81
38, 82
39, 83
40, 84

żółto-czarna
szaro-niebieska
różowo-niebieska
szaro-czerwona
różowo-czerwona

41, 85
42, 86
43, 87
44

szaro-czarna
różowo-czarna
niebiesko-czarna
czerwono-czarna

36

Tablica 7.6. Przewody sterownicze i przyłączeniowe na napięcie 300/500 V i 0,6/1 kV,
typu LiYY, LiYCY, YKSLY i YKSLYekw
Uwaga: dla kabli do 5 żył stosuje się kod barw wg PN-E-90100 podany w Tablicy 7.2
Numer żyły

Barwa izolacji żyły

Numer żyły

Barwa izolacji żyły

0

zielono-żółta

31

brązowo-niebieska

1

biała

32

szaro-niebieska

2

czarna

33

czerwono-niebieska

3

niebieska

34

różowo-niebieska

4

brązowa

35

pomarańczowo-niebieska

5

szara

36

transparentno-niebieska

6

czerwona

37

beżowo-niebieska

7

fioletowa

38

szaro-brązowa

8

różowa

39

czerwono-brązowa

9

pomarańczowa

40

fioletowo-brązowa

10

transparentna

41

różowo-brązowa

11

beżowa

42

pomarańczowo-brązowa

12

czarno-biała

43

transparentno-brązowa

13

niebiesko-biała

44

beżowo-brązowa

14

brązowo-biała

45

czerwono-szara

15

szaro-biała

46

fioletowo-szara

16

czerwono-biała

47

różowo-szara

17

fioletowo-biała

48

pomarańczow-szara

18

różowo-biała

49

transparentno-szara

19

pomarańczowo-biała

50

beżowo-szara

20

transparentno-biała

51

pomarańczowo-czerwona

21

beżowo-biała

52

transparentno-czerwona

22

niebiesko-czarna

53

beżowo-czerwona

23

brązowo-czarna

54

różowo-fioletowa

24

szaro-czarna

55

pomarańczowo-fioletowa

25

czerwono-czarna

56

transparentno-fioletowa

26

fioletowo-czarna

57

beżowo-fioletowa

27

różowo-czarna

58

transparentno-rózowa

28

pomarańczowo-czarna

59

beżowo-różowa

29

transparentno-czarna

60

transparentno-pomarańczowa

30

beżowo-czarna

61

beżowo-pomarańczowa

37

Tablica 7.7. Kable do automatyzacji elektrowni, pęczkowe, z żyłami wielodrutowymi
o izolacji i powłoce polwinitowej, typu RD-Y(St)Y n x 2 x 0,5 mm2 Bd
Kod barw według DIN VDE 0815
Uwaga: Każdy czteroparowy pęczek jest obrzucony tasiemką z numerem pęczka
Numer pary

Żyła a

Żyła b

1

niebieska

Czerwona

2

szara

Żółta

3

zielona

Brązowa

4

biała

Czarna

Tablica 7.8. Telekomunikacyjne kable stacyjne o izolacji i powłoce polwinitowej
typu YTKSY i YTKSYekw oraz YKSLY-P i YKSLYekw-P
Kod barw według PN-T-90321
Numer wiązki
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Barwa izolacji
żyły a

Barwa izolacji
żyły b

Numer wiązki

Barwa izolacji
żyły a

Barwa izolacji
żyły b

31
32
33
34
35

czarnoniebieska

biała

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

36
37
38
39
40

żółtoniebieska

czerwona

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

41
42
43
44
45

białopomarańczowa

czarna

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

46
47
48
49
50

czerwonopomarańczowa

żółta

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

21
22
23
24
25

białoniebieska

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

51
52
53
54
55

czarnopomarańczowa

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

26
27
28
29
30

czerwononiebieska

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

56
57
58
59
60

żółtopomarańczowa

niebieska
pomarańczowa
zielona
brązowa
szara

38

Tablica 7.9. Telekomunikacyjne kable miejscowe z wiązkami czwórkowymi, pęczkowe,
o izolacji i powłoce polietylenowej z zaporą przeciwwilgociową, wypełnione,
typu XzTKMXw
Kod barw według PN-T-90335
Część I. Barwy izolacji

Rodzaj
pęczka

naturalna

zielona

szara

niebieska

naturalna

zielona

szara

3

żółta

naturalna

zielona

szara

4

brązowa

naturalna

zielona

szara

5

fioletowa

naturalna

zielona

szara

1

czerwona

naturalna

zielona

pomarańczowa

2

niebieska

naturalna

zielona

pomarańczowa

3

żółta

naturalna

zielona

pomarańczowa

4

brązowa

naturalna

zielona

pomarańczowa

5

fioletowa

naturalna

zielona

pomarańczowa

1

czerwona

naturalna

zielona

szara

2

niebieska

naturalna

zielona

szara

3

żółta

naturalna

zielona

szara

4
dziesięcioczwórkowy
nieparzysty

czerwona

2

pięcioczwórkowy
nieparzysty

Barwa izolacji
żyły a

1

pięcioczwórkowy
nieparzysty

Numer
wiązki

Barwa izolacji
żyły b

Barwa izolacji
żyły c

Barwa izolacji
żyły d

brązowa

naturalna

zielona

szara

5

fioletowa

naturalna

zielona

szara

6

czerwona

naturalna

zielona

pomarańczowa

7

niebieska

naturalna

zielona

pomarańczowa

8

żółta

naturalna

zielona

pomarańczowa

9

brązowa

naturalna

zielona

pomarańczowa

10

fioletowa

naturalna

zielona

pomarańczowa

39

Tablica 7.9. Telekomunikacyjne kable miejscowe z wiązkami czwórkowymi, pęczkowe,
o izolacji i powłoce polietylenowej z zaporą przeciwwilgociową, wypełnione,
typu XzTKMXw (c.d.)
Kod barw według PN-T-90335
Część II. Barwy obrzutu pęczków
Układ pęczków w ośrodku

Barwa obrzutu pęczków

Liczba
czwórek
w kablu

Liczba
czwórek
w pęczku

5

5

1

—

dowolna
lub bez obrzutu

10

5 lub 10

2

1

czerwona
niebieska

—

czerwona
niebieska
żółta

—

—

czerwona
niebieska
żółta
brązowa
żółta

—

15

25

5

5

pęczek elementarny pęczek elementarny pęczek elementarny pęczek elementarny
pięcio-czwórkowy dziesięcio-czwórkowy pięcio-czwórkowy dziesięcio-czwórkowy

3

5

—
dowolna
lub bez obrzutu

czerwona

35

—

1+6

—

czerwona
niebieska
biała
zielona
biała
zielona
czerwona
niebieska
żółta

50

5 lub 10

3+7

5

czerwona
niebieska
biała
zielona
biała
zielona
biała
czerwona
niebieska
żółta
brązowa

100

25 lub 10

4

3+7

—

czerwona
niebieska
żółta
brązowa
żółta

czerwona
niebieska
żółta
czerwona
niebieska
biała
zielona
biała
zielona
biała

40

8. Ekrany
Ekranowanie jest środkiem ochrony sygnałów przesyłanych kablem między źródłem sygnałów a ich
odbiornikiem. Ekran jest rodzajem osłony wokół wiązki żył lub całego ośrodka, która utrudnia zarówno
przenikanie zewnętrznych pól elektromagnetycznych do wnętrza wiązki lub ośrodka kabla, jak również
rozproszenie pól pochodzących od przesyłanych sygnałów na zewnątrz, do otoczenia. Ekranowanie dotyczy
zatem zarówno ochrony sygnałów przesyłanych torem kablowym przed zakłócającym wpływem sygnałów
przesyłanych innymi torami tego samego kabla, jak również przed zakłócającym wpływem zewnętrznych pól
elektromagnetycznych. Dodatkowo, ekran wiązki chroni przesyłane sygnały przed ich emisją na zewnątrz
toru i rozproszeniem energii sygnałów do otoczenia.
Zewnętrzne zakłócające pola elektromagnetyczne są wytwarzane i emitowane przez urządzenia
elektroenergetyczne, także przez kable zasilające duże odbiorniki energii elektrycznej np. silniki lub
transformatory. Pola elektromagnetyczne powstają również w czasie iskrzenia przy przełączaniu. Silne pola
zewnętrzne generowane w pobliżu trasy kabla mogą zakłócać przesyłane kablem sygnały. Im silniejsze pole
zewnętrzne i słabsze przesyłane sygnały, tym skuteczniejszy musi być zastosowany ekran. Pod ekranami
układa się często żyłą uziemiającą, którą jest drut lub linka, odprowadzająca ładunki indukowane w ekranie.
Dodatkowo, żyła uziemiająca ułatwia połączenie ekranu z uziemieniem.
Wydostanie się pola elektromagnetycznego przesyłanego sygnału na zewnątrz toru, którym ten sygnał
jest przesyłany, powoduje rozproszenie części energii tego sygnału. Sygnał docierający do odbiornika jest
więc słabszy od sygnału wyemitowanego na początku toru przez jego źródło – jest tłumiony. Rozproszona
energia przenika do sąsiednich torów tego samego kabla i nakłada się na przesyłane nimi sygnały, powodując ich zniekształcanie (patrz Rozdział 19).
Wiązki żył w jednym kablu mogą mieć indywidualne ekrany, których zadaniem jest zapobieganie
rozpraszaniu energii sygnału i ochrona przed polami torów sąsiednich i zewnętrznych zakłócających.
Niezależnie od nich, na ośrodek kabla może być nałożony wspólny ekran zewnętrzny, osłabiający wpływ
zewnętrznych pól elektromagnetycznych. Poniżej podajemy opisy konstrukcji stosowanych ekranów.
Ekrany w postaci obwoju z taśm zabezpieczają jedynie przed wpływem pola elektrycznego i stosowane są do ekranowania wiązek i ośrodków kabli. To najprostsze ekrany wykonane z nawijanej na zakładkę (Rysunek 8.1) cienkiej taśmy aluminiowej, rzadziej miedzianej, a najczęściej taśmy aluminiowej laminowanej warstwą poliestru, która nadaje ekranowi elastyczność i wytrzymałość mechaniczną. Taśma metalowa
pozwala uzyskać cienkie ekrany o całkowitym, 100% pokryciu elementu ekranowanego. Pod ekranami
ośrodków ułożona jest zwykle żyła uziemiająca, którą jest miedziany drut ocynowany, lub linka skręcona
z takich drutów. Żyła ta służy do odprowadzenia ładunków elektrycznych i do łatwego uziemienia ekranu.

Rysunek 8.1. Schemat ekranu w postaci obwoju z taśmy
Ekrany w postaci obwoju z drutów dobrze zabezpieczają przed wpływem pól elektrycznych. Stosowane są do ekranowania żył o niewielkich średnicach, np. żył przewodów mikrofonowych. Zbudowane są
z wielu miękkich drutów miedzianych nawijanych spiralnie na izolację w tym samym kierunku, jeden obok
drugiego (Rysunek 8.2).

Rysunek 8.2. Schemat ekranu w postaci obwoju z drutów

41

Ekran w postaci oplotu z drutów dobrze zabezpiecza przed wpływem zewnętrznych pól elektromagnetycznych o częstotliwościach akustycznych i radiowych. Oplot tworzą nawijane w przeciwnych kierunkach i wzajemnie przeplatające się pasemka drutów o tej samej liczbie drutów. Na Rysunku 8.3 przedstawiono schematycznie jedną z konstrukcji oplotu utworzonego przez pasemka 4-drutowe. Ekrany w postaci
oplotów stosowane są do ekranowania żył, wiązek i ośrodków kabli oraz tworzą żyły zewnętrzne przewodów
współosiowych.

Rysunek 8.3. Konstrukcja prostego oplotu z czterodrutowych pasemek
Oplot przyjmuje kształt elementu, na który jest nawijany. Oplot może mieć kształt rurkowy lub
spłaszczony. Jest giętki i podatny na przegięcia, jest pozbawiony naprężeń osiowych. Charakteryzuje się
dobrym przyleganiem do oplatanych elementów, ma małą rezystancję. W przemyśle kablowym stosowany
jest jako ekran, ale również jako pancerz (uzbrojenie), lub przewiązka grupy pojedynczych elementów kabla.
Ekran w postaci oplotu wykonany jest z miękkich drutów miedzianych lub miedzianych ocynowanych. Druty
kryją tylko częściowo zewnętrzną powierzchnię kabla lub jego elementu, bo nie da się wykonać szczelnego,
100%-towego oplotu, w którym nie ma szczelin między drutami. Dlatego wprowadzono pojęcie optycznego
współczynnika krycia, którym jest stosunek sumy rzutów drutów na wybraną powierzchnię do pola tej
powierzchni, wyrażony w procentach. Gdy trzeba uzyskać szczelne pokrycie elementu ekranowanego, pod
oplot nawijany jest dodatkowy ekran z taśm.
Ekrany złożone dobrze zabezpieczają przed wpływem zewnętrznych pól elektromagnetycznych
o szerokim zakresie częstotliwości i stosowane są do ekranowania ośrodków przewodów lub kabli oraz jako
żyły zewnętrzne przewodów współosiowych. Są ekranami dwuwarstwowymi i składają się z ekranu w postaci obwoju z taśm, na który nałożony jest ekran w postaci oplotu z drutów miedzianych ocynowanych,
łącząc w ten sposób 100% krycie folii z wytrzymałością mechaniczną i małą rezystancją oplotu.
Ekrany specjalne stosowane są do zabezpieczenia kabli przed wpływem bardzo silnych zewnętrznych pól elektromagnetycznych. Wykonywane są na specjalne zamówienie. Zbudowane są z podwójnego
oplotu z drutów miedzianych, lub z oplotu z drutów stalowych ocynkowanych. Ekran z drutów stalowych
może wówczas dodatkowo pełnić funkcję pancerza (uzbrojenia).
Wieloletnie prace teoretyczne oraz próby produkcyjne i badania prowadzone w Technokablu doprowadziły do opracowania konstrukcji ekranów optymalnych, tzn. takich ekranów, których efektywność jest
największa, przy najmniejszym możliwym zużyciu materiału na budowę ekranu. Efektywność ekranowania
omówiono szczegółowo w Rozdziale 20.
Efektywność ekranów bada się mierząc poziom zakłóceń przenikających od źródła zewnętrznego do
toru kabla pozbawionego ekranu oraz mierząc poziom zakłóceń przenikających od tego samego źródła do
tego samego toru, ale chronionego badanym ekranem. Stosunek obu zmierzonych poziomów zakłóceń nazywany jest tłumiennością ekranowania i jest wyrażany w decybelech.

42

9. Powłoki i osłony
Zadaniem powłoki jest ochrona żył i ich izolacji przed wpływem czynników zewnętrznych, które mogą
wystąpić w miejscu zainstalowania kabla. Zagrożeniami dla kabli są: narażenia mechaniczne występujące
podczas układania kabla i/lub w czasie jego eksploatacji, wilgoć, oleje i rozpuszczalniki, ozon, promieniowanie słoneczne, podwyższona lub obniżona temperatura. Zagrożeniem mogą być gryzonie (np. szczury lub
termity), a w mokrym klimacie tropikalnym, zagrożeniem mogą być grzyby. Powłoka powinna być zatem
szczelna i odporna na działanie każdego z czynników, jakie mogą wystąpić podczas instalowania kabla
i podczas eksploatacji, wzdłuż całej trasy ułożenia kabla. Aby spełnić to zadanie, materiał powłoki musi być
odpowiednio dobrany.
Osłony ochronne zabezpieczają pancerze i żyły ochronne przed tymi samymi, wymienionymi wyżej
narażeniami. Aby spełnić to zadanie, materiał osłony musi być również odpowiednio dobrany
Charakterystyczne własności materiałów powłokowych i stosowanych na osłony zestawiono przy
omawianiu materiałów izolacyjnych, w Tablicy 5.1.
Polwinity (PVC) to grupa tworzyw na bazie plastyfikowanego polichlorku winylu. Zaletą polwinitu jest
stosunkowo duża odporność na działanie ognia i nie rozprzestrzenianie płomienia. Jego istotną wadą jest
wydzielanie dużej ilości dymu i chlorowodoru, który w połączeniu z wilgocią tworzy agresywny kwas solny.
Polwinity są mieszaninami wielu składników, a przez odpowiedni ich dobór i skład można uzyskać różne
własności tych tworzyw. Polwinity mogą mieć podwyższoną odporność na działanie olejów, ozonu, promieniowania słonecznego i większości rozpuszczalników. Pewne odmiany charakteryzują się niskim wydzielaniem dymów i gazów w czasie palenia. Polwinity, których plastyfikatory nie migrują w kierunku powierzchni
powłoki podczas eksploatacji kabla, mogą być stosowane bezpośrednio na izolację wykonaną z innych
tworzyw, np. z polietylenu. Modyfikacje mogą dotyczyć również własności mechanicznych, twardości i elastyczności, umożliwiając zastosowanie polwinitu dla niskich albo podwyższonych temperatur, choć opracowano również receptury dla rozszerzonego zakresu temperatur (-55oC do 105oC).
Polietylen (PE) jest jednym z tworzyw poliolefinowych. Charakteryzuje się dobrymi własnościami mechanicznymi i odpornością na większość substancji chemicznych, jakie mogą się znaleźć w otoczeniu kabla
podczas eksploatacji. Ale polietylen należy do materiałów łatwopalnych i rozprzestrzeniających ogień.
Twardość i elastyczność polietylenu zależy od jego ciężaru cząsteczkowego i gęstości. Polietylen o małej
gęstości (LDPE) jest najbardziej elastyczny i miękki. Im większa masa cząsteczkowa i gęstość, tym polietylen jest twardszy. Dodatek antyutleniaczy, sadzy lub pigmentów uodparnia polietylen na warunki atmosferyczne, szczególnie ultrafiolet, pod wpływem którego polietylen traci swoje dobre własności elektryczne i mechaniczne.
Polietylen usieciowany (XLPE) powstaje w wyniku procesu sieciowania (wulkanizacji). Polietylen
usieciowany ma dobre własności mechaniczne, szczególnie odporność na deformację w podwyższonych
temperaturach. Podczas palenia nie kapie co ogranicza rozprzestrzenianie płomienia. Dodatek antyutleniaczy, sadzy lub pigmentów uodparnia polietylen na warunki atmosferyczne
Polipropylen (PP) jest też tworzywem z grupy poliolefin i ma własności zbliżone do polietylenu, ale
jest od niego sztywniejszy i twardszy. Jest bardziej odporny na podwyższone temperatury i na ścieranie.
Poliuretan (PU) charakteryzuje się dużą odpornością na działanie ozonu i olejów. Jest odporny na
ścieranie. Ma doskonałą „pamięć” kształtu i dzięki temu jest znakomitym materiałem na powłoki przewodów
spiralnych.
Poliamid (PA) jest odporny na działanie większości związków chemicznych i na ścieranie, ale nasiąka
wodą i nie jest odporny na działanie płomieni. Natomiast zachowuje swoje dobre własności mechaniczne
w szerokim zakresie temperatur.
Elastomery termoplastyczne (TPE), takie same jak omawiane wcześniej wraz z grupą tworzyw
izolacyjnych. Mają własności podobne do gumy. Ich zasadniczą cechą jest odporność chemiczna i zachowanie dobrych własności mechanicznych w szerokim zakresie temperatur, od -40oC, a nawet niżej, do 120oC
i wyżej.
Tworzywa bezhalogenowe, nie rozprzestrzeniające płomienia (HFFR – ang. Halogen Free Flame
Retardant) stosowane na powłoki, tak jak omawiane wcześniej tworzywa izolacyjne, nie zawierają związków
z pierwiastkami z grupy chlorowców (halogenków). Podczas palenia nie wydzielają agresywnych dymów.
Wykonane są na bazie tworzyw poliolefinowych wysoko wypełnionych substancjami, które podczas palenia
wydzielają wodę, utrudniającą palenie się i rozprzestrzenianie płomienia, i tworzą skorupę utrudniającą
wnikanie płomieni do wnętrza kabla. Własności mechaniczne i elektryczne tych tworzyw są podobne do
własności polwinitów.

43

10. Bariery przeciwwilgociowe
Kable ułożone w ziemi muszą być szczególnie chronione przed wilgocią. Wilgoć dostająca się do
wnętrza kabla powoduje trwałe zmiany własności materiałów izolacyjnych i korozję żył. Kabel traci swoje
założone własności elektryczne. Zmienia się pojemność żył i wiązek, maleje wytrzymałość elektryczna
izolacji. W kablach przeznaczonych do ułożenia w ziemi lub w pomieszczeniach o dużej wilgotności, sama
powłoka z tworzywa jest zazwyczaj niewystarczającym zabezpieczeniem, ponieważ jest przenikliwa dla pary
wodnej. W takich przypadkach stosuje się dodatkowe zabezpieczenia, nazywane barierami przeciwwilgociowymi: poprzeczną i wzdłużną.
Poprzeczna bariera przeciwwilgociowa chroni kabel przed wnikaniem wilgoci przez powłokę. Jest
nią zwykle taśma metalowa, której przenikliwość dla wilgoci jest kilka tysięcy razy mniejsza niż przenikliwość
tworzyw. Najczęściej jest to taśma aluminiowa laminowana tworzywem, zwinięta w rurkę i ułożona wzdłuż
kabla, tuż pod jego powłoką. Zachodzące na siebie krawędzie taśmy tworzą zakładkę. W trakcie wytłaczania
powłoki, pokryte tworzywem i sąsiadujące z sobą powierzchnie zakładki stapiają się tworząc rurkę, a zewnętrzna powierzchnia laminowana taśmy przykleja się do powłoki, dzięki czemu taśma nie pęka przy zginaniu kabla.
Wzdłużna bariera przeciwwilgociowa zabezpiecza ośrodek kabla przed penetracją wilgoci wzdłuż
osi kabla. Taka sytuacja może się zdarzyć w przypadku miejscowego mechanicznego uszkodzenia powłoki
(przebicia) i wniknięcia wilgoci do wnętrza kabla. Wilgoć łatwo rozprzestrzenia się wzdłuż kabla i może
szybko stać się przyczyną utraty jego własności na całej długości odcinka. Jeśli przewiduje się, że takie
zagrożenie istnieje podczas eksploatacji kabla, stosuje się wzdłużną barierę przeciwwilgociową, czyli
wypełnienie wolnych przestrzeni wewnątrz kabla odpowiednią substancją, która blokuje rozprzestrzenianie
się wilgoci. Jedną z nich są mieszanki wysoko wypełnionej gumy nie wulkanizowanej, o niskiej temperaturze
mięknienia. Inną są żele wtłaczane do wnętrza kabla na zimno lub na gorąco. Stosuje się także substancje
zwiększające kilkudziesięciokrotnie swą objętość pod wpływem wilgoci – puchnące, w postaci proszków,
albo taśm lub sznurków wypełnionych takimi proszkami.

44

11. Pancerze
Zadaniem pancerza jest ochrona kabla przed zagrożeniami mechanicznymi, które mogą wystąpić
podczas instalowania kabla, albo podczas jego eksploatacji. Jednakże, ze względu na szeroki zakres tych
zagrożeń, pancerz nie może być stuprocentowym zabezpieczeniem kabla przed wszystkimi możliwymi
zagrożeniami. Z praktyki eksploatacyjnej wynika, że uszkodzenia mechaniczne kabli występują najczęściej
podczas pierwszych trzech lat eksploatacji kabli, później ich liczba wyraźnie maleje. Dlatego uważa się, że
stosowane środki ochrony elementów pancerza przed korozją, takie jak lakiery, pokrycie warstwą cynku oraz
osłony gotowych pancerzy wykonane z tworzyw, są wystarczająco trwałe dla zabezpieczenia kabla w tym
okresie.
Pancerze wykonywane są najczęściej z drutów lub taśm, zazwyczaj stalowych. Dodatkową zaletą
pancerza jest ekranowanie kabla przed zewnętrznymi polami elektromagnetycznymi. Pancerze pokryte są
wytłoczoną zewnętrzną osłoną ochronną wykonaną z tworzywa. Należy pamiętać, że kable pancerzone są
sztywniejsze i dopuszczalny promień ich gięcia jest większy.
Pancerz z taśm stalowych ochroni kabel przed niewielkimi zewnętrznymi narażeniami mechanicznymi, takimi jak przecięcie łopatą, uderzenie kilofem, czy uszkodzenie przez gryzonie. Sztywność pancerza
z taśm, które tworzą rodzaj rury, chroni również wnętrze kabla przed naciskiem zewnętrznym, jaki mogą
powodować pojazdy przy płytkim ułożeniu kabla, lub pod ciężarem wielu innych kabli ułożonych wspólnie
w jednym kanale. Pancerz z taśm tworzą (Rysunek 11.1) dwie takie same taśmy nawinięte spiralnie jedna
na drugiej, w tym samym kierunku, z prześwitem między zwojami. Szerokość prześwitu (przerwy między
krawędziami tej samej taśmy) nie przekracza 50 % szerokości taśmy, a zewnętrzna taśma kryje prześwity
taśmy wewnętrznej.

Rysunek 11.1. Konstrukcja pancerza z taśm stalowych
Pancerz z drutów stalowych okrągłych lub płaskich przenosi głównie naprężenia wzdłużne. Pancerz
taki umożliwia pionowe zainstalowania kabla, np. w szybie lub w sztolni. Pancerz z drutów stosuje się też
w kablach, których trasy przecinają drogi wodne (rzeki, kanały żeglugowe, również kanały portowe), gdzie
zmieniający się nurt może wypłukać grunt spod kabla i spowodować, że kabel zawiśnie w nowym korycie.
Pancerz z drutów chroni kabel przed zerwaniem w przypadku szkód górniczych, albo przy przypadkowym
wyciągnięciu z ziemi przez niewielką koparkę. Pancerz taki zwiększa również dopuszczalne naprężenia,
jakie mogą wystąpić podczas układaniu kabla. W przypadku, gdy pancerz musi zachować określoną
przewodność elektryczną, umieszcza się w nim, oprócz drutów stalowych, odpowiednią liczbę drutów
miedzianych o takim samym kształcie.
Druty pancerza (Rysunek 11.2) ułożone są spiralnie, jeden obok drugiego, wokół powłoki kabla. Na
tak wykonany pancerz może być nawinięta, w przeciwnym kierunku, spirala przeciwskrętna wykonana
z taśmy stalowej, która kompensuje naprężenia osiowe wywołane w kablu przez druty pancerza. Innym
rozwiązaniem jest pancerz w postaci oplotu, nazywany również uzbrojeniem, składający się z pojedynczych
cienkich drutów stalowych, przeplatających się wzajemnie i tworzących rodzaj siatki, podobny do oplotu
pokazanego schematycznie na Rysunku 8.3.
Produkowane przez Technokabel pancerze wykonywane są z ocynkowanych taśm stalowych oraz
z ocynkowanych okrągłych drutów stalowych. Pokrycie taśm lub drutów warstwą cynku chroni je przed
korozją. Grubość taśm i średnica drutów pancerza zależy od rodzaju kabla i od jego średnicy. Tablica 11.1
podaje wymiary taśm i drutów stosowane do wykonania pancerzy w oparciu o wymagania normy
PN-E-90163.

45

Tablica 11.1. Budowa pancerzy kabli według wymagań normy PN-E-90163
Średnica pod
pancerzem [mm]
powyżej

do

–

kable elektrokable telekable
energetyczne komunikacyjne sygnalizacyjne

Średnica okrągłych drutów
stalowych [mm]
kable elektroenergetyczne

kable telekomunikacyjne
i sygnalizacyjne

12

12

Grubość znamionowa/minimalna
taśm stalowych [mm]

15

1,42)
0,8
1,62)
0,3

15

18

18

21

21

30

30

40

40

60

0,5

60

–

0,8

0,3/0,2

0,3/0,2

1,25
1,82)
1,6
0,5

0,51)

2,0
2,5

0,8

0,8

2,02)

3,15

1

) Dla kabli sygnalizacyjnych, po uzgodnieniu między producentem i zamawiającym, dopuszcza się
wykonanie pancerza z taśm cieńszych, lecz o grubości nie mniejszej niż dla kabli elektroenergetycznych
2
) Dla kabli sygnalizacyjnych, po uzgodnieniu między producentem i zamawiającym, dopuszcza się
wykonanie pancerza z drutów cieńszych, lecz o średnicy nie mniejszej niż dla kabli elektroenergetycznych

Rysunek 11.2. Konstrukcja pancerza z drutów stalowych ze spiralą przeciwskrętną

46

12. Koncentryczne żyły ochronne
Funkcją żył ochronnych koncentrycznych jest zabezpieczenie ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym, jakie może się zdarzyć w przypadku mechanicznego uszkodzenia kabla, zwykle trzymanym w
rękach ostrym metalowym narzędziem – np. przy uderzeniu kabla łopatą lub kilofem. Aby spełniać funkcję
zabezpieczenia przed porażeniem, żyła ochronna musi mieć odpowiednią konstrukcję. Elementy żyły
ochronnej muszą być ułożone dostatecznie gęsto, aby ostrze narzędzia zwarło te elementy z żyłami
roboczymi kabla i spowodowało przepływ prądyu zwarciowego, który spowoduje zadziałanie zabezpieczenia
i odłączenie kabla od zasilania. Żyła ochronna musi również mieć odpowiednią rezystancję umożliwiającą
przepływ prądu zwarciowego, która nie może być mniejsza od rezystancji żył roboczych kabla.
Żyły ochronne z drutów mają konstrukcję przedstawioną schematycznie na Rysunek 12.1. Nawijane są spiralnie w jednym kierunku z drutów miedzianych rozmieszczonych równomiernie na obwodzie
powłoki. Odległość między sąsiednimi drutami powinna wynosić średnio 4 mm, ale nie powinna przekroczyć
8 mm. Na druty nawijana jest spiralnie jedna lub dwie taśmy miedziane o grubości od 0,1 mm do 0,3 mm,
których zadaniem jest połączenie galwaniczne (zwarcie) poszczególnych drutów żyły ochronnej.

Rysunek 12.1. Konstrukcja żyły ochronnej z drutów nawijanych w jednym kierunku
Druty żyły ochronnej mogą być również nawinięte przemiennie w obu kierunkach tworząc fale, które
przedstawione schematycznie na Rysunku 12.2. Zaletą takiej konstrukcji jest możliwość podłączenia kabla
do wielu odbiorników szeregowych (np. latarń ulicznych) bez konieczności przecinania żył. Po zdjęciu osłony
kabla, druty żyły ochronnej można łatwo odciągnąć ręką i skręcić w wiązkę, umożliwiając dostęp do żył
roboczych kabla.

Rysunek 12.2. Konstrukcja żyły ochronnej z drutów nawijanych przemiennie
Żyły ochronne z taśm zbudowane są podobnie do pancerza z taśm (Rysunek 11.1), z dwóch taśm
miedzianych, nawijanych spiralnie z prześwitem, a taśma zewnętrzna kryje prześwity taśmy wewnętrznej.
Wymagania dotyczące żył ochronnych podaje norma DIN/VDE 0276-603 i są one zgodne z podanymi
w normie PN-HD 603 S1.
Podobnie jak pancerze, żyły ochronne pokryte są wytłoczoną zewnętrzną osłoną ochronną, która ma
je chronić, szczególnie przed uszkodzeniami mechanicznymi podczas układania kabla.

47

13. Opakowanie
Kable i przewody produkowane przez Technokabel są zwijane w krążki, albo nawijane na szpule lub
bębny, które stanowią ich opakowanie. Rodzaj opakowania jest uzgadniany z klientem przy składaniu zamówienia.
Wymiary krążków zależą od długości zamawianych odcinków przewodu i od średnicy przewodów.
Przewody zwijane są w krążki o najmniejszych możliwych wymiarach, mieszczących zamówioną długość,
chyba że dopuszczalny promień gięcia kabla wymaga nawinięcia go na krążek o większej średnicy wewnętrznej. Krążki przewiązywane są tasiemką zapobiegającą ich rozsypaniu się. Dodatkowo, mogą być
owinięte folią termokurczliwą.
Krążki mogą być również zwijane w specjalny sposób. Są one wówczas pakowane do kartonowych
pudełek z otworem, przez który łatwo można wyciągnąć zwinięty przewód nie powodując jego skręcania się
i pętlenia. Ten sposób pakowania jest preferowany przez wielu instalatorów.
Przewody o niewielkich średnicach są dostarczane na szpulkach o tekturowych tarczach. Szpulki są
dodatkowo owijane folią lub wkładane w tekturowe pudełka.
Innym rodzajem opakowania przewodów o większych średnicach, lub dłuższych odcinków fabrykacyjnych, są szpule z tarczami wykonanymi ze sklejki i z rdzeniem z rury tekturowej lub z tworzywa. Nawinięte
na nie przewody są dodatkowo owijane folią.
Kable o dużych średnicach i długich odcinkach nawijane są na bębny drewniane o wymiarach zgodnych z wymaganiami polskiej normy. Kable nawinięte na bębny mogą być dodatkowo owinięte folią.
Bębny są opakowaniem zwrotnym i oznaczone symbolem Technokabla są przez nas skupowane.
Wymiary krążków, szpul i bębnów oraz ich pojemności, czyli maksymalne długości odcinków kabli lub
przewodów, jakie się na nie mieszczą, podano w zamieszczonych dalej Tablicach 13.1 do 13.4.
Do każdego odcinka kabla dołączona jest etykieta wyrobu, mająca formę przywieszki, na której
podany jest, między innymi, typ przewodu lub kabla i długość odcinka. Są na niej również dodatkowe
informacje umożliwiające identyfikację odcinka kabla według wewnętrznego systemu wstecznego śledzenia.
Przywieszka jest jedynym dokumentem umożliwiającym identyfikację wyrobu i dlatego prosimy naszych
klientów o jej zachowanie na wypadek reklamacji.

48

Tablica 13.1. Maksymalne długości odcinków przewodów zwiniętych w krążki
Wymiary krążków
DZ

Szerokość

DW [mm]

B [mm]

280

120

56

mały

280

120

67

średni

420

220

110

duży

B

Mały
280 x 120 x 56

Średnica kabla [mm]
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
10
10,5
11
11,5
12
12,5
13
13,5
14
14,5
15
15,5
16
16,5
17
17,5
18
18,5
19
19,5
20

Średnica
wewnętrzna

mały

DW

Typ i wymiary krążka
DZ x DW x B

Maksymalna
średnica
zewnętrzna
DZ [mm]

720

400

150

Wielkość
krążka

Mały
280 x 120 x 67

Średni
420 x 220 x 110

Duży
720 x 400 x 150

Maksymalna długość odcinka [m]
2900
1300
730
465
325
240
180
145
115
95

3350
1500
840
540
375
275
210
185
135
110
95

1170
860
660
520
420
350
295
250
215
190
165
145
130
115
105
95

1570
1300
1090
930
800
700
615
545
485
435
390
355
325
300
275
250
230
215
200
185
175
165
155
145
135
130
120
115
110
105
100

49

Tablica 13.2. Maksymalne długości odcinków przewodów na szpulach ze sklejki
Wymiary szpuli
B

Średnica Średnica Średnica Długość
rdzenia otworu robocza
tarczy
w tarczy rdzenia
DZ [mm] DW [mm] DO [mm] B [mm]

Wymiary
szpul

3/20 (T6)

250

1,70

300

160

56

300

1,95

4/20 (T3)

400

160

56

200

2,40

400

160

56

250

2,45

400

160

56

300

2,50

400

160

56

350

2,80

400

160

56

400

2,85

500

160

56

350

3,75

5/40 (T10)

Średnica kabla
[mm]

56

5/35 (T9)

T4
3/30

160

4/40 (T7)

T5
3/25

300

4/35 (T8)

T6
3/20

Typ

4/30 (T1)

Typ szpuli

200

3/30 (T4)
DZ

56

4/25 (T2)

DO

160

3/25 (T5)
DW

300

500

160

56

400

3,80

T3
4/20

T2
4/25

T1
4/30

T8
4/35

T7
4/40

T9
5/35

T10
5/40

Maksymalna długość odcinka [m]

2

2050

2560

3070

4190

5240

6290

7340

8390

2,5

1340

1680

2020

2720

3410

4090

4770

5450

7820

8940

3

920

1160

1390

1860

2320

2790

3260

3730

5450

6230

3,5

670

830

1000

1390

1740

2090

2440

2790

3960

4530

4

510

640

760

1040

1310

1570

1830

2090

3020

3450

4,5

420

520

630

850

1060

1280

1490

1710

2370

2710

5

320

400

480

660

830

990

1160

1320

1920

2190

5,5

260

330

400

540

670

810

940

1080

1610

1840

6

220

270

330

460

580

700

810

930

1360

1550

6,5

200

250

300

400

500

600

700

800

1140

1310

7

165

200

250

350

430

520

610

700

960

1100

7,5

135

170

200

300

370

450

530

600

850

970

8

125

160

190

260

320

390

450

520

750

860

8,5

120

150

180

220

280

340

390

450

670

760

9

98

120

145

210

260

320

370

420

590

670

9,5

93

115

135

180

230

270

320

360

520

590

10

88

110

130

175

210

260

300

350

490

560

10,5

70

87

105

150

185

220

260

300

440

500

11

67

83

100

140

175

210

250

280

380

440

11,5

64

80

96

120

150

180

210

240

370

420

12

61

77

92

111

135

155

180

210

340

380

50

Tablica 13.3. Maksymalne długości odcinków przewodów na szpulkach tekturowych
Wymiary szpulek
B
Typ

Średnica Średnica
tarczy
rdzenia
DZ [mm] DW [mm]

Długość
robocza
rdzenia
B [mm]

Średnica
otworu
w tarczy
DO [mm]

Przybliż.
masa
szpulki
[kg]

P0

Średnica
kabla [mm]
2

76

73

75

0,17

150

76

100

75

0,20

190

76

100

75

0,26

215

76

100

75

0,27

300

130

225

43

0,80

P7
P2

150

P5

P1

0,40

P4

P0

113

P3

Typ szpuli

86

P2

DO DZ

116

P1
DW

300

300

130

140

43

0,76

P3

P4

P5

P7

Maksymalna długość odcinka [m]
1020

195

265

600

630

2520

1600

2,5

650

125

170

380

400

1610

1030

3

450

86

120

270

280

1120

720

3,5

330

63

87

195

205

820

520

4

250

48

66

150

155

630

400

4,5

200

52

120

125

500

320

5

160

96

100

400

260

5,5

135

80

83

330

210

6

110

67

70

280

180

6,5

97

57

59

240

150

7

84

49

51

205

130

7,5

73

180

115

8

64

155

100

8,5

57

140

89

9

51

125

78

110

71

100

64

10,5

91

58

11

83

53

11,5

76

48

12

70

45

9,5
10

51

Tablica 13.4. Wymiary bębnów drewnianych wg PN-O-79353

L

DZ

DO

DW

B

Długość
Całkowita
robocza rdzenia długość bębna
B [mm]
L [mm]

Średnica
otworu
DO [mm]

Przybliżona
masa suchego
bębna
[kg]

Typ bębna

Średnica
tarczy
DZ [mm]

Średnica
rdzenia
DW [mm]

5

500

250

315

420

56

14

6

630

315

400

510

56

20

8

800

400

400

520

56

38

8A

800

400

560

680

80

42

9

900

450

560

680

80

52

10

1000

500

560

700

80

85

10A

1000

500

650

790

80

90

12

1250

600

650

810

80

130

14

1400

710

710

880

80

190

16

1600

800

900

1070

80

280

18

1800

1000

900

1100

100

350

20

2000

1250

900

1120

100

450

52

Tablica 13.4. Maksymalne długości odcinków przewodów na bębnach drewnianych
Typ bębna

5

6

8

8A

Średnica
kabla [mm]

9

10

10A

12

14

16

18

20

Maksymalna długość odcinka [m]

4

2060

4150

6700

9330

5

1320

2660

4280

6000

7600

9330

6

920

1850

2970

4170

5270

6500

7500

7

670

1360

2180

3060

3870

4780

5550

8860

8

510

1040

1670

2340

2960

3650

4250

6790

9030

9

400

820

1320

1850

2340

2890

3350

5360

7130

10

330

660

1070

1500

1900

2340

2720

4340

5780

9650

11

270

550

880

1240

1570

1930

2250

3590

4770

7970

9250

12

230

460

750

1040

1310

1620

1890

3020

4010

6700

7770

8460

13

195

390

630

890

1120

1380

1610

2570

3420

5700

6620

7200

14

165

340

550

760

970

1200

1390

2210

2950

4920

5710

6210

15

145

300

470

660

840

1040

1200

1960

2570

4280

4970

5410

16

260

420

580

740

910

1060

1700

2250

3760

4370

4750

17

230

370

520

650

810

940

1500

2000

3330

3870

4210

18

200

330

460

580

720

840

1340

1780

2970

3450

3750

19

185

290

410

520

650

750

1200

1600

2670

3100

3370

20

165

270

370

470

580

680

1090

1440

2410

2790

3040

21

150

240

340

430

530

610

980

1310

2180

2530

2760

22

220

310

390

480

560

900

1190

1990

2310

2510

23

200

280

360

440

510

820

1090

1820

2110

2300

24

185

260

330

400

470

750

1000

1670

1940

2110

25

160

240

300

370

430

680

920

1540

1790

1940

26

150

220

280

340

400

640

850

1420

1650

1800

27

145

200

260

320

370

590

790

1320

1530

1670

28

190

240

300

340

550

730

1230

1420

1550

29

175

220

270

320

510

680

1150

1330

1440

30

165

210

260

300

480

640

1070

1240

1350

31

155

195

240

280

450

590

990

1160

1260

32

145

180

220

260

420

560

930

1090

1180

33

170

210

240

390

520

880

1020

1110

34

160

200

230

370

490

830

960

1050

35

150

190

220

350

460

780

910

990

36

145

180

200

330

440

740

860

940

37

170

195

310

410

700

810

890

38

160

185

300

390

660

770

840

39

150

175

280

370

630

730

800

40

145

165

270

350

600

700

760

53

14. Warunki eksploatacyjne kabli
Przy doborze kabli telekomunikacyjnych pod uwagę brane są przede wszystkim ich parametry
transmisyjne, które powinny być dopasowane do własności urządzeń, jakie kable mają połączyć. Jeśli
oprócz transmisji sygnałów przewidziane jest zasilanie urządzeń, ważna staje się również obciążalność
prądowa kabli.
Natomiast przy doborze kabli elektroenergetycznych, oprócz uwzględnienia ich napięcia znamionowego, długotrwałej obciążalności prądowej, należy wziąć pod uwagę krótkotrwałą obciążalność
zwarciową i spodziewane spadki napięcia.
Warto w tym miejscu zwrócić uwagę, że chociaż napięcie sieci rozdzielczych wynosi 240/415 V, kable
konstruuje się na napięcie 600/1000 V głównie dlatego, że ten rodzaj kabli wymaga projektowania izolacji
raczej ze względu na parametry mechaniczne niż elektryczne.
Nie mniej ważnym kryterium doboru kabli są spodziewane warunki eksploatacyjne, czyli narażenia
zewnętrzne jakim będzie, lub może być, poddany zainstalowany kabel podczas wieloletniej eksploatacji.
Właściwe oszacowanie tych narażeń decyduje o trwałości i niezawodności kabla. Narażenia, o których
mowa, wynikają z warunków środowiska otaczającego kabel wzdłuż całej trasy jego ułożenia. Poniżej
omówimy ważniejsze z tych warunków.
• Pomieszczenia suche, w których wilgoć nie występuje, a zakres temperatur odpowiada tzw. temperaturze pokojowej, np. pokoje biurowe, mieszkalne, łącznie z wyjątkowymi przypadkami, takimi jak malowanie, czy pranie wykładzin. W takich pomieszczeniach zaleca się stosować kable o zwykłej konstrukcji,
tzw. kable ogólnego przeznaczenia.
• Pomieszczenia wilgotne, np. chronione przed deszczem wiaty, pomieszczenia gospodarcze, piwnice,
nie ogrzewane magazyny. Powłoka kabla powinna być wówczas wykonana z materiału odpornego na
wnikanie wilgoci, np. z polietylenu, ewentualnie z barierą przeciwwilgociową.
• Pomieszczenia mokre, to głównie instalacje podziemne, gdzie możliwy jest kontakt z ziemią, również
instalacje napowietrzne nie chronione przed deszczem, instalacje narażone na bezpośredni kontakt
z wodą, np. pralnie, łaźnie, myjnie itp. Kabel powinien mieć wtedy powłokę odporną na działanie wilgoci
i wpływy atmosferyczne oraz dodatkowe bariery przeciwwilgociowe: poprzeczną, ewentualnie również
wzdłużną.
• Pomieszczenia gorące, w których temperatura przekracza 35oC, np. stalownie, odlewnie, koksownie,
huty szkła, suszarnie. Izolacja i powłoka kabla powinna być wykonana z materiału odpornego na działanie podwyższonej temperatury, np. polwinitu ciepłoodpornego.
• Pomieszczenia zimne, w których temperatura spada poniżej -10oC, np. chłodnie, urządzenia wojskowe,
stacje meteorologiczne. Izolacja i powłoka kabla powinna być wykonana z materiału mrozoodpornego,
a przy niższych temperaturach, zwykle z elastomeru termoplastycznego.
• Pomieszczenia zagrożone pożarem, to głównie magazyny materiałów łatwopalnych. Kable powinny
mieć izolację i powłokę wykonaną z materiałów trudnopalnych, nie rozprzestrzeniających płomienia
i o małej wartości opałowej, np. polwinitu.
• Pomieszczenia zagrożone wybuchem, gdzie mogą się gromadzić gazy i opary paliw oraz pyły
materiałów palnych, które z powietrzem mogą utworzyć mieszaninę wybuchową. Instalowane kable
muszą mieć odpowiednią konstrukcję (są to tzw. kable iskrobezpieczne), umożliwiającą odprowadzanie
gromadzących się ładunków elektrostatycznych i uszczelnienie kabli w ścianach urządzeń, do których
mają być doprowadzone.
• Pomieszczenia z chemikaliami, gdzie gromadzone są m.in. substancje agresywne chemicznie (sole,
ługi, kwasy), które rozlane, rozsypane lub rozpylone mogą się znaleźć w kontakcie z kablami. Powłoka
kabla musi być wówczas wykonana z materiału odpornego na występujące chemikalia.
• Pomieszczenia z paliwami i olejami, np. rafinerie, stacje benzynowe, magazyny paliw i smarów, warsztaty samochodowe, również same samochody i pojazdy spalinowe, gdzie znajdują się oleje, smary
i benzyny, także rozpuszczalniki. Powłoka powinna być wykonana z tworzywa odpornego na działanie
olejów i rozpuszczalników, np. polwinitu olejoodpornrgo.
Wszelkiego rodzaju naprężenia mechaniczne, jakie mogą wystąpić w czasie instalowania lub
podczas eksploatacji kabli, stanowią oddzielną grupę narażeń, niezależnych od dotąd omówionych. Poniżej
wymienimy ważniejsze z nich, które należy brać pod uwagę przy wyborze kabla.

54

• Naprężenia rozciągające, które mogą występować w czasie układania kabla, np. wciągania kabli do
kanalizacji, albo wystąpią podczas eksploatacji kabla, np. zawieszonego pionowo w szybie, albo poziomo
między podporami. Zabezpieczeniem przed uszkodzeniem (a nawet zerwaniem) kabla jest pancerz z
drutów stalowych lub linka nośna zespolona z powłoką kabla.
• Ścieranie powierzchni może wystąpić już przy układaniu kabli w kanalizacji lub w wykopach, ale przede
wszystkim ma miejsce w czasie eksploatacji, gdy kabel zasila odbiorniki przenośne i jest rozwijany
i zwijany (np. mikrofony, gitary, polowe urządzenia pomiarowe). Powłoka kabla powinna być wykonana
z materiału odpornego na ścieranie, np. poliuretanu lub poliamidu.
• Przeginanie dotyczy kabli zasilających odbiorniki ruchome i podlegających częstemu przeginaniu,
rozwijaniu i zwijaniu (np. słuchawki telefoniczne, mikrofony, golarki, miksery). Żyły kabli powinny być
bardzo giętkie, wykonane z dużej liczby drutów o niewielkiej średnicy, a pozostałe elementy kabla
powinny być dostosowane do częstego przeginania.
Kolejnym kryterium doboru kabli jest wpływ kabli na otoczenie, który występuje praktycznie tylko w
dwóch przypadkach:
• Pomieszczenia, w których przebywają ludzie. Powszechnie uważa się, że same kable nie mają żadnego niekorzystnego wpływu na otoczenie i na ludzi w nich przebywających. Tak jest w rzeczywistości,
ale od kilku lat dodaje się warunek, że tworzywa sztuczne wchodzące w skład instalowanych tam kabli
nie powinny zawierać ołowiu. Producenci tworzyw sztucznych opracowali nowe receptury, z których
wyeliminowali związki metali ciężkich (w tym ołowiu). Nasi klienci coraz częściej domagają się zastosowanie tworzyw bezołowiowych w produkowanych kablach.
• Pomieszczenia ze sprzętem czułym na zakłócenia, to głównie laboratoria i gabinety medyczne ze
sprzętem czułym na zakłócenia pochodzące od pól elektromagnetycznych. W tym przypadku nie same
kable wpływają na otoczenie, ale zakłócenia emitowane przez nie podczas pracy. W takich pomieszczeniach tych należy instalować kable, których konstrukcja ogranicza emisję pól elektromagnetycznych poza
kabel. Więcej informacji o kompatybilności elektromagnetycznej podano w Rozdziale 20.
O ile w normalnych warunkach eksploatacji kable oddziałują na otoczenie w niewielkim stopniu, to
w czasie pożaru, wydzielające się gazy mogą zagrażać zdrowiu i życiu ludzi przebywających w pomieszczeniach, w których zainstalowano kable, ale często również w pomieszczeniach sąsiednich, połączonych
z nimi szybami lub kanałami wentylacyjnymi. Palące się kable mogą również spowodować zniszczenie
urządzeń znajdujących się w tych pomieszczeniach. Więcej informacji o zachowaniu się kabli w warunkach
pożaru podano w Rozdziale 21. Pomieszczeniami, w których należy wziąć pod uwagę wpływ palących się
kabli są:
• Pomieszczenia gromadzące ludzi, np. teatry, kina, sale widowiskowe, dworce, hotele, centra handlowe,
banki, szpitale, również środki masowej komunikacji (metro, pociągi, tramwaje, autobusy, samoloty),
w których pożar kabli może spowodować rozprzestrzenianie się płomieni i wydzielanie się gęstego dymu,
utrudniającego ewakuacje ludzi i prowadzenie akcji ratunkowej, lub trujących gazów (np. chlorowodoru).
Izolacja i powłoka kabla musi być wykonana z tworzywa nie rozprzestrzeniającego płomienia, o niskim
wydzielaniu dymu i bezhalogenowego (nie zawierającego związków chloru i fluoru).
• Pomieszczenia z drogim sprzętem, głównie komputerowym, np. w bankach, biurach, centralach telefonicznych, laboratoriach, gabinetach medycznych, w których palące się kable mogą rozprzestrzeniać
pożar, a wydzielający się dym utrudnia akcję gaszenia pożaru, natomiast agresywne gazy (chlorowodór)
powodują korozję i trwałe uszkodzenia sprzętu. Izolacja i powłoka kabla musi być wykonana z tworzywa
nie rozprzestrzeniającego płomienia, o niskim wydzielaniu dymu i bezhalogenowego.
• Pomieszczenia zagrożone pożarem, w których zasilanie urządzeń i sygnalizacja podczas pożaru są
konieczne do prowadzenia akcji gaśniczej i ratunkowej. Niektóre z zastosowanych w nich kabli muszą
być odporne na działanie ognia i funkcjonować w warunkach pożaru co najmniej przez określony czas
(tzw. kable bezpieczeństwa lub kable przeżywające). Izolacja takich kabli wykonana jest z materiałów
mineralnych i kompozytów polimerowych. Więcej informacji na temat tych kabli podano w Rozdziale 22.
Łatwo zauważyć, że nie zawsze występować będzie tylko jedno z wymienionych wyżej zagrożeń lub
jeden z wpływów na otoczenie. Na przykład pomieszczenia rolnicze zaliczane są jednocześnie do mokrych,
gorących i zagrożonych pożarem, ale mogą być również zagrożone działaniem chemikaliów (nawozów
sztucznych). Znajomość narażeń zewnętrznych jakim może być poddany kabel w czasie eksploatacji
i świadomość negatywnego wpływu kabli na otoczenie w czasie pożaru są niezbędne do wyboru właściwego
kabla.

55

15. Obciążalność prądowa długotrwała
Przepływ prądu w żyle kabla (w przewodniku) powoduje wydzielanie się ciepła. Zgodnie z prawem
Joule’a, moc (P) wydzielanego ciepła jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia przepływającego
prądu (I) oraz do rezystancji (R) żyły i wynosi
P = I2 · R.
Wydzielające się ciepło podgrzewa żyły i przepływa do innych warstw kabla, powodując ich stopniowy
wzrost temperatury. Ciepło to jest jednocześnie rozpraszane (oddawane) do otoczenia. Rozróżnia się trzy
sposoby rozpraszania ciepła, które występują jednocześnie. Są to: konwekcja, czyli odbieranie i unoszenie
ciepła przez przepływające strugi powietrze, przewodnictwo do otaczającego ośrodka i promieniowanie
do otoczenia. Łatwo zauważyć, że udział każdego z tych czynników w rozpraszaniu zależy głównie od
sposobu ułożenia kabla. Kable zawieszone w powietrzu oddawać będą ciepło głównie przez konwekcję,
podczas gdy kable zakopane w ziemi – przez przewodnictwo.
Jeśli przepływający prąd nie będzie zbyt duży i wydzielające się ciepło nie spowoduje degradacji
izolacji wówczas, po pewnym czasie, nastąpi równowaga cieplna i ilość ciepła wydzielanego w żyle będzie
równa ilości ciepła oddawanego do otoczenia. Ustali się wtedy również temperatura żył kabla. W pojedynczym kablu najwyższą temperaturę będą miały żyły, a najniższą powłoki lub osłony kabla, mające kontakt
z otoczeniem.
Temperatura żył nie powinna przekroczyć pewnej temperatury dopuszczalnej. Temperatura dopuszczalna jest temperaturą graniczną, powyżej której występują niekorzystne i nieodwracalne zjawiska,
np. nadmierne mięknienie i deformacja materiału izolacji oraz przemieszczanie się żyły wewnątrz izolacji pod
wpływem jej wewnętrznych naprężeń. W jeszcze wyższej temperaturze może wystąpić wspomniana
degradacja, czyli zmiany struktury chemicznej i fizycznej izolacji, np. spienienie przez gazy pochodzące
z rozkładu chemicznego, a nawet zwęglenie, czyli zniszczenie własności elektrycznych i spadek przewodnictwa cieplnego. Zjawiska te, często powolne i niezauważone, mogą trwać lub powtarzać się przez dłuższy
czas, wpływając stopniowo na obniżanie wytrzymałości kabla i utratę jego niezawodności. Wartość prądu
w stanie równowagi cieplnej, kiedy żyły osiągają temperaturę dopuszczalną, nazywana jest obciążalnością
prądową długotrwałą, lub krótko obciążalnością.
Wiele czynników ma wpływ na obciążalność długotrwałą kabli. Najważniejszymi z nich są:
• przekrój żyły – im większy przekrój, tym mniejsza rezystancja żyły i większa obciążalność,
• materiał izolacji – im bardziej odporny na mięknienie i deformację, tym wyższa temperatura dopuszczalna, a co za tym idzie, tym wyższa obciążalność żył; również wówczas, gdy większe przewodnictwo
cieplne materiału,
• grubość izolacji i powłoki, czyli grubość warstw izolujących cieplnie i utrudniających oddawanie ciepła
do otoczenia – im grubsze warstwy izolacyjne, tym obciążalność mniejsza,
• liczba obciążonych żył w wiązce – im więcej obciążonych żył w kablu lub w wiązce kabli, tym obciążalność pojedynczej żyły jest mniejsza, bo obciążone żyły ogrzewają się nawzajem i utrudniają oddawanie
ciepła do otoczenia,
• temperatura otoczenia – im niższa, tym bardziej odległa od temperatury dopuszczalnej, a wtedy obciążalność jest większa,
• miejsce ułożenia – obciążalność kabli i przewodów ułożonych w miejscach nasłonecznionych jest mniejsza, niż w miejscach ocienionych, natomiast obciążalność kabli ułożonych w ziemi może być większa niż
ułożonych w powietrzu, bo odprowadzanie ciepła w ziemi jest zwykle lepsze,
• obecność zewnętrznych źródeł ciepła w pobliżu kabla obniża jego obciążalność.
Istotny wpływ na obciążalność długotrwałą ma nie tylko konstrukcja kabla, ale przede wszystkim
sposób instalowania. Rozróżnia się kilkadziesiąt sposobów instalowania kabli. Kable mogą być układane
w powietrzu pojedynczo lub w wiązkach, na drabinkach, w korytkach, w rurkach instalacyjnych, albo bezpośrednio na ścianie lub suficie. Mogą być również układane w kanałach kablowych lub zakopane
bezpośrednio w ziemi. Od miejsca i sposobu instalowania zależy intensywność odprowadzania ciepła.
Dodatkowym czynnikiem ograniczającym obciążalność mogą być zewnętrzne źródła ciepła znajdujące się w
pobliżu trasy kabla, takie jak rurociągi z parą lub gorącą wodą (nawet izolowane cieplnie), a także miejsca
nasłonecznione.
Należy pamiętać, że czynniki zewnętrzne, które wpływają na obciążalność długotrwałą, mogą się
zmieniać w czasie i wzdłuż trasy kabla, a krytycznymi dla obciążalności będą zawsze czynniki najbardziej
niekorzystne, choćby występowały na krótkim odcinku trasy lub w krótkim czasie.

56

Aby dokładnie określić obciążalność długotrwałą, muszą być znane co najmniej trzy czynniki:
• warunki odprowadzania ciepła wzdłuż całej trasy kabla, które mogą się zmieniać w ciągu dnia, np. temperatura powietrza, i sezonowo w ciągu roku, np. temperatura lub wilgotność gruntu – uzyskuje się je
przez kosztowne pomiary,
• charakter obciążenia kabla, uwzględniający zmienność dobową i sezonową przepływu prądu w czasie –
uzyskuje się przez rejestrację obciążeń oraz analizę obciążeń przewidywanych i planowanych,
• konstrukcja kabla.
Następnie wykonuje się pracochłonne obliczenia. Ze względu na koszty, obciążalność oblicza się tylko dla
kabli energetycznych wysokiego i bardzo wysokiego napięcia, w których wykorzystanie możliwości przesyłowych daje istotne korzyści ekonomiczne. Celowe może być wówczas kształtowanie warunków odprowadzania ciepła, np. przez stosowanie tzw. gruntów stabilizowanych, które charakteryzują stosunkowo niewielkie i mało zmieniające się w ciągu roku rezystywności cieplne.
W przypadku kabli niskiego napięcia zakłada się typową konstrukcję kabla i jego niezmienne obciążenie prądem oraz przyjmuje się często spotykane warunki otoczenia oraz wybrane, typowe sposoby instalowania kabla. Dla tych założonych warunków oblicza się obciążalność w oparciu o wyniki wieloletnich badań
prowadzonych w wielu ośrodkach badawczych w całym świecie.

Obciążalność prądowa długotrwała według wymagań normy PN-IEC 60364-5-523
Norma ta określa obciążalność długotrwałą przewodów nieopancerzonych na napięcie znamionowe
nie wyższe niż 0,6/1 kV, a jej zakres określa tytuł normy: „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych.
Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów.”. Wartości
obciążalności obliczono ze wzoru:
I = A·Sm – B·Sn [A],
gdzie A i B oraz m i n są współczynnikami zależnymi od rodzaju przewodu i sposobu wykonania instalacji,
określonymi na podstawie wieloletnich badań prowadzonych w różnych ośrodkach w całym świecie.
Praktycznie wystarcza uwzględnienie tylko pierwszego członu wzoru, bowiem drugi człon dotyczy tylko kabli
jednożyłowych o dużych przekrojach.
Przy obliczaniu obciążalności podanych w normie przyjęto, że temperatura otoczenia przewodów
instalowanych w powietrzu, niezależnie od sposobu ich ułożenia, wynosi 30oC, a temperatura otoczenia
przewodów ułożonych w gruncie, bezpośrednio lub w osłonach, wynosi 20oC, przy rezystywności cieplnej
gruntu równej 2,5 K·m/W, co odpowiada rezystywności podsypki piaskowej stosowanej do wypełnienia
przestrzeni wokół kabli ułożonych w rowach kablowych.
Przyjęto również, że temperatura dopuszczalna żył w izolacji polwinitowej (PVC) wynosi 70oC, a żył
izolowanych polietylenem usieciowanym (XLPE) wynosi 90oC. Zwróćmy uwagę, że dla założonej temperatury otoczenia 30oC w powietrzu, dopuszczalny przyrost temperatury żyły izolowanej polwinitem wynosi 40oC
natomiast dla polietylenu sieciowanego aż 60oC. Jeśli przyjmiemy, że przyrost temperatury żyły jest w przybliżeniu proporcjonalny do wydzielonej ilości ciepła, która rośnie z kwadratem natężenia prądu, obciążalność kabli o izolacji z polietylenu sieciowanego (XLPE) jest o około 20% wyższa, niż obciążalność
kabli o izolacji polwinitowej (PVC) lub z polietylenu termoplastycznego (PE).
Norma uwzględnia aż pięćdziesiąt sposobów instalowania kabli, a następne są w opracowaniu. Ale
obciążalności prądowe długotrwałe obliczono wg przytoczonego wyżej wzoru tylko dla wybranych i charakterystycznych dziewięciu przypadków, które nazywane są podstawowymi sposobami wykonania instalacji.
Zestawiono je w Tablicy 15.1. Norma podaje, którą z obciążalności tych dziewięciu sposobów podstawowych należy zastosować dla każdego ze wspomnianych pięćdziesięciu sposobów instalowania kabli. Wynika
stąd, że obciążalność jednego sposobu podstawowego może być stosowana dla kilku rzeczywistych
sposobów instalowania kabli.
Obciążalności dla podstawowych sposobów wykonania instalacji podano w normie tablicach. Podano
również współczynniki poprawkowe dla innych niż założono (30oC w powietrzu i 20oC w gruncie) temperatur
otoczenia kabli i dla innej niż założono (2 lub 3) liczby żył obciążonych prądem. W załączonej Tablicy 15.2
przytaczamy obciążalności prądowe długotrwałe dla kilku najczęściej stosowanych sposobów instalowania
kabli o izolacji PVC i XLPE, dla dwóch i dla trzech obciążonych żył miedzianych.
Tablica 15.3 zawiera podane w normie współczynniki poprawkowe dla temperatury otaczającego
powietrza innej niż 30oC. Dotyczą one podstawowych sposobów B1 i E wykonania instalacji. Norma podaje
również, nie przytoczone tutaj, współczynniki poprawkowe dla innej niż 20oC temperatury gruntu i innej niż
2,5 K·m/W rezystywności cieplnej gruntu.

57

Tablica 15.1. Podstawowe sposoby wykonania instalacji wg PN-IEC 60364-5-523
Symbol

Opis podstawowego sposobu wykonania instalacji

A1

przewody jednożyłowe w rurze instalacyjnej w izolowanej cieplnie ścianie

A2

przewody wielożyłowe w rurze instalacyjnej w izolowanej cieplnie ścianie

B1

przewody jednożyłowe w rurze instalacyjnej w ścianie drewnianej

B2

przewody wielożyłowe w rurze instalacyjnej w ścianie drewnianej

C

przewód jednożyłowy lub wielożyłowy na drewnianej ścianie

D

kabel wielożyłowy w osłonie w ziemi

E

przewód wielożyłowy w powietrzu, oddalony od ściany o więcej niż 0,3 średnicy przewodu

F

przewody jednożyłowe w powietrzu stykające się, oddalone od ściany o więcej niż średnica przewodu

G

przewody jednożyłowe w powietrzu oddalone od siebie o co najmniej jedną średnicę przewodu

w opracowaniu przewody przymocowane do ściany murowanej lub wbudowane w nią

Tablica 15.2. Obciążalność prądowa długotrwała przewodów z żyłami miedzianymi
izolowanymi PVC i XLPE, dla wybranych sposobów wykonania instalacji,
wg normy PN-IEC 60364-5-523
Numer i opis sposobu
wykonania instalacji

31. w korytkach perforow.,
32. na wspornikach,
34. na drabinkach,
35. z linką nośną

Sposób podstawowy
wykonania instalacji

E

Materiał izolacji
Liczba żył obciążonych

XLPE
3

72. bezpośrednio w ziemi

B1

PVC
2

56. w kanałach kablowych
odkrytych lub wentylowanych

2

Przekrój znamionowy
żyły [mm2]

D

PVC
3

2

XLPE
3

2

PVC
3

2

XLPE
3

2

2

Obciążalność prądowa długotrwała [A]

1,5

22

18,5

26

23

17,5

15,5

23

20

22

18

26

22

2,5

30

25

36

32

24

21

31

28

29

24

34

29

4

40

34

49

42

32

28

42

37

38

31

44

37

6

51

43

63

54

41

36

54

48

47

39

56

46

10

70

60

86

75

57

50

75

66

63

52

73

61

16

94

80

115

100

76

68

100

88

81

67

95

79

25

119

101

149

127

101

89

133

117

104

86

121

101

35

148

126

185

158

125

110

164

144

125

103

146

122

50

180

153

225

192

151

134

198

175

148

122

173

144

70

232

196

289

246

192

171

253

222

183

151

213

178

95

282

238

352

298

232

207

306

269

216

179

252

211

120

328

276

410

346

269

239

354

312

246

203

287

240

150

379

319

473

399

–

–

–

–

278

230

324

271

185

434

364

542

456

–

–

–

–

312

258

363

304

240

514

430

641

538

–

–

–

–

361

297

419

351

300

593

497

741

621

–

–

–

–

408

336

474

396

58

Tablica 15.3. Współczynniki poprawkowe dla temperatury powietrza innej niż 30oC
(dotyczą podanych w Tablicy 15.2 podstawowych sposobów E i B1 wykonania instalacji)
Izolacja żył

Temperatura otoczenia [oC]

PVC

XLPE

10

1,22

1,15

15

1,17

1,12

20

1,12

1,08

25

1,06

1,04

30

1,00

1,00

35

0,94

0,96

40

0,87

0,91

45

0,79

0,87

50

0,71

0,82

55

0,61

0,76

60

0,50

0,71

65

–

0,65

70

–

0,58

75

–

0,50

80

–

0,41

Tablica 15.4. Współczynniki zmniejszające obciążalność wiązek złożonych z więcej niż
jednego obwodu lub z więcej niż z jednego przewodu wielożyłowego (dotyczą
podanych w Tablicy 15.2 podstawowych sposobów E i B1 wykonania instalacji)
Numer i opis sposobu wykonania instalacji
Liczba obwodów
lub przewodów
wielożyłowych

31. w korytkach perforowanych

32. na wspornikach,
34. na drabinkach,
35. z linką nośną

56. w kanałach kablowych
odkrytych lub wentylowanych

1

1,00

1,00

1,00

2

0,88

0,87

0,80

3

0,82

8,82

0,70

4

0,77

0,80

0,65

5

0,75

0,80

0,60

6

0,73

0,79

0,57

7

0,73

0,79

0,54

8

0,72

0,78

0,52

9

0,72

0,78

0,50

12

–

–

0,45

16

–

–

0,41

20

–

–

0,38

Kable dla elektroniki i automatyki
W kablach stosowanych do przesyłania sygnałów analogowych i cyfrowych, o wyborze przekroju żył
kabla decyduje tłumienność sygnałów, która rośnie z długością kabla i maleje ze wzrostem przekroju żył.
Często zdarza się, że użytkownicy naszych kabli, poza przesyłaniem sygnałów, pragną wykorzystać żyły
tych kabli do zasilania niewielkich urządzeń, takich jak elementy wykonawcze automatyki, oświetlenie, wentylatory, komputery i inne odbiorniki małej mocy. Powstaje pytanie, czy przekrój żył kabla jest dostatecznie
duży i przepływający prąd nie spowoduje uszkodzenia kabla na skutek nadmiernego wzrostu temperatury?

59

Kable dla elektroniki i automatyki mają nieco inną konstrukcję, od konstrukcji kabli przyjętych do obliczeń obciążalności we wspomnianej normie PN-IEC 60364-5-523. Przekroje żył tych kabli nie przekraczają
2,5 mm2, a najczęściej są to przekroje dużo mniejsze. Bardzo często kable te mają budowę parową, a pary
i ośrodki owijane są taśmami z tworzywa. Inne są w nich proporcje między wymiarami żył a grubościami
izolacji i powłok – więcej w nich tworzywa i powietrza, a mniej miedzi. Odprowadzania ciepła jest więc w nich
trudniejsze. Można się spodziewać, że obciążalności prądowe długotrwałe tych kabli będą mniejsze.
Na potrzeby użytkowników naszych kabli obliczyliśmy obciążalności prądowe kabli przeznaczonych
głównie do przesyłania sygnałów, z żyłami miedzianymi o izolacji z PVC (polwinitu) i PE (polietylenu termoplastycznego). Przyjęliśmy typowy sposób instalowania, a więc pomieszczeniach, w których temperatura
powietrza wynosi 30oC, tak jak w cytowanej wyżej normie, w korytkach perforowanych, na wspornikach lub
na drabinkach instalacyjnych, w miejscach osłoniętych od bezpośredniego promieniowania słonecznego
i z dala od źródeł ciepła. Przyjęliśmy również, że obciążone są dwie lub trzy żyły kabla, tzn. zasilają urządzenie jedno- lub trójfazowe. Obliczone długotrwałe obciążalności prądowe podano w Tablicy 15.5.
Często przebieg trasy kabla odbiega od przyjętych i podanych wyżej założeń i temperatura otoczenia
może być wyższa, albo trasa kabla przebiega w miejscu, do którego docierają promienie słońca, w pobliżu
kaloryfera lub w sąsiedztwie rurociągu. W takim przypadku należy oszacować temperaturę otoczenia w jakiej
znajdzie się kabel lub wiązka kabli, a obciążalność dopuszczalną odczytaną z Tablicy 15.5 należy pomnożyć przez współczynnik odpowiadający oszacowanej temperaturze, podany w Tablicy 15.6.
Dla większej liczby obciążonych żył w kablu, albo w wiązce stykających się kabli, należy odczytaną
z tablicy wartość obciążalności pomnożyć przez podany w Tablicy 15.7 współczynnik korekcyjny.
Ponieważ w obliczeniach nie uwzględniono wszystkich omówionych wcześniej warunków ułożenia
kabla i nie zawsze wszystkie rzeczywiste warunki eksploatacji kabla są niezmienne i zgodne z założonymi,
odczytane z tablic długotrwałe obciążalności prądowe trzeba traktować jako wartości przybliżone.

Tablica 15.5. Obciążalność prądowa długotrwała ułożonych w powietrzu, w temp. 30oC,
kabli z żyłami miedzianymi o izolacji z PVC lub PE, na napięcie do 300/500 V,
przeznaczonych do zastosowania w elektronice i automatyce
Przekrój żyły [mm2]

Obciążalność prądowa długotrwała [A]

0,05

1,2

0,08

1,7

0,12

2,2

0,14

2,5

0,15

2,6

0,20

3,2

0,22

3,4

0,25

3,8

0,34

4,7

0,5

6,1

0,75

7,9

1,0

9,4

1,5

12,0

2,5

16,4

Tablica 15.6. Przeliczanie obciążalności prądowej z Tablicy 5.4 dla temperatury powietrza
Temperatura otaczającego powietrza [oC]

20

30

35

40

45

50

55

1.10

Współczynnik przeliczeniowy

25
1.05

1,00

0,94

0,88

0,82

0,75

0,67

Tablica 15.7. Przeliczanie obciążalności prądowej z Tablicy 5.4 dla liczby obciążonych żył
Liczba żył*)
Współczynnik przeliczeniowy

1

2 lub 3

4–6

7–9

10 – 20

21 – 30

31 – 40

powyżej 40

1,6

1,0

0,8

0,7

0,5

0,45

0,40

0,35

*) Jeśli ekrany biorą udziału w przewodzeniu prądu, należy je uwzględnić

60

16 Obciążalność przeciążeniowa i zwarciowa
Omówiona wyżej długotrwała obciążalność prądowa dotyczy przepływu prądu zasilającego urządzenia elektryczne w bardzo długich okresach czasu, liczonych co najmniej w godzinach. Może się jednak
zdarzyć, że wartość prądu dopuszczalnego długotrwale zostanie przekroczona. Stanie się tak wtedy, gdy
wystąpi przeciążenie – nadmiernie wzrośnie obciążenie urządzenia, lub wystąpi zwarcie – na skutek awarii
urządzenia zasilanego kablem lub samego kabla. Żyłami kabla popłynie wówczas prąd przetężeniowy
o wartości większej niż założony prąd obciążenia długotrwałego. Prąd ten nie może płynąć zbyt długo, aby
nie doprowadzić do uszkodzenia, zarówno samego urządzenia jak i kabla zasilającego.
Wielkość prądu przeciążeniowego i prądu zwarciowego, jakie mogą wystąpić podczas eksploatacji,
określana jest przez projektanta sieci zasilającej, który bierze pod uwagę charakterystykę urządzeń zasilanych, obciążalność dopuszczalną długotrwale i obciążalność zwarciową kabla zasilającego. W oparciu o te
informacje projektant dobiera urządzenie zabezpieczające, którego zadaniem jest odłączenie przepływu
prądu przeciążeniowego lub zwarciowego w określonym czasie. Szczegóły dotyczące zasad doboru
urządzeń zabezpieczających podaje norma PN-IEC 60364-4-43. Norma dodatkowo wymaga, aby istniała
koordynacja zabezpieczeń przeciążeniowych i zwarciowych oraz koordynacja między przewodami zasilającymi i urządzeniami zabezpieczającymi.

Obciążalność przeciążeniowa według wymagań normy PN-IEC 60364-4-43
Charakterystyka urządzenia zabezpieczającego przewody przed prądem przeciążeniowym powinna
spełniać następujące dwa warunki:
1. IB ≤ In ≤ Iz

– prąd znamionowy lub prąd nastawiony (In) nie jest mniejszy od prądu obliczeniowego w obwodzie zasilającym (IB) i jednocześnie nie przekracza obciążalności
prądowej długotrwałej przewodu (Iz),

2. I2 ≤ 1,45 · Iz – prąd (I2) zadziałania urządzenia zabezpieczającego w określonym czasie nie przekracza obciążalności prądowej długotrwałej przewodu (Iz) powiększonej o 45%.
Zwróćmy uwagę, co wynika z warunku pierwszego, że wymagana obciążalność długotrwała przewodu
nie jest określana bezpośrednio przez prąd płynący w obwodzie zasilającym, ale musi być taka sama lub
większa od prądu znamionowego bezpiecznika lub innego urządzenia zabezpieczającego, który z kolei musi
być taki sam lub większy od prądu płynącego w obwodzie.
Natomiast drugi warunek nie jest zachętą do przeciążania kabli, aż o 45%, ale jest ochroną przed
najgorszymi konsekwencjami przeciążeń wynikających z pomyłek lub nieprzewidzianych zdarzeń. Jeśli
pojawi się przeciążenie kabla o 45% (choć lepiej gdy jest mniejsze), powinno zadziałać urządzenie zabezpieczające i przerwać przepływ prądu w „określonym czasie”, który zależy od zastosowanego urządzenia.
Zakłada się, że jeśli urządzenie zabezpieczające przed przeciążeniem pozwala na pełne obciążenie obwodu
prądem dopuszczalnym długotrwale i przez dowolnie długi czas, to musi istnieć rozsądny margines między
tym prądem a prądem powodującym przerwanie zasilania. Tym marginesem jest wzrost prądu o 45%, czyli
przyjęty w normie współczynnik 1,45.

Obciążalność zwarciowa
Największymi prądami przetężeniowymi są prądy zwarciowe. Jeśli zwarcie powstanie między żyłami
roboczymi kabla, wówczas prąd zwarciowy popłynie żyłami roboczymi. Ale gdy zwarcie nastąpi między żyłą
roboczą a ziemią, prąd zwarciowy popłynie również przez inne istniejące metalowe elementy konstrukcyjne
kabla, takie jak żyła zerowa, żyła ochronna, żyła powrotna, powłoka metalowa, a nawet pancerz. Elementy
te powinny być przewidziane do przewodzenia prądów zwarciowych, jeśli takie zagrożenie istnieje. Prądy
zwarciowe powodują wydzielenie się ciepła i dodatkowy wzrost temperatury żyły. Powodują również
powstanie dużych sił poprzecznych (rozrywających) między elementami kabla, którymi płyną. Gwałtowny
wzrost temperatury powoduje gwałtowne wydłużenie a następnie szybki skurcz tych elementów i powstanie
dodatkowych sił (termicznych), szczególnie niebezpieczne dla muf i głowic kabla.
Zbyt duże prądy zwarciowe płynące zbyt długo mogą być przyczyną powstania poważnych uszkodzeń izolacji żył kabla, a w skrajnym przypadku, mogą doprowadzić do stopienia żył. Aby do tego nie
dopuścić, przepływ prądów zwarciowych powinien być niezwłocznie przerwany.
Jak wspomniano w poprzednim rozdziale, moc (P) wydzielanego ciepła jest wprost proporcjonalna do
kwadratu natężenia przepływającego prądu (I) oraz do rezystancji (R) żyły. Natomiast wydzielona energia,
cieplna, czyli ilość wydzielonego ciepła (Q) to ta sama moc pomnożona przez czas (t) przepływu prądu,
a więc:
Q = I2 · R · t.

61

Ponieważ czas przepływu prądów zwarciowych jest bardzo krótki (od ułamka sekundy do kilku
sekund) przyjmuje się, że wydzielone ciepło jest absorbowane wyłącznie przez żyłę kabla i nie zdąży być
oddane do otoczenia, nawet do otaczających żyłę warstw izolacji. Zatem wyłącznie nagrzewa żyłę, powodując wzrost jej temperatury. Ten sposób nagrzewania nazywany jest nagrzewaniem adiabatycznym.
Założenie to znacznie upraszcza obliczenia i daje pewien margines bezpieczeństwa.
W przypadku zwarcia, temperatura żyły nie powinna przekroczyć pewnej określonej temperatury
dopuszczalnej przy zwarciu, z tych samych powodów co dla omówionej w poprzednim rozdziale obciążalności długotrwałej. Ze względu na krótki czas trwania zwarcia oraz gwałtowne nagrzewanie, ale i szybkie
ochłodzenie otaczających żyłę warstw materiału izolacyjnego, temperatura dopuszczalna przy zwarciu jest
wyższa niż dla obciążalności długotrwałej i zależy głównie od rodzaju materiału otaczającego żyłę lub
metalowy element kabla, a ściślej, od jego odporności na niekorzystne działanie podwyższonej temperatury.
Przyjmuje się również, że przed zwarciem kabel był obciążony prądem dopuszczalnym długotrwale, i że
żyły kabla były nagrzane do temperatury dopuszczalnej długotrwale. W praktyce, bardzo rzadko kable są
aż tak obciążone i może to być dodatkowy warunek powiększający wspomniany margines bezpieczeństwa.
Łatwo zauważyć, że ilość wydzielonego ciepła będzie tym większa, im większa będzie wartość prądu
(do drugiej potęgi!) i im dłuższy będzie czas jego przepływu. Czas odłączenia przepływu prądu wynosi
w praktyce od 0,1 sekundy do 5 sekund. Oznacza to, że bez względu na to, czy prąd zwarciowy zostanie
wyłączony w czasie 0,1 sekundy czy w czasie 5 sekund, jeśli tylko wydzielona energia (ilość ciepła) będzie
taka sama, skutki negatywnego wpływu temperatury będą praktycznie również takie same. Z tego powodu
ustalono pewien standardowy czas przepływu prądu zwarciowego równy jednej sekundzie. Wartość prądu,
który w czasie jednej sekundy powoduje wzrost temperatury żyły od temperatury dopuszczalnej długotrwale
do temperatury dopuszczalnej przy zwarciu nazywana jest dopuszczalnym prądem zwarciowym jednosekundowym.
Obciążalność zwarciowa kabli zależy od następujących czynników:
• materiał żyły – im większa jego pojemność cieplna tym większa obciążalność,
• przekrój żyły – im większy przekrój, tym większa pojemność cieplna i większa obciążalność,
• materiał otoczenia żyły (izolacji) – im bardziej odporny na mięknienie, deformację i degradację tym
wyższa temperatura dopuszczalna przy zwarciu, a co za tym idzie, tym wyższa obciążalność żył;
• temperatura żyły dopuszczalna długotrwale – im niższa, tym może być bardziej odległa od
temperatury dopuszczalnej przy zwarciu i przez to obciążalność zwarciowa może być większa.
Temperaturę dopuszczalną przy zwarciu określa się doświadczalnie, badając negatywne skutki
gwałtownego podgrzania żyły i stykających się z nią warstw materiału izolacyjnego (również powłokowego).
Temperatury dopuszczalne przy zwarciu dla żył miedzianych i najczęściej stosowanych materiałów
izolacyjnych wynoszą: 160oC dla PVC (polwinitu izolacyjnego) i PE (polietylenu termoplastycznego) oraz
250oC dla XLPE (polietylenu usieciowanego). Gdy porównamy je z podanymi w poprzednim rozdziale
temperaturami dopuszczalnymi długotrwale (odpowiednio 70oC i 90oC) widzimy, że pod wpływem prądu
zwarciowego temperatura żyły może wzrosnąć o 90oC w przypadku izolacji polwinitowej i aż o 160oC dla
polietylenu usieciowanego. Jeśli przyjmiemy, że przyrost temperatury żyły jest proporcjonalny do wydzielonej
ilości ciepła, która rośnie z kwadratem natężenia prądu, łatwo wykazać, że obciążalność zwarciowa kabli
o izolacji z polietylenu sieciowanego (XLPE) jest o około 30% wyższa, niż obciążalność kabli o Izolacji polwinitowej (PVC) i z polietylenu termoplastycznego (PE).
Przy projektowaniu sieci zdarza się, że o doborze przekroju żył kabla może decydować właśnie
obciążalność zwarciowa, a nie jego obciążalność długotrwała.
Warto zwrócić uwagę, że wymieniony wcześniej negatywny wpływ kolejnych zwarć na stan izolacji
kabla, który decyduje o ustaleniu temperatury dopuszczalnej przy zwarciu, kumuluje się, zwłaszcza w
kablach o izolacji z materiałów termoplastycznych. Temperaturę dopuszczalną przy zwarciu ustala się zatem
na takim poziomie, aby zapewnić trwałość kabla i pewność zasilania przy nieokreślonej liczbie zwarć.
Temperaturę dopuszczalną przy zwarciu można ustalić dla kabla na wyższym poziomie. Ale dla
zachowania jego sprawności, należy wówczas ograniczyć liczbę zwarć. W takim przypadku, podając
dopuszczalną obciążalność zwarciową jednosekundową, podaje się również dopuszczalną liczbę zwarć.
Takie podejście pozwala obniżyć koszty sieci kablowej, zwłaszcza wtedy, gdy o doborze przekroju kabli
decyduje obciążalność zwarciowa, a nie obciążalność długotrwała. Sieci takie buduje się w energetyce
zawodowej i energetyce przemysłowej, gdzie zwarcia i towarzyszące im przepływy prądów zwarciowych to
zjawiska bardzo rzadkie i zawsze rejestrowane. Oczywiście, jeśli podczas wieloletniej eksploatacji kabla
przekroczona zostanie dopuszczalna liczba zwarć, kabel lub kable tej sieci muszą być wymienione.

62

Dopuszczalne wartości prądów zwarciowych jednosekundowych dla kabli podaje się często w formie
wykresów zawierających pęki linii dla standardowych przekrojów żył wykonanych z dwóch podstawowych
materiałów: miedzi i aluminium (czasem również dla stali, z której wykonywane są pancerze), otoczonych
różnymi materiałami izolacyjnymi. Jeśli w jakimś obwodzie zasilającym czas do wyłączenia zwarcia będzie
inny niż 1 sekunda, to dopuszczalny prąd zwarcia należy obliczyć ze wzoru:
It=

I1
√t

gdzie: I t – prąd zwarcia
I1 – prąd zwarcia jednosekundowego
t – czas trwania zwarcia

Obciążalność zwarciowa według wymagań normy PN-IEC 60364-4-43
Dopuszczalne wartości prądów zwarciowych, dla wybranego czasu trwania zwarcia, oblicza się
z podanego w normie wzoru:
I=k·

S
√t

gdzie: I – wartość skuteczna prądu zwarciowego [A],
k – stała materiałowa, uwzględniająca pojemność cieplną właściwą, rezystywność materiału żyły
i współczynnik temperaturowy jej wzrostu oraz przyrost temperatury żyły (od dopuszczalnej
długotrwale do dopuszczalnej przy zwarciu) [A·s0,5/mm2],
S – przekrój żyły [mm2],
t – czas trwania zwarcia [sec].
W Tablicy 16.1 zestawiono podane w normie PN-IEC 60364-4-43 wartości stałych materiałowych (k) dla żył
miedzianych izolowanych polwinitem i polietylenem usieciowanym i dla przyjętych dla zwarć temperatur
początkowych i końcowych.

Tablica 16.1. Stałe materiałowe (k) dla wybranych materiałów izolacji i żyły roboczej
(podane w normie PN-IEC 60364-4-43)
Rodzaj materiału izolacji żyły

PVC i PE

XLPE

Temperatura początkowa (dopuszczalna długotrwale) [oC]

70

90

Temperatura końcowa (dopuszczalna przy zwarciu) [oC]

160

250

115

143

76

94

Stała materiałowa dla żyły wykonanej z miedzi [A·s

0,5

/mm2]

Stała materiałowa dla żyły wykonanej z aluminium [A·s

0,5

/mm2]

Urządzenie zabezpieczające przed prądem zwarciowym powinno spełniać następujące wymagania:
1. powinno być możliwe przerywanie przepływu prądu zwarciowego o wartości nie mniejszej niż wartość
spodziewanego prądu zwarciowego,
2. czas przerwania prądu zwarciowego nie powinien przekraczać wartości, która doprowadza temperaturę
przewodów do dopuszczalnej wartości granicznej; czas ten można obliczyć ze znanego już wzoru:
t = k·
gdzie: t
k
S
I

–
–
–
–

(

S
I

)

2

czas trwania zwarcia [sec],
stała materiałowa, podana w Tablicy 16.1,
przekrój żyły [mm2],
wartość skuteczna prądu zwarciowego [A].

63

Koordynacja zabezpieczeń według wymagań normy PN-IEC 60364-4-43
Zabezpieczenia przed prądem przeciążeniowym i prądem zwarciowym powinny być skoordynowane.
Jeśli urządzenie zabezpieczające przed prądem przeciążeniowym ma również możliwość przerywania prądu
o wartości nie mniejszej niż wartość spodziewanego prądu zwarciowego, to może być traktowane jako
zabezpieczenie przed prądem zwarciowym przewodów znajdujących się za tym urządzeniem, od strony
zasilania. Jeśli stosowane są osobne urządzenia, wówczas ich charakterystyki powinny być tak skoordynowane, aby energia przeniesiona przez urządzenie zabezpieczające przed prądem zwarciowym nie była
większa niż energia, którą może bez uszkodzenia przenieść urządzenie zabezpieczające przed prądem
przeciążeniowym.
Przewody powinny być zabezpieczone za pomocą urządzeń powodujących samoczynne wyłączenie
w razie przeciążenia lub zwarcia. Stosuje się następujące urządzenia zabezpieczające:
• tylko przed prądem przeciążeniowym – urządzenia o odwrotnie proporcjonalnej charakterystyce
czasowo-prądowej (większy prąd, mniejsza zwłoka czasowa) i zdolności przerywania prądów tylko
mniejszych od przewidywanych zwarciowych,
• tylko przed prądem zwarciowym (gdy zabezpieczenie przed prądem przeciążeniowym nie jest
konieczne) – wyłączniki z wyzwalaczami zwarciowymi, bezpieczniki topikowe,
• jednocześnie przed prądem przeciążeniowym i prądem zwarciowym – wyłączniki z wyzwalaczami
przeciążeniowymi, wyłączniki + bezpieczniki topikowe, bezpieczniki topikowe.

64

17. Spadki napięcia
Spadek napięcia w żyłach kabla jest zjawiskiem niekorzystnym, bo powoduje obniżenie napięcia
zasilającego, jakie dociera do urządzenia przyłączonego na końcu kabla. Przy długich trasach kabli i dużych
prądach spadki napięcia mogą być na tyle duże, że mogą mieć negatywny wpływ na poprawną pracę zasilanych urządzeń.
Na Rysunku 17.1 pokazano schemat jednofazowego obwodu zasilającego. Odbiornik o impedancji
ZODB jest zasilany z sieci napięciem UO za pomocą żyły fazowej L o impedancji ZL i żyły zerowej N
o impedancji ZN. W obwodzie, który tworzą odbiornik oraz obie żyły L i N płynie prąd I, którego wartość
zależy od sumy impedancji odbiornika i impedancji żył. Prąd ten powoduje powstanie spadków napięć ΔUL
i ΔUN na impedancjach żył.

I

L

ΔUL
ZL

UO

ΔUN
N

ZODB

UODB

ZN

Rysunek 17.1. Schemat obwodu zasilającego
Zgodnie z prawem Ohma, przepływ prądu I [A] żyłami kabla o impedancji ZL i ZN [Ω] powoduje spadki
napięć ΔUL i ΔUL [V] na żyłach kabla:
ΔUL = I · ZL [V], podobnie ΔUN = I · ZN [V]
Całkowity spadek napięcia w kablu zasilającym odbiornik jest sumą spadków napięcia na obu żyłach,
fazowej i zerowej:
ΔU = ΔUL + ΔUN [V]
W praktyce stosuje się również inny sposób wyrażania spadku napięcia. Jeśli obie strony podanego
wyżej wzoru do obliczenia spadku napięcia z prawa Ohma podzielimy przez natężenie prądu i przez długość
kabla, wówczas otrzymamy wzór, w którym spadek napięcia na pojedynczej żyle (Δu1) będzie wyrażony
w miliwoltach na każdy amper przepływającego prądu i na każdy metr długości kabla, czyli w [mV/A/m],
a impedancję (Z) żyły kabla zastąpi impedancja (z) odniesiona do jednostki długości kabla [Ω/m]. Wzór
przybierze wtedy postać:
Δu = z [mV/A/m]
Zwykle obie żyły tego samego kabla mają taką samą impedancję (ZL = ZN) i w obwodzie jednofazowym sumaryczny spadek napięcia Δu2 będzie dwukrotnie większy, niż spadek napięcia na jednej z żył: (Δu1)
wyniesie:
Δu2 = 2 · z [mV/A/m]
W obwodzie trójfazowym, spadek napięcia Δu3 wyniesie:
Δu3 = √3 · z [mV/A/m]
Spadek napięcia może być także wyrażony w procentach. W obwodach jednofazowych należy go
odnieść do napięcia UO między żyłą fazową i zerową, a w obwodach trójfazowych, do napięcia U między
żyłami fazowym:
Δu% =

ΔU · 100
UO

[%]

65

Jeśli znana jest moc urządzenia odbiorczego, obciążającego linię zasilającą o napięciu fazowym UO,
wykonaną żył miedzianych (lub aluminiowych) o długość l [m] i przekroju S [mm2] oraz konduktywności γ
[m/Ω/mm2], wówczas procentowy spadek napięcia Δu [%] linii wyniesie:
Δu1 =

2 · P · l · 100
γ · S · UO2

[%]

dla odbiornika i kabla jednofazowego

Δu3 =

P · l · 100
γ · S · UO2

[%]

dla odbiornika i kabla trójfazowego

Spadek napięcia w dowolnym punkcie sieci zasilającej nie powinien przekroczyć dopuszczalnego
spadku napięcia, wyrażonego w procentach wartości napięcia znamionowego przy pełnym obciążeniu żył
prądem dopuszczalnym długotrwale. Tym wymaganiem nie są objęte warunki początkowe, na przykład dla
silników elektrycznych, które przy rozruchu pobierają znacznie większy prąd niż podczas normalnej pracy,
ale można je uruchomić przy napięciu zasilającym niższym od znamionowego. Jeśli jednak spadek napięcia
przy rozruchu jest zbyt duży i uniemożliwia rozruch silnika, trzeba wówczas zastosować kabel o większym
przekroju żył niż to wynika ze spadku napięcia przy normalnej pracy silnika.
Przy wyborze kabla dla konkretnego zastosowania, najpierw wybierany jest właściwy przekrój jego żył
dla prądu obciążenia długotrwałego i sposobu zainstalowania kabla. Następnie, wybiera się odpowiednie
urządzenia zabezpieczające oraz ochronne i sprawdza, czy przekrój żył jest dostatecznie duży do ochrony
i przewodzenia prądów zwarciowych. Na końcu sprawdza się, czy spadek napięcia nie przekracza dopuszczalnej wartości. Przekrój żył kabla ze względu na spadek napięcia można obliczyć po przekształceniu
podanych wyżej wzorów, które mają postać:
S=

2 · P · l · 100
γ · Δu · UO2

[mm2]

dla kabla jednofazowego

S=

P · l · 100
γ · Δu · UO2

[mm2]

dla kabla trójfazowego

Brak aktualnych przepisów, określających dopuszczalne spadki napięcia powoduje, że nadal korzysta
się z zasad podanych w Przepisach Budowy Urządzeń Elektrycznych, które utraciły ważność w 1995 roku.
W Tablicy 17.1 zestawiono podane w PBUE dopuszczalne spadki napięcia w sieciach niskiego napięcia.

Tablica 17.1. Dopuszczalne spadki napięcia w liniach niskiego napięcia
(podane w Przepisach Budowy Urządzeń Elektrycznych, Zeszyt 9, dla U & gt; 42 V)
Wewnętrzne linie zasilające

Instalacje odbiorcze

zasilanie
ze wspólnej
sieci

zasilanie
ze stacji trafo
w obiekcie
budowlanym

zasilanie
z wewnętrznych
linii zasilających

zasilanie
bezpośrednio
z sieci elektroenergetycznych
1 kV

zasilanie
bezpośrednio
z głównych
rozdzielni stacji
trafo

wspólne dla
odbiorników
oświetleniowych
i grzejnych

2

3

2

4

7

instalacje nie
zasilające
odbiorników
oświetleniowych

3

4

3

6

9

Rodzaj
instalacji

Spadki napięć w instalacjach odbiorczych mogą przekraczać podane wartości, lecz suma spadków napięć w instalacjach odbiorczych i liniach wewnętrznych nie powinna przekraczać sumy spadków napięć podanych w tablicy.

Łatwo obliczyć, że przy założonym 4% maksymalnym spadku napięcia dla kabla zasilającego odbiornik jednofazowy bezpośrednio z sieci energetycznej o napięciu znamionowym 240/415 V, spadek napięcia
nie powinien przekraczać wartości 9,6 V, a w kablu zasilającym odbiornik trójfazowy, spadek napięcia nie
powinien przekraczać 16,6 V. Napięcie zasilające odbiornik spełnia wówczas wymagania dla niskiego napięcia znormalizowanego IEC (patrz PN-IEC 60038), które wynosi 230/400 V ± 10%.

66

Impedancja żył kabla rośnie wraz z długością kabla. Z długością rośnie reaktancja i rezystancja, a dodatkowo, rezystancja żył rośnie ze wzrostem temperatury żył. Dla kabli o przekrojach do 50 mm2, w których
grubości izolacji w stosunku do wymiarów żył są duże, reaktancja jest na tyle niewielka, że jej wpływ można
pominąć i uwzględnić tylko rezystancję.
W Tablicy 17.2 podano spadki napięć dla kabli, w których do obliczenia spadków napięć pominięto
reaktancję i uwzględniono tylko rezystancję żył kabli telekomunikacyjnych i sygnalizacyjnych (sterowniczych)
dla elektroniki i automatyki przemysłowej oraz kabli elektroenergetycznych o przekrojach do 50mm2. Spadki
napięć odniesiono do przepływu prądu równemu 1 amperowi na długości pojedynczej żyły równej 1 metrowi
i dla temperatury tej żyły 30oC, 50oC, 70oC lub 90oC. Aby obliczyć spadek napięcia w kablu, wartość spadku
odczytaną z Tablicy 17.2 dla spodziewanej temperatury należy pomnożyć przez 2, gdy pętlę obwodu
stanowią dwie żyły kabla, albo przez √3, dla zasilania trójfazowego, przez długość kabla (w metrach), przez
obciążenie prądem (w amperach) oraz przez współczynnik mocy (cosφ) zasilanego odbiornika. Zasady
obliczania rezystancji żył w kablach bezpieczeństwa podczas pożaru podano w Rozdziale 22.

Tablica 17.2. Spadki napięć dla obciążonych pojedynczych żył miedzianych
(w obliczeniach uwzględniono tylko rezystancję żył)
Przekrój żyły
2
[mm ]

Spadek napięcia [mV/(A·m)] wzdłuż pojedynczej żyły o długości 1 m,
przy przepływie prądu 1 A, dla temperatury żyły
o
30 C

50oC

70oC

90oC

0,05

390

420

450

480

0,08

260

280

300

320

0,12

165

180

190

200

0,14

150

160

170

180

0,15

135

145

155

165

0,20

99

105

115

120

0,22

95

100

110

115

0,25

85

92

98

105

0,34

61

66

71

75

0,35

59

64

68

73

0,5

42

45

48

51

0,75

28

30

32

34

1,0

21

22

24

26

1,5

14

15

16

17

2,5

8,5

9,2

9,8

11

4

5,3

5,7

6,1

6,5

6

3,5

3,8

4,1

4,3

10

2,0

2,2

2,3

2,5

16

1,3

1,4

1,5

1,6

25

0,83

0,89

0,95

1,0

35

0,59

0,63

0,68

0,72

50

0,41

0,44

0,47

0,50

67

18. Parametry transmisyjne
Przesyłanie sygnałów i danych między nadajnikiem (źródłem sygnałów) a odbiornikiem odbywa się po
torach przewodowych (transmisyjnych), z których każdy składa się z dwóch żył tego samego kabla. Transmisji sygnałów towarzyszy ich tłumienie i zniekształcanie. Stłumienie i zniekształcenie sygnału, który dociera
do odbiornika, powinno być jednak na tyle niewielkie, aby sygnał pozostał czytelny i mógł być bezbłędnie
identyfikowany przez odbiornik.
Rozróżniamy dwie konstrukcje torów transmisji sygnałów: tory symetryczne i tory współosiowe.
Tor symetryczny charakteryzuje wzajemnie symetryczny układ (odbicie zwierciadlane) dwóch identycznych żył izolowanych, ułożonych jedna obok drugiej, przy czym odległość między nimi jest niezmienna.
Tor współosiowy zbudowany jest z pojedynczej żyły izolowanej, wokół której znajduje się druga żyła,
cylindryczna, otaczająca izolację, przy czym osie obu żył pokrywają się (żyły ułożone są współosiowo).
Z punktu widzenia charakteru sygnałów, dzielimy je na sygnały analogowe i sygnały cyfrowe. Natomiast z punktu widzenia częstotliwości sygnałów, dzielimy je na sygnały o częstotliwościach akustycznych - do kilkudziesięciu kilohertzów, oraz sygnały o częstotliwościach radiowych – od kilkudziesięciu
kilohertzów (sygnały analogowe) lub kilkudziesięciu kilobajtów na sekundę (sygnały cyfrowe) w górę. Im
większa częstotliwość sygnału, tym bardziej jest tłumiony i zniekształcany, toteż kabel, którym mają być
transmitowane sygnały o częstotliwościach radiowych, musi spełniać określone wymagania.
Poniżej omówiono podstawowe parametry transmisyjne kabli i ich wpływ na przesyłane sygnały:
Rezystancja żyły (ang. conductor resistance) [Ω/km] mierzona jest prądem stałym i jej wartość zależy od
średnicy (przekroju) żyły kabla. Rezystancja wpływa na tłumienie (straty) energii sygnałów o częstotliwościach akustycznych i ma istotny wpływ na tłumienie sygnałów o częstotliwościach radiowych.
Asymetria rezystancji (ang. resistance unbalance) [%] dotyczy wyłącznie torów symetrycznych i jest nią
różnica rezystancji dwóch żył tej samej wiązki kabla. Małe wartości asymetrii rezystancji świadczą o poprawnym wykonaniu kabla.
Rezystancja izolacji (ang. insulation resistance) [MΩ·km] mierzona jest prądem stałym między jedną z żył
kabla i pozostałymi żyłami zwartymi, lub między zanurzoną w wodzie żyłą a wodą. Jej wartość zależy od
materiału izolacji i od jej grubości.
Odporność izolacji na napięcie probiercze (ang. dielectric strength) [V], stałe lub przemienne, przyłożone
przez 1 minutę, jest próbą potwierdzającą poprawne wykonanie izolacji gotowego kabla.
Pojemność skuteczna (ang. mutual capacitance) [nF/km] to pojemność między żyłami tego samego toru
symetrycznego, określana jest zwykle dla częstotliwości 1 kHz.
Asymetria pojemności względem ziemi (ang. capacitance unbalance to ground) [pF/km] dotyczy wyłącznie torów symetrycznych i jest różnicą pojemności cząstkowych poszczególnych żył tego samego kabla
względem ziemi. Małe wartości asymetrii pojemności świadczą o poprawnym wykonaniu kabla.
Impedancja sprzężeniowa ekranu (ang. transfer impedance) [mΩ/m] charakteryzuje przenikanie energii
elektromagnetycznej przez ekran i mierzona jest zwykle przy częstotliwości 10 MHz.
Impedancja falowa (ang. characteristic impedance) [Ω] torów kabla, wynika bezpośrednio z konstrukcji tych
torów i określana jest zwykle dla częstotliwości 1 MHz. Decyduje o zastosowaniu kabla. Ze względu na warunek dopasowanie impedancji, impedancja falowa toru oraz impedancja wyjściowa nadajnika i impedancja
wejściowa odbiornika powinny być takie same.
Tłumienność falowa (ang. attenuation loss) [dB/km, dB/100m] określa tłumienie sygnału wywołane przez
elementy kabla. Podawane są wartości maksymalne dla zakresu częstotliwości radiowych. Informuje o poziomie jakości konstrukcji kabla.
Tłumienność odbiciowa (ang. return loss, RL) [dB] określona jest przez różnicę poziomów (w decybelach)
sygnału użytecznego oraz niepożądanego echa pierwotnego (wypadkowego sygnału odbić jednokrotnych od
nieregularności wewnętrznych kabla) w punkcie dołączenia źródła. Podawane są wartości minimalne dla
zakresu częstotliwości radiowych. Informuje o poziomie jakości wykonania kabla.
Tłumienność przenikowa [dB] określona jest przez różnicę poziomu sygnału użytecznego, w miejscu dołączenia jego źródła do toru zakłócającego, oraz poziomu szkodliwego sygnału przeniku, wywołanego przez
przenikanie energii elektromagnetycznej sygnałów do sąsiedniego toru zakłócanego, na jednym z jego
końców: przy źródle sygnału (tłumienność zbliżnoprzenikowa, ang. near end cross-talk, NEXT) bądź na
przeciwległym końcu (tłumienność zdalnoprzenikowa, ang. far end cross-talk, FEXT)). Podawane są
wartości minimalne dla zakresu częstotliwości radiowych. Informuje o poziomie jakości wykonania kabla.

68

Kategorie i parametry kabli teleinformatycznych
Underwriters Laboratories, amerykańska jednostka certyfikująca, opracowała system klasyfikacji kabli
teleinformatycznych z wiązkami parowymi, oparty na podziale na kategorie. Podstawowym kryterium tego
podziału jest przydatność kabla do transmisji cyfrowej o określonej przepływności binarnej, co jest równoznaczne z przydatnością symetrycznych torów transmisyjnych kabla do pracy w określonym zakresie częstotliwości sygnałów.
Rozwój okablowania strukturalnego budynków oraz coraz bardziej powszechne projekty „budynków
inteligentnych” spowodowały, że światowe instytucje normalizacyjne ustanawiają uzgodnione wzajemnie
standardy kabli teleinformatycznych, gdzie podział na tradycyjne kategorie staje się umowny, a kable
kwalifikuje się przez przydatność do pracy dla założonego pasma częstotliwości. Standardowe zakresy
częstotliwości dla kabli teleinformatycznych, ustanowione przez normy europejskie serii PN-EN 50288, to:
do 100 MHz, do 250 MHz i do 1000 MHz.
Przydatność torów do transmisji sygnałów analogowych bądź cyfrowych o określonym widmie częstotliwości jest całkowicie zdeterminowana przez parametry transmisyjne torów. Zdefiniowano wymagania, jakie
powinien spełniać kabel zakwalifikowany do jednej z niżej wymienionych kategorii. Postęp techniczny i nowe
wymagania spowodowały, że obecnie stosowane są wyłącznie kable kategorii 5e i wyższych.
Kategoria 1 obejmuje kable o torach przeznaczonych do transmisji sygnałów w paśmie częstotliwości
akustycznych oraz do doprowadzania zasilania o niewielkiej mocy. Nie stawia się żadnych wymagań wobec
parametrów transmisyjnych torów kabli tej kategorii.
Kategoria 2 obejmuje kable o liczbie par od 2 do 25, z torami przystosowanymi do transmisji sygnałów w zakresie częstotliwości do 2 MHz, lub z przepływnością binarną do 2 Mb/s. Sprecyzowane są wymagania dotyczące impedancji falowej (84 do 120 Ω) oraz tłumienności falowej torów do 1 MHz (tłumienność
falowa przy 1 MHz, co najwyżej 26 dB/km).
Kategoria 3 dotyczy kabli z torami przewidzianymi do pracy przy częstotliwościach do 16 MHz, lub
przy przepływności do 16 Mb/s. Wymagania dla torów transmisyjnych zestawiono w Tablicy 18.1.
Kategoria 4 dotyczyła kabli o torach przystosowanych do transmisji sygnałów w paśmie częstotliwości
do 20 MHz i przy większym zasięgu w stosunku do kategorii 3. Jako zamienniki tej kategorii, większość
producentów oferuje obecnie kable kategorii 5e.
Kategoria 5 dotyczyła kabli z torami przewidzianymi do pracy przy częstotliwościach do 100 MHz,
z przepływnością binarną do 100 Mb/s (transmisja simpleksowa – po dwóch różnych torach, po jednym dla
każdego kierunku). Jako zamienniki tej kategorii, większość producentów oferuje obecnie kable kategorii 5e.
Kategoria 5e dotyczy kabli czteroparowych z torami przewidzianymi do pracy przy częstotliwościach
do 100 MHz, z przepływnością binarną do 1 Gb/s (transmisja dupleksowa – po czterech torach w obydwu
kierunkach). Wymagania dotyczące torów transmisyjnych zestawiono w Tablicy 18.1.
Kategoria 6 dotyczy kabli czteroparowych z torami przewidzianymi do pracy przy częstotliwościach
do 200 (250) MHz, z przepływnością binarną większą od 1 Gb/s (transmisja dupleksowa – po czterech
torach w obydwu kierunkach). Wymagania dotyczące torów transmisyjnych zestawiono w Tablicy 18.1.
Kategoria 7 dotyczy kabli z dwoma lub czterema indywidualnie ekranowanymi parami, których tory
przewidziane są do pracy przy częstotliwościach do 600 MHz, z przepływnością binarną znacznie większą
od 1 Gb/s. Wymagania dotyczące torów transmisyjnych zestawiono w Tablicy 18.1.
Kategoria 7A dotyczy kabli z dwoma lub czterema indywidualnie ekranowanymi parami, najczęściej
odseparowanymi konstrukcyjnie, których tory przewidziane są do pracy przy częstotliwościach do 1000 MHz.
Wymagania dotyczące torów transmisyjnych nie zostały ostatecznie ustalone.

69

Tablica 18.1. Parametry transmisyjne kabli teleinformatycznych
Kategoria 3
IEC 11801

Kategoria 5e
PN-EN 50288-3-1

Kategoria 6
PN-EN 50288-6-1

Kategoria 7
PN-EN 50288-4-1

Zakres częstotliwości, do [MHz]

16

100

250

600

Rezystancja żyły dla prądu stałego
przy 20°C, maksymalna [Ω/km]

95

95

95

95

Asymetria rezystancji żył tego
samego toru przy 20°C, maks. [%]

5

2

2

2

Asymetria pojemności dowolnego
toru wzgl. ziemi, maks. [nF/km]

3,3

1,6

1,6

1,6

Nazwa parametru

100 ± 5

100 ± 5

100 ± 5

100 ± 15

–

–

–

–

120 ± 5

120 ± 5

120 ± 5

przy częstotliwości f = 4 ÷ 10 MHz

12

20 + 5 lg (f)

20 + 5 lg (f)

20 + 5 lg (f)

Impedancja falowa torów [Ω]
przy częstotliwości:

f = 1 MHz
f = 100 MHz
1

Tłumienność odbiciowa torów )
minimalna, [dB]
10 ÷ 20 MHz

10

25

25

25

20 ÷ 100 MHz

–

25 - 7 lg (f/20)

–

–

20 ÷ 250 MHz

–

–

25 - 7 lg (f/20)

25 - 7 lg (f/20)

250 ÷ 600 MHz

–

–

–

17,3

2

Tłumienność falowa torów )
[dB/100 m], maksymalna,
przy częstotliwości f [MHz]
Tłumienność zbliżnoprzenikowa 3)
[dB], minimalna,
przy częstotliwości f [MHz]

2,320 f + 0,238 f
0,772 ≤ f ≤ 16

1,9108 f + 0,0222 f + 1,82 f + 0,0169 f +

1,75 f + 0,01 f +

+ 0,2 / f

+ 0,2 / f

+ 0,25 / f

1 ≤ f ≤ 100

1 ≤ f ≤ 250

43 - 15 lg (f/0,772)

65,3 - 15 lg (f)

74,3 - 15 lg (f)
( & lt; 66)

0,772 ≤ f ≤ 16

1 ≤ f ≤ 100

1 ≤ f ≤ 250

Tłumienność równoważna sumie
mocy przeniku zbliżn.4) [dB], min.

–

62,3 - 15 lg (f)

72,3 - 15 lg (f)
( & lt; 64)

przy częstotliwości f [MHz]

–

1 ≤ f ≤ 100

1 ≤ f ≤ 250

Odstęp zdalnoprzenikowy 5)
[dB/100m], minimalny

–

63,8 - 20 lg (f)

70 - 20 lg (f)
( & lt; 66)

przy częstotliwości f [MHz]

–

1 ≤ f ≤ 100

1 ≤ f ≤ 250

Odstęp równoważny sumie mocy
przeniku zdalnego 6) [dB/100m], min.

–

60,8 - 20 lg (f)

67 - 20 lg (f)
( & lt; 64)

przy częstotliwości f [MHz]

–

1 ≤ f ≤ 100

1 ≤ f ≤ 250

1

) ang. Return Loss (RL)
) ang. Longitudinal Attenuation (lub Attenuation Loss)
3
) ang. Near End Cross-Talk Loss (NEXT)
4
) ang. Power Sum NEXT (PSNEXT)
5
) ang. Equal Level Far End Cross-Talk Loss (ELFEXT)
6
) ang. Power Sum ELFEXT (PSELFEXT)
2

1 ≤ f ≤ 600
80
1 ≤ f ≤ 31,25
80 - 15 lg (f/31,25)
31,25 ≤ f ≤ 600
77
1 ≤ f ≤ 31,25
77 - 15 lg (f/31,25)
31,25 ≤ f ≤ 600
80
1≤f≤4
94 - 20 lg (f)
4 ≤ f ≤ 600
77
1≤f≤4
91 - 20 lg (f)
4 ≤ f ≤ 600

70

19. Tłumienie i zniekształcenia sygnałów
Rozróżniamy dwa typy sygnałów: analogowe i cyfrowe. Sygnały analogowe są zmiennymi w czasie
prądami (napięciami) elektrycznymi wytwarzanymi zwykle przez czujniki lub przetworniki, takie jak
termoelementy, piezokryształy, mikrofony, prądnice tachometryczne. Sygnały te traktujemy jako paczki fal
sinusoidalnych o wielu różnych częstotliwościach, których zakres określa widmo sygnału. Sygnały analogowe są bardzo wrażliwe na zniekształcenia i zakłócenia pochodzące z różnych źródeł.
Sygnały cyfrowe w systemie zero-jedynkowym, zwanym również binarnym, są ciągami impulsów
prądu elektrycznego, w których jedynce odpowiada obecność impulsu, a zeru, jego brak. Można je uzyskać
przez przekształcenie (zakodowanie) sygnałów analogowych. Miarą ilości informacji jest 1 bit (zero lub
jedynka), a prędkość przesyłania sygnałów cyfrowych, nazywana przepływnością binarną, jest wyrażana
w bitach na sekundę [b/s]. Wolno zmieniające się w czasie sygnały analogowe o wąskim widmie częstotliwości, po przekształceniu na sygnały cyfrowe, mogą być przesyłane torem (kanałem) o małej przepływności
binarnej. Natomiast sygnały szybkozmienne, szerokopasmowe, po przekształceniu na sygnały cyfrowe
wymagają kanału przesyłowego o dużej przepływności binarnej. Dla przykładu, do przesłania jednej rozmowy telefonicznej wystarczy przepływność 64 kb/s, podczas gdy do transmisji jednego kanału telewizji
kolorowej potrzebna jest przepływność rzędu kilku Mb/s. W obydwu przypadkach, po przesłaniu do miejsca
przeznaczenia, sygnały cyfrowe muszą być zdekodowane, by odtworzyć pierwotne sygnały analogowe.
Jedną z przyczyn rozwoju cyfrowych systemów transmisyjnych jest większa odporność sygnałów
cyfrowych na zakłócenia i zniekształcenia podczas ich transmisji. Wystarczy, że zakłócenia docierające
do odbiornika nie przekroczą połowy amplitudy odbieranego sygnału użytecznego (jest to próg detekcji
sygnału), aby był on właściwie identyfikowany (zero lub jedynka). Sygnał analogowy byłby wówczas
zupełnie nieczytelny. W praktyce, stosowany jest pewien margines bezpieczeństwa i przyjmuje się, że amplituda sygnału zakłócającego powinna być czterokrotnie mniejsza od amplitudy sygnału użytecznego.
Do przesyłania sygnałów na odległość potrzebny jest tor przewodowy, który tworzą dwie izolowane
żyły tego samego kabla. Warunkiem koniecznym odporności takiego toru na zakłócenia zewnętrzne jest jego
symetria względem ziemi, która może być zapewniona wyłącznie wtedy, kiedy budowa, wymiary i własności obydwu żył oraz ich izolacji są identyczne. W kablach o wiązkach parowych tor symetryczny tworzą
dwie identyczne żyły izolowane tej samej pary. W kablach o wiązkach czwórkowych, wykorzystywane są
dwa tory symetryczne każdej czwórki, tworzone przez położone naprzeciw siebie żyły izolowane tej czwórki
– są to tzw. tory macierzyste wiązki czwórkowej.
Do transmisji sygnałów kablem współosiowym wykorzystuje się niesymetryczny względem ziemi tor
współosiowy, jaki tworzy żyła wewnętrzna i zewnętrzna (uziemiony ekran). Towarzyszące transmisji sygnału pole elektromagnetyczne zamyka się wewnątrz toru, jeśli cylindryczna żyła zewnętrzna jest szczelna,
natomiast pole elektromagnetyczne zakłóceń zewnętrznych nie przenika wówczas do wnętrza toru.
Tory przewodowe, symetryczne oraz współosiowe, nie są idealnymi mediami transmisyjnymi. Przesyłane tymi torami sygnały są zniekształcane i zakłócane. W torach przewodowych występują trzy podstawowe rodzaje zniekształceń: zniekształcenia odbiciowe, zniekształcenia tłumieniowe oraz zniekształcenia fazowe.
Ponadto, rzeczywiste tory przewodowe nie są idealnie chronione przed zakłóceniami przenikającymi
z ich zewnętrznego otoczenia. W przypadku kabli wielowiązkowych, mogą to być zakłócenia przenikowe,
indukowane w torze przez pole elektromagnetyczne towarzyszące transmisji sygnałów w sąsiednich torach
tego samego kabla, albo typowe zakłócenia zewnętrzne, indukowane przez źródła zakłóceń, ulokowane
w sąsiedztwie kabla.
Wymienione zjawiska zostaną omówione poniżej.

Zniekształcenia odbiciowe
Energię sygnału przenosi w torze przewodowym fala elektromagnetyczna, nazywana falą docelową,
podążająca od źródła sygnału, dołączonego do początku toru, w kierunku przyłączonego do końca toru
odbiornika sygnału. W stanie niedopasowania falowego oprócz fali docelowej pojawiają się w torze
niepożądane fale odbite. Fala jednokrotnie odbita ma kierunek ruchu przeciwny do fali docelowej i nazywana
jest echem pierwotnym. Fala dwukrotnie odbita porusza się w kierunku zgodnym z falą docelową, lecz
z opóźnieniem w stosunku do niej, i nazywana jest echem wtórnym.
Każdy tor przewodowy charakteryzuje pewna specyficzna wartość impedancji, nazywana impedancją
falową, a czasami impedancją charakterystyczną. Jeżeli impedancja dołączona do końca toru ma tę sama
wartość, czyli gdy impedancja wejściowa odbiornika sygnału jest równa impedancji falowej toru, to mamy
stan dopasowania falowego, w którym nie ma fal odbitych od końca toru, a ponadto, impedancja wejściowa toru jest wówczas równa impedancji falowej.

71

W praktyce, stan dopasowania falowego daje się zrealizować tylko w przybliżeniu. Zatem, pojawia się
zawsze słaba fala odbita od końca toru. Z tego samego powodu impedancja wewnętrzna źródła sygnału
również powinna być w przybliżeniu równa impedancji falowej toru, bowiem impedancja wewnętrzna źródła
jest “odbiornikiem” fali odbitej od końca toru i niedopasowanie falowe na początku toru spowoduje pojawienie się fali dwukrotnie odbitej (echa wtórnego). Echo wtórne dociera do odbiornika z opóźnieniem i zakłóca
sygnały użyteczne wysłane przez źródło po upływie czasu tego opóźnienia, powodując ich zniekształcenia
odbiciowe.
Impedancja falowa toru jest funkcją wymiarów i własności jego elementów składowych, takich jak żyły,
izolacja i ewentualne ekrany. Niedoskonałość technologii powoduje, że wymiary i własności tych elementów
mogą być utrzymane tylko w określonych zakresach tolerancji. Rzeczywisty tor przewodowy ma w każdym
przekroju poprzecznym nieregularności wewnętrzne (strukturalne), a zatem nieco inną impedancję falową.
Taki tor jest elektrycznie niejednorodny, choć jest łańcuchem złożonym z krótkich odcinków torów jednorodnych. Podczas transmisji sygnału, na stykach tych odcinków powstają fale odbite. Nawet przy dopasowaniu falowym obydwu końców toru niejednorodnego, fale te sumują się na początku toru jako wynikowe echo
pierwotne, a na końcu toru – jako wynikowe echo wtórne, powodujące zniekształcenia odbiciowe.
Szkodliwość zniekształceń odbiciowych sprawia, że odbicia pochodzące od wewnętrznych nieregularności torów muszą być kontrolowane przez producenta kabli i utrzymywane na możliwie najniższym poziomie. Ze względu na współzależność sygnałów echa wtórnego i echa pierwotnego wystarczająca jest kontrola
jednego z nich. Najczęściej, badany jest sygnał echa pierwotnego, ponieważ jego poziom jest zdecydowanie
wyższy niż poziom echa wtórnego.
Wypadkowy poziom odbić jednokrotnych, pochodzących od nieregularności toru przewodowego,
charakteryzuje ilościowo tłumienność odbiciowa toru (termin angielski: return loss, skrót: RL), określona
przez zależność:
Aodb [dB] = - 20 lg

amplituda fali jednokrotnie odbitej
amplituda fali docelowej

Obie amplitudy mierzone są na początku toru. Dla przykładu, gdy stosunek obu amplitud wynosi 0,1,
tłumienność odbiciowa jest równa 20 dB. Warto zauważyć, że większe wartości tłumienności odbiciowej
oznaczają lepsze wykonanie kabla.

Zniekształcenia tłumieniowe i fazowe
Transmisji sygnału torem przewodowym towarzyszą straty energii elektromagnetycznej sygnału.
Część tej energii ulega zamianie na ciepło, zarówno w materiale przewodzącym żył i ekranów, jak też
w izolacji toru (straty dielektryczne). W rezultacie, amplituda sygnału zmniejsza się systematycznie ze
wzrostem odległości od źródła sygnału dołączonego do toru, co oznacza tłumienie sygnału. Miarą tego
zjawiska jest tłumienność falowa toru (termin angielski: attenuation loss), określona przez stosunek
amplitud sygnału na początku i na końcu toru w stanie dopasowania falowego (impedancja wejściowa
odbiornika dołączonego do końca toru musi być równa impedancji falowej toru) zgodnie z zależnością:
A [dB] = 20 lg

amplituda napięcia na początku toru
amplituda napięcia na końcu toru

Sygnał analogowy, a także każdy sygnał cyfrowy, jest paczką fal sinusoidalnych o różnych częstotliwościach, nazywanych składowymi harmonicznymi. Bezbłędna transmisja sygnału analogowego polega na
przesłaniu na odległość wszystkich jego składowych, bez zmiany proporcji ich amplitud i z jednakowym
opóźnieniem. Nie jest to jednak wykonalne, ponieważ zarówno tłumienie jak i opóźnienia sygnału w fizycznie
realizowalnych torach transmisyjnych zależą od częstotliwości – straty energii sygnału w materiale przewodzącym są, w przybliżeniu, proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego z częstotliwości sygnału, a straty
dielektryczne w izolacji rosną proporcjonalnie do częstotliwości. Wyższe harmoniczne sygnału docierają do
końca toru z tym mniejszą amplitudą, im wyższa jest ich częstotliwość. Zmienia to kształt sygnału, w porównaniu z jego kształtem pierwotnym na początku toru. Przesyłany torem przewodowym sygnał ulega zatem
zniekształceniom tłumieniowym, które mogą być wyeliminowane za pomocą dość kosztownych układów
korekcji.
Również opóźnienie sygnału sinusoidalnego zależy od częstotliwości i zmniejsza się z jej wzrostem.
Składowe sygnału o większych częstotliwościach docierają do końca toru szybciej, a więc z inną fazą, niż
składowe o mniejszych częstotliwościach. W konsekwencji następuje zmiana kształtu sygnału, czyli
powstaje zniekształcenia fazowe (opóźnieniowe). Jednakże zmiany te są o rząd wielkości mniejsze od
zniekształceń tłumieniowych. Przykładowo, sygnał o kształcie impulsu prostokątnego nadany na początku
toru, przyjmuje kształt zbliżony do przekroju dzwonu, po dotarciu do końca długiego toru.

72

Przy transmisji sygnału cyfrowego, będącego ciągiem impulsów podlegających detekcji zero-jedynkowej na końcu toru, zmiany kształtu impulsów powodowane są zarówno przez zniekształcenia tłumieniowe,
jak i przez zniekształcenia fazowe. Zmiany kształtu nie mają wpływu na jakość transmisji pod warunkiem, że
odbierane na końcu toru impulsy nie są zbyt “rozmyte”, by mogły zmienić wartości sąsiednich bitów.

Zakłócenia zbliżnoprzenikowe i zdalnoprzenikowe
Przesyłaniu sygnału wzdłuż jednego z torów kabla wielożyłowego towarzyszy przenikanie - za
pośrednictwem indukcji elektromagnetycznej - części energii tego sygnału do torów sąsiednich. Jeżeli
napięcie przeniku pojawia się na tym samym końcu kabla, do którego dołączone jest źródło sygnału, mamy
do czynienia z przenikiem zbliżnym (termin angielski: near end cross-talk, skrót: NEXT), a w przypadku
przeciwnym – z przenikiem zdalnym (termin angielski: far end cross-talk, skrót: FEXT). Przy transmisji
simpleksowej, podczas której używane są jednocześnie dwa tory, jeden do przesyłania sygnałów w jednym
kierunku, a drugi do przesyłania sygnałów w przeciwnym kierunku, bardzo poważnym źródłem zakłóceń jest
przenik zbliżny. W sąsiednich torach na tym samym końcu kabla występuje zarówno mały poziom sygnału
odbieranego, zmniejszony o tłumienność falową A toru o długości zainstalowanego kabla, jak również duży
poziom sygnału indukowanego przez tor przyległy, będący źródłem zakłóceń przenikowych dla sygnału
odbieranego. Tłumienność zbliżnoprzenikowa Azbp określona jest przez następujący związek:
Azbp [dB] = 20 lg

amplituda napięcia sygnału na początku toru zakłócającego
amplituda napięcia przeniku na początku toru zakłócanego

Torem zakłócającym nazywany jest ten tor, do którego dołączone jest źródło sygnału, a torem
zakłócanym – tor, w którym pojawiają się zakłócenia zbliżnoprzenikowe. Obydwa tory muszą być w stanie
dopasowania falowego.
Różnica tłumienności zbliżnoprzenikowej i tłumienności falowej A toru zakłócającego
Aozbp = Azbp – A
nosi nazwę odstępu zbliżnoprzenikowego (termin angielski: attenuation to cross-talk ratio, skrót: ACR)
i wyznacza odstęp (w decybelach) pomiędzy sygnałem użytecznym, a zakłóceniem przenikowym na początku kabla. Odstęp ten musi być większy od 12 dB (zakłócenie wywoływane przez przenik jest wtedy
4-krotnie mniejsze od sygnału użytecznego), by nie powodować błędów transmisji cyfrowej.
W systemach wykorzystujących transmisję dupleksową (np. Gigabit Ethernet), w których każdy tor
kabla jest używany do przesyłania sygnałów w obydwu kierunkach, niebezpieczne są zakłócenia zdalnoprzenikowe. Tłumienność zdalnoprzenikowa Azdp definiowana jest podobnie jak tłumienność zbliżnoprzenikowa:
Azdp [dB] = 20 lg

amplituda napięcia sygnału na początku toru zakłócającego
amplituda napięcia przeniku na końcu toru zakłócanego

Różnica tłumienności zdalnoprzenikowej i tłumienności falowej A toru zakłócającego
Aozdp = Azdp – A
nosi nazwę odstępu zdalnoprzenikowego (termin angielski: equal level far end cross-talk loss, skrót:
ELFEXT) i wyznacza odstęp (w decybelach) pomiędzy sygnałem użytecznym, a zakłóceniem przenikowym
na końcu kabla. I w tym przypadku odstęp ten musi być również większy od 12 dB, by nie powodować
błędów transmisji cyfrowej.
Jeżeli podczas transmisji dupleksowej wykorzystuje się jednocześnie więcej niż dwa tory tego samego
kabla, to w torze zakłócanym sumują się zakłócenia przenikające z więcej niż jednego toru zakłócającego.
Zgodnie z prawami statystyki, w torze zakłócanym pojawia się wówczas suma mocy zakłóceń przenikowych, której można przyporządkować pewien sygnał równoważny o określonej amplitudzie, przy której
moc tego sygnału jest równa sumie mocy zakłóceń. Definiuje się również wielkość nazywaną tłumiennością
równoważną sumie mocy przeniku (oddzielnie zbliżnego i oddzielnie zdalnego - terminy angielskie: power
sum NEXT/FEXT loss) określoną przez zależność:
Apsm [dB] = 20 lg

amplituda napięcia sygnału na początku toru zakłócającego
amplituda napięcia sygnału równoważnego sumie mocy przeniku

73

oraz – identycznie jak wyżej – odstęp równoważny sumie mocy przeniku (oddzielnie zbliżnego i oddzielnie zdalnego – terminy angielskie: power sum ACR i power sum ELFEXT), równy odpowiedniej tłumienności
równoważnej pomniejszonej o tłumienność falową toru zakłócającego.
O stopniu ochrony sygnału użytecznego przed zakłóceniami przenikającymi ze źródeł zakłóceń
zewnętrznych decyduje skuteczność ekranowania kabla (termin angielski: screening effectiveness), której
miarą jest tłumienność ekranowania Ae. Ta ostatnia wielkość jest, wyrażonym w decybelach, stosunkiem
amplitud napięcia zakłóceń Uze, indukowanego w torze kabla ekranowanego przez zewnętrzne źródło
zakłóceń, do napięcia zakłóceń Uz, indukowanego w tym samym torze przez to samo źródło zakłóceń po
usunięciu ekranów:
Ae = -20 lg (Uze / Uz)
Jest oczywiste, że wielkość ta charakteryzuje tłumienie sygnału przenikającego przez ekran w dowolnym kierunku, tj. zarówno z otoczenia do zakłócanego toru wewnątrz kabla, jak i z toru transmisyjnego do
otoczenia kabla.

74

20. Kompatybilność elektromagnetyczna
Kompatybilność elektromagnetyczna, określana skrótem EMC (ang. electromagnetic compatibility),
to zgodność różnych systemów elektrycznych i elektronicznych polegająca na tym, że mogą one jednocześnie harmonijnie działać na danym obszarze w określonych warunkach. Jest to zatem zdolność urządzeń
elektrycznych i elektronicznych, do poprawnej pracy w otaczającym środowisku, w którym występują
zakłócenia elektromagnetyczne określane skrótem EMI (ang. electromagnetic interferences), a ponadto,
kompatybilność elektromagnetyczna oznacza ograniczenie emisji do otoczenia własnych zakłóceń tych
urządzeń do takiego poziomu, który nie zakłóca pracy innych urządzeń.
Zgodnie z dyrektywą Unii Europejskiej 89/336/EEC (i jej późniejszymi zmianami w 91/263/EEC,
92/31/EEC, 93/68/EEC i 93/97/EEC), instalacje elektryczne w obiektach budowlanych powinny spełniać
międzynarodowe wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej, a kompatybilność powinna
być analizowana już na etapie projektowania.
Kompatybilność elektromagnetyczna jest zagadnieniem stosunkowo nowym. Datuje się od czasu, gdy
niemal jednocześnie zaczęto stosować urządzenia emitujące do otoczenia silne zakłócenia oraz urządzenia
cyfrowe, przetwarzających bardzo słabe sygnały elektryczne. Zakłócenia są emitowane nie tylko przez same
urządzenia, takie jak falowniki i zasilacze impulsowe, czy lampy wyładowcze i energooszczędne, ale są
również rozprzestrzeniane przez kable zasilające, a także przez konstrukcje stalowe, metalowe rury, pręty
zbrojeniowe czy metalowe elewacje, które znalazły się w silnym polu elektromagnetycznym. Urządzenia
cyfrowe są powszechnie stosowane w informatyce, zarządzaniu obiektami technicznymi, w nadzorowaniu
bezpieczeństwa ludzi i sprzętu, w układach automatyki procesów przemysłowych oraz w zastosowaniach
multimedialnych. Ich praca opiera się na transmisji i przetwarzaniu słabych sygnałów, które łatwo zakłócić.
Tym łatwiej, gdy urządzenia pracują w rozległych sieciach o stale rosnącej szybkości transmisji danych.
Mechanizmy przekazywania zakłóceń elektromagnetycznych od urządzenia zakłócającego do
urządzenia zakłócanego nazywane są sprzężeniami. Istnieją cztery podstawowe rodzaje sprzężeń, które
zwykle nie występują oddzielnie, ale łączą się, tworząc złożone relacje.
1. Sprzężenie impedancyjne występuje wówczas, gdy różne obwody mają te same przewody i/lub
wspólne impedancje. Tak jest w przypadku zasilania urządzeń wspólnymi przewodami z tego samego
źródła. Zakłócenia wywoływane przez jedno z urządzeń są przewodzone przez przewody, które
rozprzestrzeniają je w sieci i doprowadzają do innych urządzeń. To szczególna odmiana sprzężenia
impedancyjnego, zwanego sprzężeniem galwanicznym. Warto wspomnieć, że wielkość sprzężenia
galwanicznego zależy od układu sieci i łatwiej uniknąć sprzężeń w sieci o układzie TN-S (sieć z przewodem neutralnym N i niezależnym przewodem uziemiającym lub ochronnym PE) niż w sieci o układzie TN-C (sieć ze wspólnym przewodem neutralnym i uziemiającym PEN).
2. Sprzężenie indukcyjne polega na oddziaływaniu sąsiadujących obwodów poprzez ich indukcyjność
wzajemną. Zauważmy, że kabel przewodzący zakłócenia staje się swego rodzaju „anteną nadawczą”
emitującą do otoczenia zakłócenie w postaci pola elektromagnetycznego. Jeśli w pobliżu znajdzie się
inny kabel, staje się wtedy „anteną odbiorczą” i przejmuje część energii pola sygnałów zakłócających.
Tak dzieje się wówczas, gdy obok siebie ułożone są kable przenoszące sygnały i kable energetyczne
przewodzące duże prądy, również zakłócające, wywołujące silne pola magnetyczne. I w tym przypadku sieć o układzie TN-S jest bardziej „przyjazna” dla kompatybilności elektromagnetycznej.
3. Sprzężenie pojemnościowe polega na indukowaniu ładunków w obwodzie zakłócanym na skutek
zmiennego, zewnętrznego pola elektrycznego. Natężenie pola elektrycznego jest proporcjonalne do
napięcia, toteż przy wysokich napięciach i małych odległościach należy się liczyć z wystąpieniem
zakłóceń. Takie sprzężenie może wystąpić w kablach przewodzących sygnały, ułożonych w korytkach
kablowych, którymi prowadzone są również kable energetyczne.
4. Sprzężenie radiacyjne dotyczy pól elektromagnetycznych o dużych częstotliwościach, które łatwo
rozchodzą się (ulegają propagacji) na duże odległości – fale radiowe i telewizyjne, fale telefonii komórkowej, transmisji bezprzewodowej, również wszelkie impulsy, w tym wyładowania atmosferyczne. Gdy
dwa urządzenia sąsiadują z sobą, lub gdy natężenie pola jednego z nich jest duże, wówczas pole
elektromagnetyczne jednego urządzenia może bezpośrednio przenikać do drugiego i powodować
zakłócenia w jego pracy. W ten sposób telefon komórkowy zakłóca odbiór radioodbiornika lub
telewizora.
Warto zwrócić uwagę, że przekazywanie zakłóceń z jednego obwodu elektrycznego do drugiego zależy również od częstotliwości sygnału zakłócającego albo stromości jego narastania/opadania. Dla małych
częstotliwości sygnałów (np. akustycznych) pole elektryczne i pole magnetyczne działają niezależnie i mają
niewielki zasięg, bo ich natężenie szybko maleje wraz z odległością od źródła. Sygnały zakłócające o dużej
częstotliwości dużo łatwiej się rozchodzą i przenikają do obwodów zakłócanych.

75

Kompatybilność elektromagnetyczna w sieciach kablowych
Nowoczesne urządzenia elektroniki przemysłowej i automatyki wymieniają pomiędzy sobą informacje
w postaci sygnałów cyfrowych lub, coraz rzadziej, analogowych. Nośnikami tych informacji są sieci zbudowane często z kabli z żyłami miedzianymi. Do transmisji sygnałów wykorzystywane są najczęściej tory
kablowe utworzone z dwóch identycznych żył izolowanych, reprezentujących zwykle różny stopień symetrii
względem ziemi, zależny od konstrukcji kabla.
Zakłócenia elektromagnetyczne, jakie występują w otaczającym środowisku, indukują w torach transmisyjnych sygnały zakłóceń, które przy odpowiednio dużym poziomie powodują błędy transmisji – w najkorzystniejszym przypadku spowalniające działanie systemu, a w najmniej korzystnym, powodujące awarie
tego systemu. Z tego powodu troska o integralność sygnałów w sieciach komputerowych i sterowania jest
nie do przecenienia, a najprostszym sposobem zapewnienia tej integralności jest zastosowanie w takich
sieciach odpowiednich kabli, gwarantujących ochronę przed zakłóceniami.
Niewrażliwość kablowego toru transmisyjnego na zakłócenia elektromagnetyczne, które występują
w zewnętrznym otoczeniu kabla, zależy w decydującym stopniu od konstrukcji kabla. Przesyłanie sygnałów
torem transmisyjnym, utworzonym z dwóch identycznych żył, podlega zawsze wpływowi trzeciego elementu
toru – wszechobecnej ziemi. Ziemię reprezentują na przykład pozostałe żyły kabla, dołączone do innych,
niezależnych źródeł i odbiorników sygnałów, również inne elementy metalowe kabla, takie jak ekrany
indywidualne torów i ekrany wspólne na ośrodku kabla, jeżeli występują one w kablu, wreszcie uziemione
korytka kablowe i metalowe elementy konstrukcyjne. Z trzech elementów przewodzących, jakimi są dwie
żyły izolowane kabla oraz ziemia, tworzą się niezależnie od woli konstruktora dwie drogi przepływu sygnałów
elektrycznych: używany do przesyłania sygnałów tor symetryczny względem ziemi oraz niepożądany tor
współziemny, niesymetryczny, którego jedną z „żył” stanowią wszystkie elementy metalowe kabla, a drugą –
ziemia.
Z powodu ograniczeń współczesnej technologii, dwie żyły izolowane toru symetrycznego nie są nigdy
idealnie jednakowe, a więc ich pojemności cząstkowe względem ziemi są różne. Mamy więc do czynienia
z asymetrią pojemności względem ziemi. Oznacza to, że tor symetryczny oraz tor współziemny są z sobą
wzajemnie sprzężone: pojawienie się jakichkolwiek sygnałów elektrycznych w jednym z nich powoduje
przenikanie części ich energii do drugiego toru. Wyrażony w decybelach stosunek sygnału użytecznego
w torze symetrycznym do pojawiającego się w następstwie przenikania energii sygnału zakłóceń w torze
współziemnym jest ilościową miarą symetrii toru i nazywany jest tłumiennością niesymetrii toru względem
ziemi. Jest rzeczą oczywistą, że przenikanie zakłóceń z toru współziemnego do toru symetrycznego charakteryzuje dokładnie taka sama wartość tłumienności, ponieważ dwa sprzężone ze sobą tory są czwórnikiem
biernym.
Z podanej wyżej definicji wynika, że symetria toru względem ziemi jest tym lepsza, im większa jest
tłumienność niesymetrii. Osiągana w praktyce wartość tłumienności niesymetrii zależy w głównej mierze od
budowy kabla.
Najczęściej stosowaną ilościową miarą skuteczności ekranowania pola magnetycznego wielkiej
częstotliwości jest impedancja sprzężeniowa, wyrażana stosunkiem wzdłużnej siły elektromotorycznej,
pojawiającej się wewnątrz ekranu o jednostkowej długości, do natężenia prądu płynącego wzdłuż ekranu,
indukowanego przez zewnętrzne pole elektromagnetyczne zakłócające. Zgodnie z w wymaganiami normy
DIN VDE 0250, Arkusz 405, wartość modułu impedancji sprzężeniowej ekranu kabla sterowniczego przy
częstotliwości 30 MHz powinna być nie większa niż 250 mΩ/m, co jest równoważne tłumieniu zakłóceń
elektromagnetycznych o 40 dB.

Kable z pojedynczymi żyłami
Izolowane żyły tych kabli skręcane są w ośrodek warstwami, a w warstwach układane są obok siebie.
Na gotowy ośrodek wytłaczana jest powłoka. Taką konstrukcję mają kable TECHNOTRONIK i TECHNOFLEKS typu LiYY oraz TECHNOKONTROL typu YKSLY. Zaletą tej konstrukcji jest niski koszt kabla.
Do przesyłania sygnałów kablami z pojedynczymi żyłami, tory transmisyjne tworzy się z położonych
obok siebie żył izolowanych. Jest to wybór optymalny. Podczas transmisji sygnałów każdy taki tor wytwarza
zmienne w czasie pole elektromagnetyczne w swoim otoczeniu, a ponieważ sąsiednie tory są do niego
równoległe na całej długości kabla (z powodu braku skrętu parowego), wspomniane pole przenika długie
pętle tych sąsiednich torów, indukując w nich duże zakłócenia przenikowe. Ponadto, tworzone tory nie są
symetryczne względem ziemi (tłumienność niesymetrii jest rzędu 10 dB), wskutek czego łatwo wnikają do
nich zakłócenia pochodzące od źródeł zewnętrznych. Oba rodzaje zakłóceń wpływają negatywnie na jakość
transmisji, szczególnie wówczas, gdy odległość odbiornika od źródła sygnałów jest duża.

76

Kable z wiązkami żył
Alternatywę dla opisanej konstrukcji stanowią kable, których ośrodki są formowane ze skręconych
wcześniej wiązek żył izolowanych. Wiązki te, zwykle parowe (parę stanowią dwie żyły), skręcane są z różnymi skokami skrętu, ponieważ wiązki skręcone z jednakowymi skokami skrętu zachowałyby się tak samo, jak
równoległe względem siebie pary żył. Taką konstrukcję mają kable typu LiYY-P oraz YKSLY-P.
Do przesyłania sygnałów w takich kablach wykorzystywane są tory symetryczne wiązek parowych,
o bardzo dobrej symetrii względem ziemi (tłumienność niesymetrii ponad 30 dB), a więc również bardziej
odporne na wpływ zakłóceń zewnętrznych. Jeżeli ponadto wiązki parowe skręcone są z odpowiednio
krótkimi skokami skrętu, to wspomniane tory nie są praktycznie zakłócane przez przeniki z torów sąsiednich.
Jak wiadomo, zewnętrzne źródła zakłóceń elektromagnetycznych indukują w każdej połówce skoku
skrętu wiązki parowej identyczne siły elektromotoryczne o przeciwnych znakach, a więc kompensujące się
nawzajem, jednakże pod warunkiem, że zmiana fazy tych sił na długości połowy skoku skrętu nie przekracza
paru stopni. Długości skoków skrętu muszą być zatem dopasowane do widma częstotliwości przesyłanych
sygnałów, a wtedy zakłócenia nie wpływają na jakość transmisji.

Kable pęczkowe
Przy połączeniach o dużej długości omówione wyżej środki nie gwarantują poprawnej transmisji ze
względu na przenik, nawet przy częstotliwościach akustycznych. Dalszą redukcję przeniku pomiędzy torami
symetrycznymi uzyskuje się wówczas poprzez skręcanie wiązek parowych w pęczki. Mimo dodatkowego
wprowadzenia skrętu pęczkowego, nadal konieczne jest stosowanie zróżnicowanych i krótkich skoków skrętu wiązek parowych.
Takie rozwiązanie zastosowano w kablach TECHNOKONTROL typu RDY(St)Y (Bd), których ośrodki
są formowane ze skręconych wcześniej pęczków czteroparowych.

Kable z ekranami statycznymi ośrodka
Symetria torów względem ziemi, towarzysząca skrętowi parowemu, nie stanowi wystarczającej ochrony przed zakłóceniami przemysłowymi dużej mocy, pochodzącymi np. od napędów prądu stałego lub falowników dużej mocy. Pola elektromagnetyczne występujące w środowisku otaczającym kabel indukują
w żyłach toru transmisyjnego wewnątrz kabla zakłócenia, które nie kompensują się wzajemnie z powodu
niedoskonałej symetrii toru i mogą wpływać niekorzystnie na jakość transmisji. Dodatkową ochronę przed
zakłóceniami w takich sytuacjach osiąga się poprzez ekranowanie.
Najtańszy jest ekran statyczny, obejmujący cały ośrodek kabla, nazywany ekranem wspólnym
ośrodka. Jest on wykonywany z laminowanej tworzywem taśmy aluminiowej, zwijanej wokół ośrodka kabla
w rurkę z zakładką. Dla ułatwienia uziemienia, wzdłuż ekranu układana jest żyła uziemiająca z ocynowanych
drutów miedzianych, kontaktująca się z nim na całej długości. Jeśli tak wykonana rurka jest odpowiednio
szczelna, to ekran zatrzymuje całkowicie składową elektryczną pola elektromagnetycznego zakłóceń, ale
tylko w niewielkim stopniu chroni przed polem magnetycznym. Przy transmisji w zakresie częstotliwości
akustycznych taka ochrona przed zakłóceniami jest całkowicie wystarczająca. Przykładem takiego
rozwiązania są kable TECHNOKONTROL typu YKSLYekw oraz RDY(St)Y (Bd).

Kable z ekranami statycznymi wiązek
Dobrą ochronę przed przenikaniem sygnałów z jednego toru transmisyjnego do torów sąsiednich
kabla, a jednocześnie pełną ochronę przed zakłóceniami zewnętrznymi, wnikającymi za pośrednictwem pola
elektrycznego, dają ekrany indywidualne wiązek parowych, wykonywane z laminowanych tworzywem taśm
aluminiowych. Ze względu na duże koszty materiałowe oraz pracochłonność wykonania, tego rodzaju kable
są droższe od kabli z ekranem wspólnym ośrodka. Ekrany o takiej konstrukcji stosowane są w kablach
TECHNOTRONIK typu LiY(St)CY-P oraz TECHNOKONTROL typu YKSLYekp.

Kable z ekranami w postaci oplotu
Dobrą ochronę kabla przed silnymi, zewnętrznymi polami elektromagnetycznymi, obecnymi w zakłóceniach przemysłowych, daje ekran elektromagnetyczny i jest to najczęściej ekran wspólny na ośrodku kabla.
Najprostszą wersją takiego ekranu jest pojedynczy oplot z drutów miedzianych, zazwyczaj ocynowanych.
Tłumienność zakłóceń zewnętrznych zależy od konstrukcji takiego ekranu i z tego powodu stosujemy
wyłącznie oploty o konstrukcji optymalnej, gwarantujące tłumienie zakłóceń zewnętrznych o około 50 dB
(większe o 20 dB w porównaniu z oplotami o standardowej budowie). Takie ekrany zastosowano w kablach
TECHNOTRONIK typu LiYCY oraz LiYCY-P, jak również TECHNOFLEKS typu LiYCY.

77

Kable z ekranami specjalnymi
Jeszcze lepszą ochronę przed zewnętrznymi polami elektromagnetycznymi daje podwójny oplot
z drutów miedzianych, który tłumi zakłócenia zewnętrzne przeciętnie o 70 dB, co oznacza, że poziom
zakłóceń indukowanych w żyłach kabla jest o 70 dB mniejszy, niż na zewnątrz kabla. Zaletą podwójnego
oplotu jest również jego giętkość, umożliwiająca wielokrotne przeginanie kabla. Kable z takim ekranem
wykonujemy na indywidualne zamówienia klientów.

Kable z ekranami złożonymi, wielokrotnymi
Zdecydowanie najlepszą ochronę przed zewnętrznymi zakłóceniami elektromagnetycznymi zapewnia
ekran elektromagnetyczny wielokrotny. Jest to ekran dwuwarstwowy, w którym najczęściej pierwszą warstwę
stanowi rurka zwinięta z grubej, laminowanej tworzywem taśmy aluminiowej, a drugą warstwę – oplot
o konstrukcji optymalnej z drutów miedzianych ocynowanych. Taki ekran tłumi zakłócenia zewnętrzne o co
najmniej 80 dB. Przykładem takiego rozwiązania są kable typu TECHNOTRONIK BUS.
Na zamówienia klientów wykonywane są ekrany trójwarstwowe, tłumiące zakłócenia zewnętrzne o co
najmniej 100 dB.

Wnioski praktyczne dotyczące wyboru kabli
Kompatybilność elektromagnetyczna oznacza z jednej strony stopień ochrony sygnałów przesyłanych
torem kablowym przed zakłóceniami indukowanymi przez zewnętrzne, względem kabla, pole elektromagnetyczne, a z drugiej strony, ochronę środowiska otaczającego kabel przed emisją zakłóceń z toru kablowego.
Efektywny stopień ochrony przed zakłóceniami indukowanymi z zewnątrz może być – jak to przedstawiono
powyżej – sumą dwóch składników: tłumienności niesymetrii toru transmisyjnego względem ziemi oraz
wyrażonej w decybelach skuteczności ekranowania. Drugi składnik występuje wyłącznie w kablach
ekranowanych.
Najgorszą ochronę przed zakłóceniami uzyskuje się w przypadku kabli nieekranowanych, których
ośrodki skręcane są z pojedynczych żył izolowanych, ponieważ tworzone z takich żył tory transmisyjne
charakteryzuje tłumienność niesymetrii rzędu zaledwie 10 dB. Ochronę tę poprawia do około 30 dB skręt
parowy żył izolowanych, z odpowiednio krótkimi skokami skrętu, a dodatkowo, o kilka dB, skręcanie wiązek
parowych w pęczki. Maksymalna wartość tłumienności niesymetrii rzędu 40 dB, osiągana w kablach nieekranowanych, nie zapewnia jednak wystarczającej ochrony przed zakłóceniami pochodzącymi od napędów
dużej mocy i z tego powodu kable niekranowane mogą być stosowane w sieci wyłącznie do bardzo krótkich
połączeń.
Radykalną poprawę stopnia ochrony sygnałów przed zakłóceniami daje ekranowanie. Ekran wspólny
ośrodka kabla ze zwiniętej w rurkę taśmy aluminiowej, albo giętki ekran o postaci oplotu z drutów
miedzianych – wyłącznie o konstrukcji optymalnej – zwiększa stopień ochrony sygnałów o 40 do 50 dB,
natomiast ekran dwuwarstwowy – z taśmy aluminiowej i miedzianego oplotu – daje poprawę stopnia ochrony
o ponad 80 dB. Taki sam efekt uzyskuje się w przypadku kombinacji ekranów indywidualnych wiązek
parowych z taśmy aluminiowej, z ekranem wspólnym ośrodka kabla o postaci oplotu z drutów miedzianych.
Jest rzeczą oczywistą, że stopień ochrony zewnętrznego otoczenia kabla przed niepożądaną emisją
z toru kablowego jest dokładnie taki sam, jak stopień ochrony sygnałów przesyłanych tym torem przed
zakłóceniami indukowanymi z zewnątrz.
W Tablicy 20.1 przedstawiono schematycznie stopień ochrony sygnałów przesyłanych kablami
o zróżnicowanej konstrukcji przed zakłóceniami zewnętrznymi.
Przesyłane kablem sygnały ulegają zniekształceniu na skutek przeniku sygnałów z torów sąsiednich,
przeniku sygnałów zakłócających pochodzących od źródeł zewnętrznych oraz tłumienia falowego i odbiciowego. Wraz z odległością, przesyłany i zniekształcany sygnał staje się coraz mniej czytelny, aż wreszcie
odbiornik sygnału nie może go prawidłowo zidentyfikować. Stąd wynika ograniczenie zasięgu transmisji.
Największym zniekształceniom podlegają sygnały o dużej przepływności (częstotliwości), toteż zasięg ich
transmisji jest najmniejszy.
W Tablicy 20.2 zestawiono orientacyjny zasięg transmisji sygnałów cyfrowych kablami różnych
typów (o zróżnicowanej budowie) i dla różnych przepływności binarnych. Warto zwrócić uwagę, że z opisanych wyżej powodów zasięg transmisji zależy od konstrukcji kabla w taki sam sposób, jak stopień ochrony
sygnałów przesyłanych kablem przed zakłóceniami zewnętrznymi. Najmniejszą odporność na zakłócenia
i najmniejszą przepływność sygnałów mają kable, w których w ośrodek kabla skręcane są pojedyncze żyły.
Skręcanie żył w wiązki parowe poprawia tę przepływność. Istotną poprawę uzyskuje się przez zastosowanie
ekranów. Najbardziej efektywne są ekrany w postaci oplotu.

78

Tablica 20.1. Stopień ochrony sygnałów przesyłanych kablami przed zakłóceniami zewnętrznymi
kierunek wzrostu ochrony sygnałów

LiYCCY-P

LiY(St)CY-P

LiYCY-P

YKSLYekpekw

RD-Y(St)Y
LiY(St)Y-P
YKSLYekw-P
LiY(St)Y
YKSLYekw
LiYY-P.
YKSLY-P
LiYY
YKSLY
nie parowe

parowe

76

nie ekranowane

nie parowe

parowe

parowe pęczkowe

parowe

parowe

parowe

parowe

ekran ośrodka
z taśm Al/PET

ekran ośrodka
z taśm Al/PET

ekran ośrodka
z taśm Al/PET

ekran par
i ośrodka z taśm
Al/PET

ekran ośrodka
w postaci oplotu

ekran par z taśm
Al/PET + oplot
ośrodka

podwójny ekran
ośrodka w postaci
oplotu

79

Tablica 20.2. Dobór kabli do transmisji cyfrowej
Wymagana przepływność binarna
Zasięg transmisji
do 10 kb/s

do 100 kb/s

do 1 Mb/s

do 10 Mb/s

& gt; 10 Mb/s

LiYY
YKSLY
LiYY-P
YKSLY-P LiYCY

YKSLY-P

LiYCY-P

LiYCY

YKSLYekw-P

LiYCY-P

LiYCY-P

RD-Y(St)Y

YKSLYekw-P

YKSLYekw-P

LAN-T1

RD-Y(St)Y

RD-Y(St)Y

RD-Y(St)Y

LAN T2

LAN-T1

LAN-T1

LAN-T1

LAN-T1

LAN T11

LAN T2

LAN T2

LAN T2

LAN T2

LAN T14

LAN T11

LAN T11

LAN T11

LAN T11

UTP

LAN T14

LAN T14

LAN T14

LAN T14

FTP

UTP

UTP

UTP

UTP

S/STP

FTP

FTP

FTP

FTP

TWINAX

S/STP

S/STP

S/STP

S/STP

TWINAX

do 100 m

LiYY-P

TWINAX

TWINAX

TWINAX

LiYCY-P
YKSLYekw-P

RD-Y(St)Y

RD-Y(St)Y

LAN-T1

LAN-T1

LAN-T1

LAN T2

LAN T2

LAN T2

LAN T11

LAN T11

LAN T11

LAN T14

LAN T14

LAN T14

UTP

UTP

UTP

UTP

UTP

FTP

FTP

FTP

FTP

FTP

S/STP

S/STP

S/STP

S/STP

S/STP

TWINAX

TWINAX

TWINAX

TWINAX

TWINAX

RD-Y(St)Y

RD-Y(St)Y

LAN-T1
powyżej 1 km

YKSLYekw-P

RD-Y(St)Y

do 1 km

LiYCY-P

LAN-T1

LAN T2

LAN T2

LAN T11

LAN T11

LAN T14

LAN T14

TWINAX

TWINAX

TWINAX

TWINAX

80

21. Zachowanie się kabli w pożarach
Każdego roku pożary pochłaniają tysiące ofiar na całym świecie, a osób rannych i zatrutych w wyniku
pożaru jest wiele więcej. Straty finansowe są ogromne.
Szczególnie groźne dla ludzi są pożary obiektów, w których na niewielkiej przestrzeni przebywa wiele
osób, bo ich ewakuacja wymaga czasu. Przykładami takich obiektów i pomieszczeń są sale koncertowe
i widowiskowe kin i teatrów, poczekalnie portów lotniczych, duże dworce, szpitale, hotele, hale sportowe,
hale operacyjne banków i urzędów, hale supermarketów, budynki biurowców, szczególnie tych wysokich, ale
również dworce i tunele metra, kolejek górskich, tunele samochodowe itp. W wymienionych obiektach obowiązują podwyższone wymagania ochrony przeciwpożarowej. Stosuje się je również w obiektach, w których
zgromadzono drogie urządzenia lub skarby kultury narodowej.
Ponieważ kable są integralną częścią wszelkich budynków i hal, narażone są na działanie ognia, tak
jak inne zainstalowane w nich urządzenia i wyposażenie. Coraz szerzej stosowane tworzywa sztuczne, które
wypierają materiały naturalne, powodują coraz większe zagrożenie dla ludzi w przypadku pożaru. Tworzywa
wydzielają gęste dymy, które ograniczają widoczność i utrudniają ewakuację ludzi, utrudniają prowadzenie
akcji ratowniczej i akcji gaszenia pożaru. Wydzielają również agresywne gazy, groźne dla zdrowia, a nawet
życia ludzi przebywających w zagrożonych pomieszczeniach, także członków ekip ratowniczych.
Pożary wywołane bezpośrednio przez kable zdarzają się niezwykle rzadko, ale jeśli pożary mają
miejsce w pomieszczeniach, w których przebiegają trasy kabli, istotna staje się znajomość zachowania się
kabli w warunkach pożaru. Obecnie wymaga się, aby palące się kable wydzielały niewielkie ilości dymu i jak
najmniej ciepła, nie wydzielały trujących i agresywnych gazów oraz nie rozprzestrzeniały pożaru. Nie trzeba
dowodzić, że im większa liczba zgromadzonych kabli, tym większe zagrożenie w czasie pożaru.
W większości przypadków nie wymaga się ciągłego działania podczas pożaru wszystkich zainstalowanych kabli. W wymienionych obiektach użyteczności publicznej pewne obwody bezpieczeństwa muszą
funkcjonować przez pewien czas od chwili wybuchu pożaru, aby umożliwić kierowanie przebiegiem
ewakuacji ludzi za pomocą systemu głośników, zasilać oświetlenie awaryjne ułatwiające ewakuację i akcję
gaśniczą, zasilać pompy wody do gaszenia pożaru, kurtyny wodne i klapy dymowe, zapewnić łączność,
komunikację i transmisję ważnych danych, a w obiektach przemysłowych, umożliwić bezpieczne wyłączenie
urządzeń zagrażających ludziom i środowisku, szczególnie w elektrowniach i w przemyśle chemicznym.
Opracowano wiele metod badania zachowania się kabli w warunkach pożaru i prace te trwają nadal.
Wystarczy przejrzeć publikacje IEC, aby zauważyć rozwój tych prób i kolejne ich modyfikacje. Powszechna
jest jednak opinia, że prawdziwe pożary nie mogą być odtworzone przez próby laboratoryjne na małą skalę.
Coraz więcej badań symuluje warunki „prawdziwego” pożaru, co wymaga obszernych i drogich komór i kosztownego wyposażenia.
Laboratoryjnie badane są materiały wchodzących w skład kabla, a na podstawie wyników tych badań
szacuje się zachowanie kabli w warunkach pożaru. Bada się trzy cechy decydujące o palności materiałów:
• wskaźnik tlenowy, nazywany też indeksem tlenowym,
• wskaźnik temperaturowy,
• ciepło spalania (kaloryczność).
Celem innej grupą badań jest określenie skutków, jakie wywołują palące się kable. Badania te obejmują trzy zagrożenia:
• rozprzestrzenianie płomienia,
• wydzielanie szkodliwych gazów,
• emisję dymu.
Oddzielna grupa badań polega na określeniu czasu funkcjonowania kabla w warunkach pożaru
symulowanego przez zdefiniowane źródło ognia. Najostrzejsze próby obejmują nie tylko kable, ale również
systemy ich instalowania (mocowania). Próbom tym, w odpowiednio dużych komorach i przy zastosowaniu
źródeł ognia dużej mocy, poddawane są kable bezpieczeństwa, nazywane też kablami przeżywającymi,
które charakteryzuje określony czas funkcjonowania w warunkach pożaru.

Wskaźnik tlenowy (ang. LOI – Limited Oxygen Index)
Wskaźnik tlenowy, nazywany również indeksem tlenowym, jest często stosowanym, czasem nadużywanym, parametrem, który określa podatność tworzywa na zapalenie się. Podatność ta oznaczana jest
przez minimalne stężeniem tlenu w atmosferze azotu, przy którym materiał ulega zapłonowi (w powietrzu
atmosferycznym stężenie tlenu wynosi 21%). Im wyższa wartość tego indeksu (procentowe stężenie tlenu)
tym materiał jest trudniej zapalny. Indeks tlenowy jest określany za pomocą znormalizowanej metody w temperaturze otoczenia (25oC). Zaletą tej próby jest powtarzalność uzyskiwanych wyników.

81

Przyjmuje się, że wskaźnik tlenowy materiałów samogasnących (czyli gasnących po odstawieniu
źródła płomienia) jest większy od 26. W Tablicy 21.1 zestawiono wskaźniki tlenowe wybranych materiałów
stosowanych w przemyśle kablowym (dla porównania podano wskaźniki węgla, wełny i bawełny).
Dużo trudniej powiązać wskaźnik tlenowy materiału z rozprzestrzenianiem płomienia. Nawet wysoka
wartość wskaźnika tlenowego nie zawsze jest równoznaczna z ograniczonym rozprzestrzenianiem płomienia. W praktyce, materiały (tworzywa) o identycznych wskaźnikach tlenowych mogą mieć różne własności
rozprzestrzeniania choćby dlatego, że wykonane są z różnych polimerów bazowych lub zastosowano w nich
inne dodatki modyfikujące.

Tablica 21.1. Wskaźniki tlenowe wybranych materiałów
Materiał
Politetrafluoroetylen
Węgiel kamienny
Polichlorek winyly nieplastyfikowany (winidur)
Polichloropren (PCP)
Polietylen chlorosulfonowany (CSP)
Polichlorek winyly plastyfikowany (polwinit, PVC) – zależnie od składu domieszek
Wełna
Poliamid (PA)
Bawełna
Polipropylen (PP)
Polietylen (PE)
Polietylen usieciowany (XLPE)
Guma etylenowo-propylenowa (EPR)
Polistyren

Wskaźnik tlenowy
95
60
47
40
27
około 25
24
20
18
18
18
18
18
18

Wskaźnik temperaturowy
Badania wskaźnika tlenowego wykazały, że jego wartość zależy od temperatury próby i maleje wraz
z jej wzrostem. W próbie wskaźnika tlenowego utrzymywana temperatura wynosi 25oC, podczas gdy na
rozwój palenia się materiału może mieć wpływ temperatura faktycznie występująca. Uznano zatem, że lepiej
jest określić temperaturę podtrzymywania płomienia, przy której wskaźnik tlenowy wyniesie 21 (procentowa
zawartość tlenu w powietrzu atmosferycznym).
Początkowo mierzono wskaźnik tlenowy w różnych temperaturach, a następnie, przez ekstrapolację
uzyskanych wyników, określano temperaturę, przy której indeks tlenowy wynosi 21. Okazało się jednak, że
z powodu braku liniowości, ekstrapolacja może prowadzić do błędnych wyników, bo rzeczywista wartość
wskaźnika tlenowego jest zwykle niższa niż uzyskana przez ekstrapolację.
Stosowana obecnie metoda określania wskaźnika temperaturowego polega na utrzymywaniu 21%
zawartości tlenu w komorze, w której odbywa się próba, i stopniowym podwyższaniu panującej w niej
temperatury. Wskaźnikiem temperaturowym jest wówczas minimalna temperatura, w której materiał po
zapłonie podtrzymuje palenie.

Ciepło spalania
Ilość ciepła jaką jednostka masy tworzywa wydziela podczas palenia, nazwana jest ciepłem spalania,
albo kalorycznością. Im więcej ciepła wydziela palący się materiał, tym bardziej sprzyja podtrzymywaniu lub
rozwojowi pożaru. W Tablicy 21.2 zestawiono ciepła spalania niektórych materiałów kablowych (dla porównania: wełny, drewna i bawełny). Tworzywa bazowe wydzielają więcej ciepła niż po wypełnieniu substancjami mineralnymi, szczególnie związkami mineralnymi, których zadaniem jest ograniczenie rozprzestrzeniania
się płomienia.

Uwalnianie ciepła
Ponieważ początkowa faza pożaru jest najbardziej krytyczna dla dalszego rozwoju pożaru, udział kabli
w tym rozwoju powinien być jak najmniejszy. Z tego powodu, bardzo ważną cechą tworzyw stosowanych do
wykonania izolacji i powłok kabli uodpornionych na działanie ognia powinno być powolne uwalnianie ciepła
podczas pożaru. Funkcję tę spełniają tworzywa kablowe, które są mieszankami poliolefin (bezhalogenowego
tworzywa bazowego), wodorotlenków aluminium lub magnezu i dodatków (np. glinek) o nanostrukturalnej
budowie. Pod wpływem płomienia wodorotlenki absorbują ciepło i wydzielają wodę utrudniając palenie się
tworzywa. Dodatki nanostrukturalne pomagają w tworzeniu skorupy ceramicznej utrudniającej wnikanie
płomieni w głąb kabla i wydzielanie się ciepła.

82

Tablica 21.2. Ciepło spalania wybranych materiałów
Materiał

Ciepło spalania [MJ/kg]

Poliizobutylen

47

Polipropylen (PP)

46

Polietylen (PE)

46

Polistyren

40

Poliamid (PA)

33

Polietylen chlorosulfonowany (CSP)

28

Poliuretan (PU)

28

Polichloropren (PCP)

24

Wełna

20

Polichlorek winylu nieplastyfikowany (winidur)

19

Drewno

19

Bawełna

17

Rozprzestrzenianie płomienia
Jeśli podczas pożaru płomień łatwo rozprzestrzenia się wzdłuż kabla, wówczas kabel może być przyczyną rozszerzania się pożaru. Zjawisko rozprzestrzeniania płomienia wiąże się zwykle z palnością materiałów, z których wykonana jest powłoka i izolacja kabla – łatwopalne i szybko palące się tworzywa mogą
rozprzestrzeniać pożar z dużą prędkością. Pewne tworzywa (np. polietylen) topią się podczas palenia,
a spadające lub spływające z nich palące się krople ułatwiają rozprzestrzenianie się ognia.
Inaczej przebiega rozprzestrzenianie pożaru wzdłuż trasy kabli ułożonych pionowo, gdzie występuje
zjawisko ciągu kominowego. Szczególnie szybko rozprzestrzenia się ogień wzdłuż kabli ułożonych w szybach i pionowych odcinkach tuneli oraz kanałów kablowych. Stosuje się wówczas przegrody oddzielające
poszczególne sekcje szybu lub kanału, które powinny być odporne na uszkodzenia podczas pożaru i utratę
koniecznej szczelności.
Powszechnie stosowaną metodę badania rozprzestrzeniania płomienia opisuje PN-EN 60332-1-2 oraz
PN-EN 60332-2-2, zgodne z PN-IEC 60332 Część 1 i 2. Metoda dotyczy pojedynczych kabli jednożyłowych
i wielożyłowych ułożonych pionowo. Zalecana jest do badania kabli z żyłami o przekroju powyżej 0,5 mm2
(żyły o mniejszych przekrojach mogą ulec stopieniu podczas próby i dla nich opracowano inną metodę
opisaną dalej). Próbka kabla o długości 600 mm umieszczona jest pionowo, w znormalizowanej komorze,
a pod kątem 45o do niej znajduje się znormalizowany palnik gazowy o mocy 1 kW. Płomień palnika
skierowany jest na próbkę przez określony czas, tym większy, im większa jest średnica badanego kabla
(np. 1 minuta dla średnicy mniejszej niż 25 mm). Po odsunięciu palnika płomień na próbce powinien sam
zgasnąć. Próbkę czyści się i mierzy zasięg uszkodzeń spowodowanych ogniem na powierzchni kabla.
Obszar uszkodzeń nie powinien przekroczyć określonej granicy powyżej miejsca działania palnika.
Metoda opisana w normie PN-EN 60332-2-2 zalecana jest do badania tych samych pojedynczych
kabli, ale z żyłami o przekroju poniżej 0,5 mm2. Istotną różnicą między metodami jest zastosowanie palnika
o płomieniu świecącym, który powinien otulać próbkę, oraz niewielkiego obciążenia próbki (5 N/mm2), a czas
działania płomienia jest stały i wynosi 20 sekund.
Metodę badania rozprzestrzenianie płomienia wzdłuż pionowej wiązki kabli opisuje PN-EN 50266-2-1.
Metoda ta jest zgodna z IEC 60332-3. Badanie przeprowadza się w znormalizowanej pionowej komorze ze
sterowanym przepływem powietrza. Wiązka kabli o długości co najmniej 3,5 m mocowana jest, w układzie
określonym normą, do pionowo ustawionej drabinki kablowej. Dolną część wiązki poddaje się działaniu
płomienia gazowego palnika liniowego. Czas działania palnika zależy od objętości materiału palnego wiązki.
Po wyłączeniu palnika płomień na wiązce kabli musi sam zgasnąć, a zniszczenia wywołane ogniem nie
mogą zwykle przekroczyć poziomu 2,5 m powyżej palnika. Na podstawie próby określa się spełnienie
wymagań normy dla kategorii A, B, C lub D kabla – kategorie informują o objętości materiałów niemetalicznych przypadających na metr badanego kabla.

Wydzielanie dymu
Metodę badania gęstości wydzielanych dymów, polegającą na pomiarze absorpcji światła przez dym,
podaje norma PN-EN 50268-2, zgodna także z PN-IEC 61034-2. Za pomocą układu fotometrycznego
rejestruje się minimalną przepuszczalność światła przez dym emitowany przez próbkę kabla, spalaną
w specjalnej komorze. Wynik próby jest pozytywny, jeśli przepuszczalność światła przekracza 70% dla
pojedynczego kabla, a 60% dla grupy kabli.

83

Wydzielanie gazów
Podczas palenia się kabli, oprócz dymu, wydzielają się gazy, będące wynikiem rozpadu (pyrolizy)
materiałów niemetalicznych, głównie tworzyw. Gazy te są na ogół szkodliwe dla człowieka. Najgroźniejszymi
są związki chloru i fluoru, rzadziej bromu, które mogą wchodzić w skład tworzyw używanych w przemyśle
kablowym. W czasie pożaru wydzielają się z nich podobne w działaniu: chlorowodór, fluorowodór i bromowodór, które łatwo łączą się z wilgocią tworząc agresywne kwasy.
Najczęściej spotykanym jest chlorowodór, wydzielający się przy spalaniu polwinitów (PVC) – tworzyw
na bazie polichlorku winylu. Chlorowodór jest niebezpieczny dla ludzi, bo nawet w małym stężeniu poraża
układ oddechowy i uniemożliwia oddychanie. Jeśli pożar ma miejsce np. na dworcu, w budynku biurowym
lub banku, niewidoczny chlorowodór może łatwo przedostać się również do pomieszczeń nie objętych
pożarem i wywołać zatrucie ludzi. W połączeniu z wodą lub wilgocią, chlorowodór natychmiast tworzy kwas
solny, który powoduje poparzenia skóry u ludzi oraz degradację i korozję wielu materiałów, szczególnie
metali. Najbardziej niebezpieczny jest dla bardzo drogich urządzeń elektronicznych, jakie są instalowane np.
w centralach telefonicznych, serwerowniach komputerowych, laboratoriach.
Poziom emisji korozyjnych gazów podczas spalania określa się w przeliczeniu na jednostkę masy
badanego materiału (tworzywa). Materiały zawierające poniżej 0,2% chloru i 0,1% fluoru uważa się za bezhalogenowe.
Jedną z metod ilościowego oznaczania gazów powstałych podczas spalania materiałów stosowanych
w kablach podaje norma PN-EN 50267-2-1, zgodna również z PN-IEC 60754-1. Niewielką (1g) rozdrobnioną
próbkę umieszcza się w rurze kwarcowej i stopniowo ogrzewa w piecu rurowym do temperatury 800oC,
a następnie utrzymuje się tę temperaturę przez 20 minut. Do rury wprowadza się powietrze o określonym
natężeniu przepływu, które po wyjściu z rury kieruje się do płuczek. Dla wodnych roztworów gazów
powstałych podczas spalania próbki materiału i zgromadzonych w płuczkach oznacza się zawartość kwasu
halogenowego metodą analityczną. Nie jest to jednak metoda dokładna i nie stosuje się jej do materiałów
nazywanych bezhalogenowymi.
Lepszą dokładność uzyskuje się przez pomiar pH (kwasowości) lub przewodnictwa (konduktywności)
wodnych roztworów z płuczek. Metoda takiego badania podana jest w normie PN-EN 50267-2-2. Próbkę
materiału podgrzewa się w piecu rurowym do temperatury co najmniej 935oC i utrzymuje się ją przez 30 min.
Mierzy się kwasowość i przewodnictwo wodnych roztworów gazów. Przyjmuje się, że dla kabli bezhalogenowych, dla każdego materiału zastosowanego w kablu, wartość pH nie powinna być mniejsza niż 4,3 a konduktywność nie większa niż 10 μS/mm.
Odmianą tej metody jest procedura określenia kwasowości gazów, jakie powstają podczas spalania
gotowego kabla lub przewodu, podana w PN-EN 50627-2-3 i w PN-IEC 60754-2. Polega ona na określeniu
pH i konduktywności każdego z niemetalicznych materiałów, wchodzących w skład kabla, na obliczeniu
masy tych materiałów na metr kabla, a następnie, na wyznaczeniu średniej ważonej pH i konduktywności dla
kabla. I w tym przypadku wartość pH nie powinna być mniejsza niż 4,3 a konduktywność nie powinna być
większa niż 10 μS/mm.

Podsumowanie
Nie ma idealnego tworzywa sztucznego, które źle się pali, nie rozprzestrzenia płomienia, nie wydziela
dymów i gazów. Jednak w ostatnich latach producenci tworzyw opracowali wiele materiałów o ulepszonych
własnościach, łączących omówione wyżej cechy. Opracowano receptury tworzyw wypełnionych odpowiednio
dobranymi wodorotlenkami metali, które w czasie palenia wydzielają wodę i tworzą skorupę utrudniającą
przenikanie ognia w głąb kabla. Kable wykonane z takich tworzyw powoli wydzielają ciepło i nie rozprzestrzeniają płomień, szczególnie w początkowej fazie pożaru, bardzo ważnej dla dalszego rozwoju pożaru.
Coraz ostrzejsze przepisy bezpieczeństwa wykluczają stosowanie kabli wydzielających duże ilości
dymu oraz gazów z grupy chlorowców (halogenów) w miejscach, gdzie gromadzą się ludzie, lub gdzie
zainstalowano drogie urządzenia. Dopuszcza się tam stosowanie wyłącznie kabli o niskiej emisji dymu,
oznaczanych LS (ang. low smoke) lub LF (ang. low fume) i bezhalogenowych HF (ang. halogen free) lub ZH
(ang. zero halogen). Kable o niskiej emisji dymów i nie zawierające związków halogenowych oznaczane są
LSHF (ang. Low Smoke Halogen Free). Dodatkową cechą kabli bezhalogenowych i o niskiej emisji dymów
może być, i często jest, niewielkie rozprzestrzenianie płomienia. Kable takie oznaczane są HFFR (ang.
Halogen Free Flame Retardant).
Wszystkie podstawowe typy kabli wykonane z typowego dla nich tworzywa, polwinitu, mają już swoje
odpowiedniki HFFR, wykonane z tworzyw bezhalogenowych, nierozprzestrzeniających płomienia i wydzielających niewielkie ilości dymów. Kable te podczas pożaru w istotny sposób poprawiają bezpieczeństwo
przebywających w nim ludzi, bezpieczeństwo pożarowe obiektu i jego wyposażenia, nie utrudniają akcji
ratowania ludzi i gaszenia pożaru.

84

22. Kable bezpieczeństwa = kable przeżywające
Dyrektywa Budowlana 89/106/EWG podaje czas funkcjonowania obiektów budowlanych od chwili
wybuchu pożaru. Czas ten jest potrzebny na ewakuację ludzi, przeprowadzenie akcji ratowniczej, bezpieczne odłączenie urządzeń według ustalonych procedur, powstrzymanie rozprzestrzeniania się pożaru. Przyjęte
czasy funkcjonowania, nazywane klasami, wynoszą: 15, 30, 60 lub 90 minut. W tym czasie działać muszą
również urządzenia i kable (elementy infrastruktury obiektu) odpowiedzialne za podtrzymanie tych funkcji.
W większości przypadków nie wymaga się ciągłego działania podczas pożaru wszystkich kabli, jakie
zostały zainstalowane w obiekcie, jednakże obwody bezpieczeństwa muszą pozostać czynne przez pewien
czas. Należą do nich: oświetlenie awaryjne, dźwiękowe systemy ostrzegania i informowania, sygnalizacja
dymu, płomieni i temperatury, komunikacja wewnętrzna i zewnętrzna, transmisja danych, sterowanie drzwiami i klapami odcinającymi i oddymiającymi, windy drużyn ratowniczych, obwody bezpiecznego odłączenie
urządzeń, których awaria grozi życiu lub zdrowiu ludzi, skażeniem środowiska lub wybuchem. Wymagany
czas funkcjonowania tych obwodów w warunkach pożaru, nazywany jest również czasem przeżycia.
Przepisy budowlane precyzują, które z instalacji lub urządzeń powinny funkcjonować w pożarze przez
określony czas od jego wybuchu. Dla przykładu, przez 30 minut działać powinno oświetlenie awaryjne, windy
z pożarowym układem sterowania, instalacje sygnalizacji pożarowej, instalacje alarmowe i systemy powiadamiania głosem, sterowanie naturalnymi i zmechanizowanymi instalacjami oddymiającymi. Przez 90 minut
funkcje powinny zachować pompy wody do gaszenia pożaru, mechaniczne urządzenia oddymiające, naciśnieniowe instalacje oddymiające na klatkach schodowych, windy dla ekip ratowniczych i łóżek w szpitalach.
Wymaganie „przeżycia” w pożarze przez określony czas mogą spełnić tylko kable o specjalnych
konstrukcjach i wykonane ze specjalnie dobranych materiałów, nazywane kablami bezpieczeństwa, kablami przeżywającymi albo kablami z podtrzymaniem funkcji. Kable te nie mogą wydzielać gęstych dymów
i trujących gazów, nie mogą rozprzestrzeniać płomienia. Ich funkcjonalność w czasie pożaru mają potwierdzić podane niżej próby odporności na długotrwałe działanie ognia. Nie należy tych kabli nazywać „kablami
ognioodpornymi”, takie określenie można spotkać w literaturze, bo wykazują taką odporność tylko przez
określony czas, a poza tym, tak nazywane są tradycyjnie kable o izolacji mineralnej.

Odporność na długotrwałe działanie ognia – klasa PH 15, PH 30, PH 60 i PH 90
Metoda badań opisana w normie PN-EN 50200 dotyczy kabli o średnicy zewnętrznej nie większej niż
20 mm. Próbkę kabla o długości co najmniej 1200 mm należy wygiąć w kształcie rozszerzonej litery U, której
oba promienie gięcia są równe minimalnemu dopuszczalnemu promieniowi gięcia badanego kabla, i przymocować do ciepłoodpornej płyty, zawieszonej elastycznie na metalowej konstrukcji wsporczej. Do żył kabla
przykłada się napięcie równe napięciu znamionowemu, a w przypadku kabli telekomunikacyjnych, równe
110 V. Próbkę poddaje się działaniu liniowego palnika gazowego o długości 500 mm i średniej temperaturze
płomienia w przedziale 840 do 870oC oraz zdefiniowanym udarom mechanicznym co 5 minut. Mierzony jest
czas pracy kabla do zwarcia lub utraty ciągłości żyły. Klasy odporności kabli, oznaczane symbolem PH,
odpowiadają czasom funkcjonowania obiektów budowlanych i wynoszą 15, 30, 60 lub 90 minut.

Odporność na długotrwałe działanie ognia – klasa FP 180
Inną metodę podaje norma PN-IEC 60331, której Część 21 dotyczy kabli energetycznych niskiego
napięcia, a Część 23 – kabli teleinformatycznych. Próbkę kabla o długości 1200 mm podtrzymują dwa
metalowe pierścienie. Do żył kabla przykłada się napięcie równe napięciu znamionowemu, a w przypadku
kabli telekomunikacyjnych, napięcie przemienne 110 V. Próbkę poddaje się działaniu liniowego palnika
gazowego o długości 600 mm i temperaturze płomienia 750oC do 800oC, ustawionego pod katem 45o. Czas
trwania próby wynosi 180 minut. W próbce nie powinno w tym czasie nastąpić ani zwarcie ani przerwa żyły.

Utrzymywanie funkcji zespołu kablowego – klasa E 30, E 60 i E 90
Odmienne podejście do badania przeżycia kabli w warunkach pożaru reprezentuje norma niemiecka
DIN 4102, Część 12. Warunki badania opisane w tej normie uważa się za najostrzejsze z dotychczas
omówionych, ale z drugiej strony, za najbardziej zbliżone do warunków rzeczywistego pożaru. Norma składa
się z 18 części, które oprócz kabli dotyczą badań materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych,
ścian i drzwi przeciwpożarowych, przewodów wentylacyjnych, zadaszeń, grodzi, osłon, szybów i kanałów
instalacyjnych, wykładzin podłogowych itd.
Część 12 dotyczy kabli i definiuje badanie funkcjonalności tzw. zespołu kablowego, który składa się
z grupy przewidzianych do zainstalowania w warunkach rzeczywistych kabli energetycznych, telekomunikacyjnych i do transmisji danych, umieszczonych w kanałach kablowych lub umocowanych do przewidzianej
do zastosowania konstrukcji wsporczej, składającej się z korytek, drabinek, elementów do podwieszania,
uchwytów itp. Bada się tylko poziome ułożenie kabli mocowanych do stropu przyjmując, że takie ułożenie
spełnia również warunki ułożenia na ścianie, pionowego i pod kątem.

85

Badane kable i konstrukcje wsporcze umieszczane są w ognioodpornej komorze o minimalnych
wymiarach 2 x 3 x 2,5 m, w której stopniowo podnosi się temperaturę, zgodnie ze zdefiniowaną krzywą jej
narastania. Kable są zasilane napięciem ich pracy, a podczas próby nie może powstać ani zwarcie izolacji
ani przerwa ciągłości którejkolwiek żyły. O zakwalifikowaniu zespołu kablowego jako całości do jednej
z trzech klas decyduje czas funkcjonowania kabli: klasa E30 – ponad 30 minut, co odpowiada wzrostowi
temperatury do 830oC, klasa E60 – ponad 60 minut, wzrost temperatury do 870oC, klasa E90 – 90 minut,
wzrost temperatury do 980oC. Warto zwrócić uwagę, że o czasie funkcjonowania kabla w warunkach próby
decyduje nie tylko konstrukcja i dobór zastosowanych materiałów kabla, ale również, a często przede
wszystkim, budowa i dobór zastosowanych materiałów konstrukcji wsporczej, która w wysokich temperaturach ulega odkształceniom, a odkształcenia te naprężają przymocowane do konstrukcji kable.
Tą metodą badane są również mufy kablowe i rozdzielnice.

Wyznaczenie przekroju żył kabli przeżywających
Warunki pracy kabli przeżywających istotnie różnią się od opisanych w poprzednich rozdziałach
warunków pracy „zwykłych” kabli i dlatego należy je wziąć pod uwagę już w fazie projektu instalacji.
Z chwilą wybuchu pożaru stopniowo rośnie temperatura w pomieszczeniach objętych pożarem, a wraz
z nią rośnie temperatura żył kabla, powodująca wzrost rezystancji żył. A jak określić ten wzrost temperatury?
Można przyjąć, że w czasie pożaru temperatura pomieszczeń objętych pożarem rośnie zgodnie z przebiegiem podanym w normie DIN 4102. Można również ostrożnie przyjąć, że temperatura żył pod koniec czasu
funkcjonowania kabla będzie równa temperaturze w pomieszczeniu. Przy tych założeniach, maksymalna
temperatura żył kabli klasy E 30 wyniesie 830oC, a klasy E 90, 980oC. Tak wysokie przyrosty temperatury
spowodują duże wzrosty rezystancji żył w strefach pożaru, których nie można pominąć przy projektowaniu
instalacji elektrycznej.
Ale nie zawsze cały kabel znajduje się w przestrzeni objętej pożarem. Zwykle tylko część trasy kabla
może znaleźć się w pomieszczeniach, w których rozwija się pożar (strefa gorąca), podczas gdy pozostała
część trasy przebiega przez pomieszczenia nie objęte pożarem (strefa zimna). W strefie zimnej temperatura
żył kabla jest równa temperaturze otoczenia, lub co najwyżej równa maksymalnej dopuszczalnej temperaturrze pracy kabla. Zadaniem projektanta jest wytypowanie pomieszczeń, które mogą być objęte pożarem
i obliczyć, jaka część (w procentach) trasy każdego kabla przebiega przez strefę gorącą. Dla wymaganego
czasu funkcjonowania kabla można określić maksymalną rezystancję żył całego odcinka kabla określonej
klasy, którego znana część trasy przebiega przez strefę gorącą. Rezystancja ta jest sumą rezystancji obu
stref. Będzie ona zawsze wyższa od rezystancji żył kabla w „normalnych” warunkach pracy, przed pożarem.
W Tablicy 22.1 podano współczynniki wzrostu rezystancji żył kabla ułożonego częściowo w strefie
gorącej a częściowo w strefie zimnej, pod koniec fazy jego funkcjonowania w warunkach pożaru. Uwzględniono wzrost rezystancji żył dla klasy E 30 i E 90, w stosunku do rezystancji w temperaturze otoczenia,
przyjętej tu jako równej 30oC, i w dopuszczalnej długotrwale temperatury pracy kabla, wynoszącej 90oC dla
kabli przeżywających.

Tablica 22.1. Współczynniki wzrostu rezystancji żyły w warunkach pożaru
Procentowy udział
strefy gorącej
w długości
trasy kabla
%

Współczynnik wzrostu rezystancji żył kabla
dla warunków klasy E 30

dla warunków klasy E 90

od 30oC

od 90oC

od 30oC

od 90oC

0

1,0

1,0

1,0

1,0

10

1,3

1,2

1,4

1,3

20

1,6

1,5

1,8

1,5

30

2,0

1,7

2,1

1,8

40

2,3

1,9

2,5

2,1

50

2,6

2,1

2,9

2,4

60

2,9

2,4

3,3

2,7

70

3,2

2,6

3,6

2,6

80

3,5

2,8

4,0

3,2

90

3,9

3,1

4,4

3,5

100

4,2

3,3

4,8

3,7

86

Jak korzystać ze współczynników podanych w tablicy?
Przyjmijmy, że zgodnie z projektem obiektu, trasa kabla w 40 procentach długości przebiega przez
pomieszczenia gorące, bezpośrednio zagrożone pożarem – pozostałe 60% przebiega przez pomieszczenia
zimne. Przyjmijmy, że kabel zasila urządzenia pracujące wyłącznie w czasie pożaru, co oznacza, że temperatura żył kabla przed wybuchem pożaru wynosi 30oC. Przyjmijmy, że wymagana dla kabla odporność
odpowiada warunkom klasy E 90. Współczynnik wzrostu rezystancji żył w warunkach pożaru dla przyjętych
założeń możemy odczytać z Tablicy 22.1 – wynosi on 2,5 co oznacza, że rezystancja żył kabla wzrośnie
2,5-krotnie. Jeśli zatem kryterium doboru przekroju żył kabla było wymaganie dotyczące spadku napięcia dla
warunków przed pożarem, to aby spełnić to samo wymaganie w warunkach pożaru, należy zmniejszyć
rezystancję żył 2,5 razy, co oznacza, że aż 2,5-krotnie należy powiększyć przekrój żył!
Jeśli kabel jest eksploatowany także przed pożarem i temperatura jego żył może osiągnąć temperaturę pracy, która dla kabli przeżywających wynosi 90oC, wówczas do obliczania przekroju żył wybieramy
podany w tablicy współczynnik dla tej właśnie temperatury, który wynosi 2,1.
Jeśli do obliczeń potrzebna jest rezystancja odcinków żył w pożarze, można ją obliczyć mnożąc znaną
rezystancję w 30oC lub w 90oC przez odpowiedni dla tej temperatury współczynnik odnoszący się do 100%
długości trasy w strefie pożaru. Warto zwrócić uwagę, że w warunkach pożaru, rezystancja żył kabla może
wzrosnąć niemal pięciokrotnie w stosunku do rezystancji w temperaturze 30oC.

87

23. Instalowanie kabli
Instalowanie kabli wymaga często wciągania ich do wykopów, kanałów kablowych lub rurek instalacyjnych. Siła potrzebna do wciągnięcia zależy od kształtu trasy (łuki) oraz od ciężaru kabla i współczynnika
tarcia między powłoką kabla i materiałem wewnętrznej powierzchni kanalizacji lub rurki. Siła wciągania nie
może przekroczyć pewnej dopuszczalnej wartości, powyżej której może nastąpić uszkodzenie, a nawet zerwanie wciąganego kabla.
Zależnie od techniki wciągania, naprężeniom ulega głównie powłoka – gdy stosowana jest np. pończocha kablowa, lub żyły – gdy do linki wciągającej przymocowane są żyły kabla. W Tablicy 20.1 podano
sposób obliczenia siły potrzebnej do wciągania kabla na prostych odcinkach trasy oraz sposób obliczania
wartości sił dopuszczalnych, których nie wolno przekroczyć.

Tablica 22.1. Obliczanie siły potrzebnej i dopuszczalnej przy wciągania kabla
Siła potrzebna do wciągania kabla
na prostych odcinkach trasy

Siła dopuszczalna
przy wciąganiu kabla za żyły

Siła dopuszczalna
przy wciąganiu kabla za powłokę

F = 10 • m • f

FZ = 70 • n • S
dla kabli typu U/F/S/TP: FZ = 50 • n • S

FP = 20 • (D – a) • a

F – siła wciągania [N]
m – masa kabla [kg]
f – współczynnik tarcia

FZ – siła dopuszczalna [N]
n – liczba żył w kablu
S – przekrój żyły [mm2]

FP – siła dopuszczalna [N]
D – średnica zewnętrzna [mm]
a – grubość powłoki [mm]

Aby sprawdzić, czy siła (F) potrzebna do wciągnięcia kabla nie przekracza siły dopuszczalnej przy
wciąganiu (FZ lub FP), należy obliczyć i porównać obie siły. Siła potrzebna do wciągania musi być zawsze
mniejsza od dopuszczalnej. Należy pamiętać, że podany sposób obliczenia dotyczy prostych odcinków
trasy. Na odcinkach z łukami konieczny jest bezpośredni pomiar siły wciągania (np. dynamometrem).
Skutecznym środkiem zmniejszającym siłę tarcia jest stosowanie smarów, które zmniejszają współczynnik
tarcia (Tablica 22.2) o około 40%. Smary nie powinny reagować z powłoką, a po wciągnięciu, jeśli to
możliwe, należy je usunąć z powierzchni kabla.

Tablica 22.2. Przybliżona wartość współczynników tarcia do obliczenia siły wciągania
Materiał, z którego wykonana jest wewnętrzna
powierzchnia kanalizacji lub rurki

Materiał zewnętrznej powłoki kabla
polwinit

0,233
0,347
0,355
0,406
0,560

żywica epoksydowa
winidur
metal polewa
bitumiczna
cement

polietylen

0,385
0,516
0,546
0,618
0,561

Tablica 22.3. Dopuszczalne minimalne promienie gięcia kabli
Rodzaj kabla

Dopuszczalny minimalny promień gięcia

kable wielożyłowe z żyłami wielodrutowymi

15

kable wielożyłowe z żyłami jednodrutowymi

10

kable jednożyłowe

10

kable przeznaczone do układania w ziemi

10

kable pancerzone taśmami lub drutami stalowymi

10

kable audio i video

10

kable współosiowe z żyłami jednodrutowymi

6

kable współosiowe z żyłami wielodrutowymi

5

kable do sieci teleinformatycznych, typu UTP, FTP, STP

4

88

Przy układaniu kabli bez wciągania, np. w kanałach otwartych, w korytkach lub na drabinkach,
promień gięcia kabla nie może być zbyt mały, bo grozi to uszkodzeniem kabla. Dopuszczalny minimalny
promień gięcia określany jest jako krotność średnicy zewnętrznej powłoki kabla i odnosi się do promienia
zgięcia wewnętrznej powierzchni kabla, a nie do jego osi. Wybrane wartości zestawiono w Tablicy 22.3.
Dopuszczalnych promieni gięcia nie należy mylić z promieniami łuków kanalizacji kablowej i rurek instalacyjnych. Promienie krzywizn łuków są zazwyczaj dużo większe od dopuszczalnych promieni gięcia, aby nie
zwiększać nadmiernie siły wciągania.
Tworzywa termoplastyczne w niskich temperaturach, stają się sztywne i kruche, szczególnie polwinity
i tworzywa o niskim wydzielaniu dymów. Jeśli izolacja i/lub powłoka kabla jest wykonana z takiego tworzywa
i kabel zastanie energicznie zgięty lub gwałtownie uderzony, albo gdy promień zgięcia kabla będzie zbyt
mały, istnieje poważne ryzyko pęknięcia izolacji lub powłoki kabla, która bezpowrotnie utraci swoją funkcję –
np. powłoka kabla utraci swą szczelność.
Aby uniknąć ryzyka uszkodzenia kabla podczas instalowania zaleca się, by temperatura kabla
i temperatura otoczenia w jakim ma być instalowany, były przez co najmniej 24 godziny wyższe od zalecanych dopuszczalnych minimalnych temperatur instalowania. Temperatury te nie mają nic wspólnego
z minimalnymi temperaturami pracy kabla, ale są od nich wyższe. Wartości minimalnych temperatur instalowania kabli zależą głównie od materiału powłoki i podano je w Tablicy 22.4.

Tablica 22.4. Dopuszczalne minimalne temperatury instalowania kabli
Rodzaj kabla

Dopuszczalna minimalna temperatura instalowania
- 5oC

kable i przewody w powłoce polwinitowej
kable i przewody w powłoce polietylenowej

- 10oC

kable i przewody w powłoce poliuretanowej

- 20oC

Jeśli to możliwe, zaleca się, aby przed instalowaniem kabli w niskich temperaturach, przechowywać je
przez dobę w pomieszczeniu ogrzewanym.
W każdych warunkach należy przestrzegać podanych niżej zasad instalowania kabli:
• dopuszczalna siła wciągania kabla, np. obliczona podaną wyżej metodą, nie powinna być przekroczona,
a jeśli nieznacznie ją przekracza, należy zastosować smary,
• przy zginaniu kabla (zamierzonym lub przypadkowym) promień gięcia nie powinien nigdy przekroczyć
minimalnej wartości dopuszczalnej,
• przy dużych siłach wciągania i przy przeciąganiu kabla na ostrych łukach, należy stosować środki
zmniejszające nacisk na wewnętrzną ściankę kabla (np. profilowane ślizgi lub rolki),
• należy upewnić się, że na trasie wciągania kabla nie ma ostrych kamieni i krawędzi, które mogą
uszkodzić kabel,
• przez cały czas instalowania, końce kabla powinny być zabezpieczone przed wnikaniem wilgoci
(np. kapturkami lub taśmą smoprzylepną).
Przy mocowaniu kabli do ściany, należy zachować odpowiednie odległości między uchwytami kabli.
Zalecane odległości między uchwytami dla pojedynczego kabla nie pancerzonego w powłoce polwinitowej
podano w Tablicy 22.5.

Tablica 22.5. Zalecane minimalne odległości między uchwytami pojedynczego kabla
Dla kabli telekomunikacyjnych

Dla kabli elektroenergetycznych

Średnica zewnętrzna kabla
ułożonych poziomo
nie przekraczająca 9 mm

ułożonych pionowo

250 mm

400 mm

powyżej 9 mm do 15 mm

300 mm

400 mm

powyżej 15 mm do 20 mm

350 mm

450 mm

powyżej 20 mm do 40 mm

400 mm

550 mm

ułożonych poziomo

ułożonych pionowo

20-krotna
średnica kabla,
ale nie większa
niż 800 mm

może być
większa niż
20-krotna
średnica kabla,
ale nie większa
niż 1,5 m

89

24. Obliczanie parametrów elektrycznych
Rezystancja żył:

Rl =

ρ·l
S

Rezystancja żył w temperaturze 20oC:

R20 = Rt · kt ·

1000
l

Współczynnik temperaturowy rezystancji dla miedzi:

kt =

gdzie:

Rt
R20
ρ
l
S
kt
t

254,5 =
1
234,5 + t
1 + 0,00393 · (t – 20)

rezystancja żyły o długości l w temperaturze 20oC [Ω/km]
rezystancja żyły w temperaturze 20oC [Ω/km]
rezystywność materiału żyły [Ω·mm2/m]
długość żyły [m]
przekrój żyły [mm2]
współczynnik wzrostu rezystancji wraz z temperaturą
temperatura żyły [oC]

Parametry przewodów współosiowych
Indukcyjność:
Pojemność:

L = 0,46 · μr · l · lg
C = 24 ·

Impedancja falowa:
Tłumienie:
gdzie:

L
μr
D
d
C
εr
Z
A
U1
U2

l · εr
D
lg
d

Z = 24 ·

A = 20 · lg

D
d

√

D
138
L
· lg
=
d
C
√ εr

U1
U2

indukcyjność przewodu [μH/km]
przenikalność magnetyczna, dla materiałów nieferromagnetycznych μr = 1
średnica pod ekranem [mm]
średnica żyły [mm]
pojemność przewodu [nF/km]
względna przenikalność elektryczna materiału izolacyjnego, dla powietrza εr = 1
impedancja [Ω]
tłumienie [dB]
wartość napięcia wejściowego [V]
wartość napięcia wyjściowego [V]

Pojemność pary żył w powietrzu:

Pojemność pary żył w ekranie:

Pojemność pary żył w ośrodku kabla:

C=

C=

7,25 · εr
1,3 · D
lg
s·d
12,2 · εr
1,2 · D
lg
s·d
C=

9,61 · εr
1,5 · D
lg
s·d

90

gdzie:

D średnica zewnętrzna izolacji [mm]
d średnica żyły [mm]
s współczynnik skrętu żył (wg załączonej tablicy)
pozostałe oznaczenia jak wyżej
Liczba drutów w żyle

Wartość współczynnika s

Liczba drutów w żyle

Wartość współczynnika s

7

0,939

61

0,985

19

0,970

91

0,988

37

0,980

1

1.000

Parametry transmisyjne wyrażane w decybelach
Obserwując niektóre zjawiska fizyczne, mierzymy zmiany własności (parametrów) towarzyszących
tym zjawiskom. Często, aby wyrazić zmiany, jakie zaszły w czasie pomiaru, porównujemy wartości
parametrów zmierzone w nowym, zmienionym stanie z wartościami tego samego parametru na początku
obserwacji. Jeśli zmiany te są niewielkie, wyrażamy je zwykle jako różnicę albo stosunek dwóch wartości.
Przykładem jest przyrost temperatury zmierzonej po podgrzaniu wody wobec jej temperatury początkowej.
Mówimy, że woda uległa podgrzaniu o 30oC (lub 30 kelwinów). Innym przykładem może być wynik pomiaru
mocy mechanicznej na wale silnika elektrycznego do mocy elektrycznej, jaką ten silnik zasilamy. Mówimy
wówczas o sprawności silnika, którą jest stosunek obu tych mocy wyrażony ułamkiem lub w procentach.
Jeśli stosunek porównywanych wartości jest bardzo mały lub bardzo duży, wygodniej jest wyrażać ją
w belach, albo, jak powszechnie przyjęto w technice, w dziesiątych częściach bela, czyli w decybelach. Bel
jest logarytmem dziesiętnym kwadratu stosunku dwóch wartości, zatem decybel to 20 logarytmów dziesiętnych tego stosunku.

A = lg

(

U1
U2

2

)

[B] = 2 · 10 · lg

( U ) [dB]
U
1
2

= 20 · lg

gdzie:

U1
[dB]
U2

U1 - wartość (poziom) wielkości fizycznej
U2 - poziom odniesienia
W tablicy poniżej podano przykłady stosunku wartości dwóch wielkości fizycznych wyrażone liczbowo
i obok w decybelach.
Stosunek dwóch
wartości

Stosunek dwóch
wartości wyrażony
w decybelach [dB]

Stosunek dwóch
wartości

Stosunek dwóch
wartości wyrażony
w decybelach [dB]

0,00001

- 100

2

6

0,0001

- 80

2,5

8

0,001

- 60

3

9,5

0,01

- 40

4

12

0,1

- 20

5

14

0,5

-6

10

20

1

0

100

40

1,26

2,0

1000

60

1,5

3,5

10 000

80

1,78

5,0

100 000

100

Jeśli mówiliśmy wcześniej (Rozdział 20), że ekran zbudowany z taśmy aluminiowej, na którą nałożono oplot z drutów miedzianych ocynowanych, tłumi zakłócenia zewnętrzne o 80 dB, oznacza to, że przez taki
ekran przenika niezwykle mała ilość energii pola elektromagnetycznego zakłóceń, indukująca w żyłach kabla
zaledwie 0,0001 (jedną dziesięciotysięczną) część napięcia zakłócającego, jakie byłoby indukowane w przypadku braku ekranu.

91

25. Przeliczniki miar amerykańskich
Nazwa jednostki amerykańskiej

Symbol
Przelicznik na
jednostki
jednostkę
amerykańskiej metryczną

Symbol
jednostki
metrycznej

Przelicznik na
Symbol
jednostkę
jednostki
amerykańską amerykańskiej

Długość
1 mile(mila)

mile

1,609

1 km

0,6214

mile

1 yard (jard)

yd.

0,9144

1m

1,094

yd.

1 foot (stopa)

ft. (’)

0,3048

1m

3,281

ft. (’)

1 inch (cal)

in. (’’)

25,40

1 mm

0,03937

in. (’’)

1 mil (mil)

mil

0,0254

1 mm

39,37

mil

acre

0,4047

1 ha

2,471

acre

0,0929

2

Powierzchnia
1 acre (akr)
1 square foot (stopa kwadratowa)

sq. ft.

1 square inch (cal kwardatowy)

sq. in.

1 circular mil (mil kołowy)

cmil

1000 circular mils (milów kołowych)

645,2
0,000506

1m

10,76

sq. ft.

2

0,1550

sq. in.

1 mm

2

1974

cmil

2

1,974

kcmil

0,2643

US gal.

2,115

US pt.

35,31

cu. ft.

1 mm

kcmil

0,5067

1 mm

1 galon USA (US gallon)

US gal.

3,785

1l

1 pajnt USA (US pint)

US pt.

0,4729

1l

Objętość

1 stopa sześcienna (cubic foot)

cu. ft.

1 cal sześcienny (cubic inch)

0,0283

1m

3
3

cu. in.

16,39

1 cm

0,06102

cu. in.

1 pound (funt)

lb.

0,4536

1 kg

2,205

lb.

1 ounce (uncja)

oz.

28,35

1g

0,03527

oz.

1 pound (funt)

lbf.

4,448

1N

0,2248

lbf.

1 poundal (paundal)

pdl.

0,1383

1N

7,231

pdl.

1 ohm/1000 yards (om/1000 jardów)

ohm/1000 yd

1,0936

1 Ω/km

0,9144

ohm/1000 yd

1 ohm/1000 feet (om/1000 stóp)

ohm/M’

3,281

1 Ω/km

0,3048

ohm/M’

100 volts/mil (voltów/mil)

V/mil

4,0

1 kV/mm

0,25

V/mil

1 pound per mile (funt na milę)

lb./mile

0,2819

1 kg/km

3,547

lb./mile

1 pound per yard (funt na jard)

lb./yd.

0,4961

1 kg/m

2,016

lb./yd.

1 pound per foot (funt na stopę)

lb./ft.

1,488

1 kg/m

0,6720

lb./ft.

1 pound per thousand feet (funt na 1000 stóp)

lb./M’

1,488

1 kg/km

0,6720

lb./M’

1 pound per sqare inch (funt na cal kwadratowy

p.s.i.

6895

1 Pa

0,000145

p.s.i.

1 pound per thousand circular mil (funt na 1000 ...)

lb/kcmil

8,778

1 MPa

0,1139

lb/kcmil

HP

0,7355

1 kW

1,360

HP

BTU

1055

1J

0,0009479

BTU

5/9 (oF – 32)

1o C

9/5 oC + 32

Masa

Siła

Jednostki elektryczne na jednostkę długości

Masa na jednostkę długości

Ciśnienie

Moc
1 horse power (koń mechaniczny)
Praca
1 British Thermal Unit (brytyjska jednostka cieplna)
Temperatura
1 Fahrenheit grade (stopień Fahrenheita)

o

F

o

F

92

26. Słownik podstawowych terminów i skrótów
absorpcja, zjawisko pochłaniania (np. wody) przez materiał w określonych warunkach

ciepłoodporność, cecha polegająca na odporności na
niekorzystny wpływ podwyższonych temperatur

AC lub ac (ang. alternating current), prąd przemienny

circular mil, jednostka używana w krajach anglosaskich
do określenia przekroju żył, odpowiadająca powierzchni
koła o średnicy jednej tysięcznej cala, i równa 0,5067 x
10-3 mm2

admitancja, odwrotność impedancji
analogowy, reprezentowany za pomocą wielkości fizycznych, zmieniających się w sposób ciągły
AM (ang. amplitude modulation), modulacja amplitudowa, metoda nakładania sygnału informacji na falę nośną,
polegająca na zmianie amplitudy tej fali proporcjonalnie
do zmian sygnału
ampliuda, największe odchylenie wartość chwilowej
wielkości zmieniającej się okresowo od wartości średniej
ANSI, American National Standard Institute, amerykański instytut narodowy nadzorujący działania normalizacyjne
antyutleniacz (przeciwutleniacz), substancja spowolniająca, lub eliminująca degradację materiałów poddawanych działaniu tlenu (powietrza lub ozonu) albo nadtlenków
ASTM, American Society for Testing and Materials,
amerykańska organizacja normalizacyjna do badań materiałów, również oznaczenie norm amerykańskich
audio, termin używany do określenia urządzeń zaprojektowanych do działania w zakresie częstotliwości akustycznych
AWG (ang. American Wire Gauge, znormalizowany system średnic drutów i linek, stosowany w Stanach Zjednoczonych, zwany również B & S (Brown and Sharp
Gauge)
bajt, (ang. byte) grupa ośmiu cyfr dwójkowych
Bel (B), jednostka bezwymiarowa, wyrażająca stosunek
poziomu wielkości fizycznych o przebiegach okresowych
na wejściu i na wyjściu urządzenia (np. kabla), równa
logarytmowi dziesiętnemu ilorazu tych wielkości; w odniesieniu do mocy - wyraża stopień wzmocnienia lub tłumienia układu
bezhalogenowość, cecha kabla polegająca na braku w
jego elementach konstrukcyjnych związków zawierających halogenki (pierwiastki z grupy chlorowców), które
mogą być uwolnione w czasie pożaru
bit, jedna cyfra dwójkowa (skrót słów binary digit)
BS, British Standard, oznaczenie normy brytyjskiej
CATV (ang. Community Antenna Television), dotyczy
zastosowania kabli współosiowych w telewizji kablowej
CB (ang. Citizens Band), pasmo ogólnodostępne dla
dwukierunkowej komunikacji radiowej
CENELEC, Comité Européen du Normalisation & lt; Electrotechnique & gt; , Europejski Komitet Normalizacyjny & lt; Elektrotechniki & gt; , z siedzibą w Brukseli
centryczność, w przekroju izolacji okrągłej żyły kabla,
stosunek najmniejszej i największej grubości izolacji,
zwykle wyrażany w procentach
ciągnienie, obróbka plastyczna na zimno, polegająca na
przeciąganiu drutu przez ciągadło lub serię ciągadeł celem zmniejszenia średnicy drutu do określonej wartości

cyfrowy, reprezentowany za pomocą sygnałów nieciągłych (zero-jedynkowych)
częstotliwość, dla sygnałów przemiennoprądowych,
liczba cykli (drgań) w jednostce czasu, odwrotność okresu drgań
częstotliwość akustyczna, spektrum częstotliwość o
zakresie słyszalnym dla ucha ludzkiego, przyjmowana
zwykle od 16 Hz do 20 kHz
częstotliwość radiowa, spektrum elektromagnetyczne
częstotliwości stosowanych w komunikacji radiowej o zakresie od 10 kHz do 100 GHz
DC lub dc (ang. direct current), prąd stały
decybel (dB), dziesiąta część bela
dielektryk, materiał izolacyjny ulegający polaryzacji dielektrycznej
DIN, Deutsche Industrie Norm, oznaczenie norm niemieckich
długość fali, odległość między dwoma kolejnymi punktami fali okresowej o tej samej fazie; stosunek prędkości
rozchodzenia się fali do jej częstotliwości,
dopasowanie falowe (impedancji), spełnienie warunku równości impedancji kabla i obwodów urządzeń, do
których jest przyłączony
dopuszczalna obciążalność prądowa długotrwała =
obciążalność prądowa długotrwała
dopuszczalny promień gięcia, najmniejszy promień
krzywizny, wzdłuż której można wygiąć przewód, nie
powodując pogorszenia jego własności - odnosi się do
promienia zgięcia wewnętrznej powierzchni kabla, a nie
do jego osi
drut ocynowany, drut miedziany pokryty cienką warstwą cyny, ułatwiającą lutowanie i chroniącą przed korozją
drut ocynkowany, drut stalowy pokryty cienką warstwą
cynku, zabezpieczającą przed korozją
drut miękki (wyżarzony), drut utwardzony w procesie
przeróbki plastycznej, a następnie wyżarzony (podgrzany do temperatury powyżej temperatury rekrystalizacji i
ostudzony), celem usunięcia niepożądanych cech
drut twardy (nie wyżarzony), drut utwardzony w procesie przeróbki plastycznej (ciągnienia, formowania rolkami), która wywołała zmiany struktury krystalicznej
drut uziemiający, drut miedziany ocynowany stykający
się z ekranem na całej długości kabla, który odprowadza
ładunki i ułatwia uziemienie ekranu
duplex, jednoczesna dwukierunkowa transmisja danych,
jednym torem lub dwoma torami transmisyjnymi
echo pierwotne, w stanie niedopasowania falowego,
fala jednokrotnie odbita (na końcu toru), której kierunek
ruchu jest przeciwny do kierunku fali docelowej

93

echo wtórne, w stanie niedopasowania falowego, fala
dwukrotnie odbita (na obu końcach toru), której kierunek
ruchu jest zgodny z kierunkiem fali docelowej, ale jest
ona opóźniona w stosunku do fali docelowej
ekran, warstwa metalowa wokół żyły lub wiązki żył, albo
wokół ośrodka kabla, której zadaniem jest ochrona przesyłanych sygnałów przed niepożądaną emisją do otoczenia lub zakłóceniami od pól zewnętrznych
ekran żyły kabla energetycznego, warstwa materiału
przewodzącego między żyłą a izolacją i/lub na izolacji,
zwykle wytłoczona, kształtująca pole elektryczne i wywołane tym polem naprężenia w izolacji oraz wypełniająca
puste przestrzenie między tymi ekranami i izolacją
elastomer, tworzywo z grupy polimerów o długich łańcuchach, które poddane sieciowaniu (wulkanizacji) uzyskują trwałą elastyczność w szerokim zakresie temperatur,
np. gumy
elastomer termoplastyczny (TPE), w zakresie temperatur do 120oC (150oC) tworzywo o cechach elastomeru,
a powyżej, wykazuje cechy tworzywa termoplastycznego, poddającego się przeróbce plastycznej
EPR, (z ang. ethylene-propylene rubber) guma etylenowo-propylenowa
EVA, (ang. ethylene vinyl acetate) kopolimer etylenu i
octanu winylu
fala docelowa, fala elektromagnetyczne przenosząca
energię sygnału w torze przewodowym
FEP (ang. fluorinated ethylene-propylene) kopolimer
czterofluoroetylenu i sześciofluoro-propylenu, tworzywo
o nazwie Teflon
FM (z ang. frequency modulation), modulacja częstotliwościowa, metoda nakładania sygnału informacji na falę
nośną, polegająca na zmianie częstotliwości fali proporcjonalnie do zmian sygnału
Forprene™, termoplastyczny elastomer poliolefinowy,
polipropylen-EPDM (TPE-O), tworzywo firmy Softer
FTP, (ang. Foiled Twisted Pair) przewód parowy ekranowany folią (aluminiową), tzw. skrętka ekranowana
gęstość oplotu, stosunek powierzchni kabla pokrytej
przez oplot do całkowitej powierzchni oplatanej [%]
gęstość prądu, stosunek prądu do pola przekroju po2
przecznego żyły, którą płynie [A/mm ]
głowica kablowa, zakończenie kabla odporne elektrycznie i mechanicznie, umożliwiające wyprowadzenie
żył kabla w celu połączenia ich z urządzeniami odbiorczymi

HF, (ang. high fequency) wysoka częstotliwość, do której
zalicza się zwykle zakres 3 – 30 MHz
HFFR (Halogen Free Flame Retardant), tworzywo bezhalogenowe i nie rozprzestrzeniające płomienia; określenie stosowane również do gotowego kabla o tych samych cechach
histereza, zjawisko, w którym zmiany własności materiału pod wpływem czynników zewnętrznych zależą od
stanu poprzedzającego dany stan własności
hygroskopijność, cecha materiału polegająca
wchłanianiu (absorpcji) i zatrzymywaniu wilgoci

na

Hypalon™, polietylen chlorosulfonowany, guma syntetyczna firmy DuPont
Hytrel™, termoplastyczny elastomer poliestrowy (TPEP), tworzywo firmy DuPont
IEC, International Electrical Commission, Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna, organ uzgadniający i wydawca zaleceń i norm międzynarodowych
impedancja, całkowity opór (pozorny) stawiany przez
element, obwód, kabel przepływowi prądu przemiennego
o określonej częstotliwości; w skład impedancji wyrażanej w omach [Ω) wchodzi rezystancja i reaktancja,
impedancja falowa (charakterystyczna), stosunek napięcia do prądu fali docelowej w płaszczyźnie poprzecznej do osi toru transmisyjnego; urządzenie o tej impedancji dołączone do końca toru rzeczywistego powoduje
takie zachowanie toru, jak nieskończenie długiego
impuls, gwałtowna zmiana napięcia lub prądu od jednej
wartości do drugiej i z powrotem do początkowej w skończonym przedziale czasu
IMWA, International Wire and Machinery Organization,
Międzynarodowa Organizacja Producentów Kabli i Maszyn Kablowych
indeks tlenowy (materiału), współczynnik określający
palność materiału, najmniejsza procentowa zawartość
tlenu w atmosferze, przy której możliwy jest zapłon mao
teriału w temperaturze 25 C
indukcja, zjawisko generowania napięcia w obiekcie
przez linie pola magnetycznego lub linie pola ładunku
elektrycznego, pochodzące od źródła tego pola
iskrobezpieczny, cecha urządzenia polegająca na jego
samoistnym bezpieczeństwie dzięki odpowiedniej konstrukcji, zarówno w warunkach normalnych jak i zakłóceniowych - brak możliwości wydzielenia dostatecznie dużej ilości energii elektrycznej lub cieplnej, aby spowodować zapłon mieszaniny niebezpiecznej substancji z powietrzem przy stężeniu najkorzystniejszym dla zapłonu

giętkość, zdolność przewodu lub jego elementu do wielokrotnego zginania na niewielkim promieniu pod wpływem sił zewnętrznych

ISO, International Standard Organization, międzynarodowa organizacja normalizacyjna

grubość izolacji, grubość ścianki warstwy izolacji

izolacja, materiał o bardzo dużym oporze dla przepływu
prądu elektrycznego i stosowany do oddzielenia elementów obwodów elektrycznych i kabli

guma, ogólne określenie elastomerów naturalnych i syntetycznych
Halar™, (ECTFE) kopolimer etylenu i chlorotrójfluoroetylenu, oznaczenie tworzywa firmy Ausimont
HDPE (ang. High Density Polyethylene), polietylen o dużej gęstości
HDTV (ang. High Definition Television), telewizja o wysokiej rozdzielczości

izolacja ośrodka (rdzeniowa), warstwa izolacyjna wytłoczona lub nawinięta jedną lub wieloma taśmami izolacyjnych na ośrodek kabla
jonizacja, zmiana stanu atomu lub cząsteczki, polegająca na oderwaniu lub przyłączeniu jednego lub kilku
elektronów; tworzenie jonów ma miejsce po rozpuszczeniu substancji polarnej w rozpuszczalniku, albo na skutek przepływu prądu elektrycznego

94

kabel, pojedyncza żyła izolowana, albo grupa takich żył
lub wiązek żył, skręconych lub ułożonych równolegle
wewnątrz wspólnej powłoki, ewentualnie również w pancerzu i osłonie ochronnej

LAN, (ang. Local Area Network) szerokopasmowy, interakcyjny system przesyłania dźwięku, obrazu i danych,
tworzący sieć połączeń o niewielkim zasięgu w budynku
lub grupie budynków, będący własnością użytkownika

kabel doziemny, kabel przeznaczony do bezpośredniego ułożenia w ziemi

LDPE, (ang. Low Density Polyethylene) polietylen o małej gęstości

kabel elektroenergetyczny, kabel jedno- lub wielożyłowy, przeznaczony do przesyłania energii elektrycznej

lepkość, występowanie oporu pod wpływem tarcia wewnętrznego w przypadku względnego przemieszczania
się elementów tego samego ciała

kabel hybrydowy, kabel z żyłami do transmisji sygnałów i do zasilania, ewent. z innymi elementami (np. włókna światłowodowe lub rurki do przetłaczania gazu)
kabel plenum, (ang. plenum cable) kabel spełniający
specjalne wymagania UL
kabel samonośny, kabel przeznaczony do zawieszenia
w powietrzu, na słupach lub innych konstrukcjach i podtrzymywany przez drut stalowy lub linkę, która jest jego
integralnym elementem
kabel sygnalizacyjny (sterowniczy), kabel wielożyłowy
przeznaczony do łączenia urządzeń kontrolnych, sterowniczych, sygnalizacyjnych i alarmowych
kabel wielożyłowy, kabel składający się z dwóch lub
więcej żył skręconych w ośrodek kabla, lub ułożonych
równolegle obok siebie, na które zwykle nałożona jest
wspólna powłoka
kabel współosiowy (koncentryczny), kabel składający
się z dwóch cylindrycznych żył mających wspólną oś i
oddzielonych dielektrykiem
kabel wypełniony żelem (żelowany), kabel, którego
szczeliny między żyłami ośrodka są wypełnione substancją uniemożliwiającą przenikanie wilgoci wzdłuż kabla
kanalizacja kablowa, umieszczone w ziemi elementy
rurowe lub zakryte kanały, betonowe, ceramiczne lub
plastikowe, w których prowadzone są kable
kcmil, (ang. kilo circular mil) skrót amerykańskiej jednostki powierzchni równej tysiącowi milów kołowych; od
1990 zastępuje skrót MCM
Kevlar™, poliaramid, produkt firmy DuPont, charakteryzuje się dużą odpornością cieplną i wytrzymałością mechaniczną, stosowany do wykonywania elementów nośnych i poprawiających wytrzymałość mechaniczną kabli
kierunek skrętu, kierunek ułożenia skręconych elementów widoczny dla obserwatora patrzącego wzdłuż osi
wiązki; skręt może być lewy, nazywany skrętem S, lub
prawy - skręt Z
kompatybilność elektromagnetyczna, zgodność różnych systemów elektrycznych i elektronicznych polegająca na tym, że mogą one jednocześnie harmonijnie
działać na danym obszarze w określonych warunkach
konduktancja, przewodność czynna, odwrotność rezystancji, wyrażana w simensach [S]
konduktywność, przewodność właściwa (materiału),
odwrotność rezystywności (oporu właściwego)
kopolimer, tworzywo sztuczne powstałe w wyniku polimeryzacji dwóch różnych monomerów lub ich grup
krycie ekranu, wyrażony w procentach stopień rzeczywistego (optycznego) pokrycia kabla lub jego elementów
przez materiał ekranu
Kynar™, (PVDF) poli(dwufluorek winilidenu), tworzywo
firmy Elf-Atochem

linia napowietrzna, linia, której przewody zawieszone
są na słupach, stojakach lub wspornikach
linia przesyłowa, obwód o określonych parametrach
elektrycznych, służący do transmisji sygnałów o dowolnej częstotliwości lub w postaci impulsów
linka = żyła wielodrutowa
linka dławiona, żyła wielodrutowa skręcona z określonym skokiem i w określonym kierunku z wiązki drutów o
nieregularnym układzie
linka nośna, liniowy element nośny, zwykle drut lub linka stalowa, która podtrzymuje zawieszony w powietrzu
kabel, i która może być integralną częścią tego kabla
LSF (ang. Low Smoke and Fume), kabel wydzielający
niewielkie ilości dymu i gazów
LSHF, (ang. Low Smoke Halogen Free) kabel bezhalogenowy, wydzielający niewielkie ilości dymu
MATV, (ang. Master Antenna Television System) zespół
urządzeń do przesyłu wielu kanałów telewizyjnych z jednej lub kilku anten, zwykle w jednym budynku
MCM, (ang. M circular mil) jednostka powierzchni równa
tysiącowi milów kołowych; zastąpiona przez kcmil
melt index = wskaźnik płynięcia
miedź beztlenowa (OFC), miedź o małej zawartości tlenu i dużej przewodności
miedź ocynowana, drut miedziany pokryty galwanicznie
lub ogniowo cienką i szczelną warstwą cyny, aby ułatwić
lutowanie i chronić miedź przed utlenianiem
MIL, oznaczenie amerykańskiej normy wojskowej
mil, jednostka używana do określenia średnicy drutu lub
linki, albo grubości izolacji, równa jednej tysięcznej cala
mil kołowy, (ang. circular mil, CM) amerykańska jednostka powierzchni używana do określenia przekroju
drutu lub linki i równa polu koła o średnicy jednego mila
monomer, podstawowa cząsteczka chemiczna, z której
zbudowane są łańcuchy cząsteczek, zwane polimerami
mostek, układ pomiarowy złożony z elementów elektrycznych, którego gałęzie tworzą zwykle czworobok;
pomiar polega na równoważeniu czterech impedancji,
przez które przepływa prąd; mostek Wheatstona - do pomiaru rezystancji, Kelvina - do małych rezystancji, Scheringa - do pojemności, współczynnika strat dielekrycznych i stałej dielektrycznej, Wiena - do pojemności i do
współczynnika strat dielektrycznych
mufa kablowa, obudowa złącza dwóch lub więcej odcinków kabla, która chroni to złącze pod względem elektrycznym i mechanicznym
multiplex, jednoczesna transmisja dwóch lub więcej
sygnałów tym samym torem kabla, wykorzystująca podział kanału częstotliwości lub podział przedziału czasu

95

Mylar™, taśmy z tworzyw poliestrowych, produkt firmy
DuPont
nadprzewodnik, materiał, którego rezystancja raptownie zanika po obniżeniu temperatury poza tzw. temperaturę przeskoku; w stosownych praktycznie materiałach
jest to temperatura w pobliżu zera bezwzględnego

obciążalność prądowa długotrwała, prąd maksymalny, który żyła może bezpiecznie przewodzić w sposób
ciągły bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury
pracy dla izolacji i powłoki; wielkość tego prądu zależy
głównie od warunków odprowadzania ciepła przy
określonym ułożenia kabla

napięcie, różnica potencjałów elektrycznych lub siła
elektromotoryczna, mierzone w woltach [V]

obciążenie, urządzenie, które zużywa lub przetwarza
energię dostarczoną przez źródło i wykorzystuje do spełnienia swej funkcji

napięcie bezpieczne, w warunkach normalnych: 50 V
dla prądu przemiennego i 120 V dla stałego; w warunkach szczególnych, odpowiednio 25 V i 60 V

obciążenie prądowe (kabla), wielkość przepływającego
żyłami prądu elektrycznego

napięcie gaśnięcia wyładowań niezupełnych, wartość
obniżanego napięcia, od której intensywność wyładowań
niezupełnych nie przekracza określonego poziomu
napięcie początkowe wyładowań niezupełnych, wartość podnoszonego napięcia, od której intensywność
stabilnych wyładowań niezupełnych przekracza określony poziom
napięcie pracy, faktyczne napięcie przyłożone do żył
kabla, pochodzące od urządzeń, które kabel łączy
napięcie probiercze, wartość napięcia przemiennego
lub stałego, przykładanego przez określony czas do metalowych elementów badanego urządzenia (kabla), w celu sprawdzenia poprawności wykonania warstw izolacyjnych, które powinny to napięcie wytrzymać bez przebicia
napięcie przebicia, najmniejsze napięcie, przy którym
następuje uszkodzenie izolacji znajdującej się pomiędzy
dwoma metalowymi elementami urządzenia (kabla)
napięcie znamionowe, maksymalne napięcie, które
może być trwale przyłożone do żył przewodu lub kabla,
wykonanego zgodnie z określonymi wymaganiami
naprężenie izolacji, różnica potencjałów w warstwie
izolacyjnej o określonej grubości, wyrażana w [kV/mm]
naskórek, cienka warstwa tworzywa naturalnego, wytłoczona bezpośrednio pod albo na izolację wykonaną z
tworzywa spienionego
naskórkowość, zjawisko polegające na tym, że głębokość wnikania prądu w głąb żyły, którą przepływa, maleje ze wzrostem częstotliwości
natężenie prądu lub prąd, przepływ określonego ładunku elektrycznego w jednostce czasu, wyrażany w amperach [A]
niedopasowanie falowe, dołączenie na końca toru odbiornika o impedancji falowej innej niż impedancja falowa toru
nierozprzestrzenianie płomienia, cecha tworzywa lub
gotowego kabla, polegająca na nie podtrzymywaniu płomienia po usunięciu źródła ognia
niezawodność, właściwość urządzenia określona przez
prawdopodobieństwo spełnienia postawionych mu wymagań w ciągu określonego czasu lub przy określonej
liczbie zastosowań w określonych warunkach

obrzut, owinięcie spiralne z długim skokiem przędzą lub
tasiemką, uniemożliwiające rozpadanie się wiązki elementów kabla, używane również do identyfikacji wiązki
obwój, spiralne owinięcie taśmą lub taśmami, albo pasemkiem przędzy albo drutów grupy elementów kabla, w
celu utrzymania ich blisko siebie
odbicie, zmiana kierunku fali uderzającej o powierzchnię; w przypadku fali elektromagnetycznej w torze kabla,
odbicie następuje w miejscu niedopasowania impedancji
i może spowodować powstanie fali stojącej
odporność na działanie ognia, cecha kabla polegająca
na jego odporności na niszczące działanie ognia
odporność na nasiąkanie wodą, cecha materiału polegająca na jego odporności na absorpcję wilgoci z otoczenia, w którym się znajduje
odporność na ścieranie, cecha materiału polegająca
na jego odporności na ścieranie powierzchni
odstęp, w przewodach wstążkowych, stała odległość
między osiami żył tego samego przewodu
odstęp zbliżnoprzenikowy, różnica tłumienności zbliżnoprzenikowej i tłumienności falowej, odstęp między
sygnałem użytecznym a zakłóceniem przenikowym na
poczatku toru, mierzony w [dB]
odstęp zdalnoprzenikowy, różnica tłumienności zdalnoprzenikowej i tłumienności falowej, odstęp między
sygnałem użytecznym a zakłóceniem przenikowym na
końcu toru, mierzony w [dB]
OFC, (ang. oxygen-free copper) miedź beztlenowa
OFHC, (ang. oxygen-free, high conductivity copper)
miedź beztlenowa o dużej czystości i przewodności,
olejoodporność, cecha materiału lub kabla polegająca
na jego odporności na niszczący wpływ olejów mineralnych i ich rozpuszczalników
oplot, wiele wzajemnie przeplatających się pasemek nitek lub drutów, tworzących konstrukcję cylindryczną lub
spłaszczoną wokół żyły lub wiązki żył, albo wokół ośrodka kabla
osłona ochronna, zewnętrzne pokrycie kabla, zabezpieczające pancerz lub koncentryczną żyłę ochronną
przed niepożądanym wpływem otoczenia

niskie napięcie, znamionowe napięcie systemu zasilania nie przekraczające wartości 1000 V

osprzęt kablowy, wyposażenie pomocnicze zapewniające prawidłową eksploatację kabli pojedynczych i połączonych w sieć, np. mufy, głowice, złączki

niskie wydzielanie dymu, cecha tworzywa lub gotowego kabla polegająca na niewielkim wydzielaniu dymu
podczas pożaru

ośrodek przewodu lub kabla, grupa indywidualnie izolowanych żył i innych elementów (wypełnienie, linka nośna), skręconych lub ułożonych równolegle

Nylon™, nazwa poliamidów, produktów firmy DuPont, o
dobrej odporności chemicznej i na ścieranie

owinięcie taśmą, obwój grupy żył izolowanych lub ośrodka kabla spiralnie nawiniętą taśmą

96

ozon, bardzo aktywna odmiana tlenu, towarzysząca wyładowaniom elektrycznym, w niewielkich ilościach obecna również w atmosferze
PA, poliamid, tworzywo o dobrej odporności chemicznej
i na ścieranie, również o własnościach włóknotwórczych

polimer, tworzywo sztuczne lub guma o dużym ciężarze
cząsteczkowym utworzone przez chemiczne połączenie
cząsteczek (monomerów) w łańcuchy, termin używany
do określenia tworzyw sztucznych (plastików) i elastomerów (gum)

palność, zdolność materiału do podtrzymywania płomienia po usunięciu źródła ognia

poliolefiny, grupa polimerycznych tworzyw termoplastycznych na bazie węglowodorów nienasyconych (olefin), np. polietylen i polipropylen

pancerz, obwój taśmą, albo obwój lub oplot z drutów,
zwykle stalowych, stosowany w celu zabezpieczenia
kabla przed zewnętrznymi narażeniami mechanicznymi
ścinającymi i rozciągającymi

polipropylen (PP), tworzywo termoplastyczne o doskonałych własnościach elektrycznych oraz odporności mechanicznej i chemicznej

pancerz z drutów, duża liczba drutów stalowych ocynkowanych, miękkich lub ze stali węglowej, nawiniętych
na powłokę kabla spiralnie, jeden obok drugiego, tworzących osłonę mechaniczną kabla oraz zwiększających
dopuszczalne naprężenia rozciągające kabel
pancerz z taśm, dwie taśmy stalowe nawinięte spiralnie
z prześwitem w tym samym kierunku w ten sposób, że
zewnętrzna taśma kryje prześwity taśmy wewnętrznej
parowanie, skręcanie dwóch żył izolowanych w wiązkę
parową z odpowiednim skokiem skrętu
patchcord, angielska nazwa krótkiego odcinka giętkiego przewodu, zakończonego wtykami na obu końcach
PBT (ang. polybutyl teraftalate), politeraftalan butylu,
tworzywo poliestrowe
PCM, (ang. Pulse Code Modulation), technika modulacji
stosowana przy przetwarzaniu sygnałów analogowych
na sygnały cyfrowe
PE (ang. polyethylene), polietylen
PET (ang. polyethylene teraftalate), poli-teraftalan etylu,
tworzywo poliestrowe używane do produkcji folii o dużej
wytrzymałości mechanicznej i wodoodporności, stosowanej do owijania ośrodków kabli
plastyfikator, substancja chemiczna dodawana do
tworzyw sztucznych w celu ich zmiękczenia i nadania im
elastyczności
plenum cable, kabel spełniający specjalne wymagania
UL, przeznaczony do układania w kanałach wentylacyjnych i przestrzeniach powyżej podwieszanych sufitów
podskrętka, grupa skręconych razem drutów, które stanowią element linki (żyły) skręconej z wielu podskrętek
pojemność, zdolność układy dwóch przewodników i
umieszczonego między nimi dielektryka, do gromadzenia ładunku elektrycznego, jeśli między przewodnikami
istnieje różnica potencjałów
pojemność skuteczna, wypadkowa pojemność elektryczna między dwoma żyłami, przy pozostałych żyłach i
ekranach zwartych i uziemionych, wyrażana zwykle w
pF/m lub nF/km
pojemność żyły (izolowanej), pojemność elektryczna
między żyłą a jej przewodzącym otoczeniem (ekranem,
innymi żyłami), wyrażana zwykle w pF/m lub nF/km
polietylen (PE), grupa tworzyw sztucznych otrzymywanych przez polimeryzację gazowego etylenu, charakteryzujących się doskonałymi własnościami elektrycznymi
oraz odpornością mechaniczną i chemiczną
polietylen spieniony (piankowy), polietylen, w którego
masie rozproszone są pojedyncze pęcherzyki obojętnego gazu, zmniejszające jego przenikalność elektryczną

poliuretan (PU), rodzina tworzyw o dużej elastyczności i
odporności na ścieranie, stosowanych na powłoki kabli
do pracy przy narażeniach mechanicznych, jako izolacja,
mogą być spieniane
polwinit, plastyfikowany polichlorek winylu (PVC),
duża rodzina tworzyw izolacyjnych i powłokowych na bazie polichlorku winylu lub jego kopolimerów z octanem
winylu, do których stosuje się dodatki plastyfikatorów,
stabilizatorów, pigmentów i wypełniaczy, celem poprawienia i uzyskania zamierzonych własności mechanicznych i elektrycznych lub odporności chemicznej
polwinit niemigrujący, tworzywo na bazie PVC, którego składniki, głównie plastyfikatory, nie migrują ku powierzchni izolacji lub powłoki podczas eksploatacji kabla
powłoka, szczelne, niemetaliczne, zwykle wytłaczane
zewnętrzne pokrycie kabla, zabezpieczające jego ośrodek przed wpływem otoczenia, może też stanowić dodatkową izolację
półprzewodzący (materiał), w przemyśle kablowym,
substancja o rezystywności zawartej w przedziale między wartościami dla przewodników i dla izolatorów, zwykle tworzywo sztuczne wypełnione sadzą, stosowane
najczęściej do wypełnienia miejsc pustych między żyłą i
izolacją oraz do wyrównywania pola elektrycznego wokół
żyły przewodzącej kabla i na powierzchni izolacji
prąd ładowania (kabla), prąd potrzebny do uzyskania
napięcia w kablu, zależny od pojemności między elementami (żyłami), do których przyłożono napięcie
prąd przemienny, prąd elektryczny, którego przepływ
zmienia okresowo kierunek, a zmienność przepływu
określa jego częstotliwość wyrażana w Hercach [Hz]
prąd stały, prąd elektryczny, którego przepływ jest jednokierunkowy, może być niezmienny lub pulsujący
prąd upływu, niepożądany przepływ prądu przez izolację, lub po jej powierzchni
prądy wirowe, prądy indukowane w żyle kabla przez
zmienne pola elektromagnetyczne
prędkość propagacji, prędkość transmisji sygnału
wzdłuż kabla odniesiona do prędkości w próżni, wyrażana zwykle w procentach, jest odwrotnością pierwiastka kwadratowego stałej dielektrycznej materiału izolacji
promieniowanie podczerwone, emisja energii o długości fali od 780 do 1000 nanometrów; promieniowanie
niewidzialne, wysyłane przez źródło ciepła i przenoszące
ciepło
promień gięcia, promień krzywizny, wzdłuż której wyginany jest kabel podczas instalowania
próg detekcji, najwyższa wartość sygnału zakłócającego w stosunku do sygnału użytecznego, przy której odbierany sygnał użyteczny jest właściwie identyfikowany

97

przebicie izolacji (dielektryka), zmiana własności materiału izolacyjnego powodująca, że staje się przewodzący, zwykle pod wpływem podwyższonego napięcia
przekrój znamionowy (żyły), wartość, która identyfikuje
wymiar żyły, ale nie podlega bezpośredniemu pomiarowi

separator, warstwa materiału izolacyjnego, zwykle taśmy, oddzielająca elementy kabla w celu poprawy giętkości, likwidacji sklejania się, zmniejszenie dyfuzji składników albo poprawy innych własności mechanicznych
lub elektrycznych

przenik, przenoszenie się energii sygnału z jednego toru
do drugiego (sąsiedniego) na skutek indukcji elektromagnetycznej

sieciowanie (wulkanizacja), wywoływanie poprzecznych wiązań między długimi łańcuchami polimerów, na
skutek reakcji chemicznych, energii cieplnej lub napromieniowania

przenik zbliżny, napięcie przeniku pojawiające się na
początku toru

simplex, jednokierunkowy system transmisji danych,
zwykle dwoma żyłami

przenik zdalny, napięcie przeniku pojawiające się na
końcu toru

skok skrętu, odległość między dwoma punktami elementu wchodzącego w skład skręconej wiązki, potrzebna elementowi na wykonanie pełnego obrotu (skrętu)
wokół osi wiązki i mierzona wzdłuż osi wiązki, wyrażana
w [mm]

przepływność binarna, prędkość przesyłania sygnałów
cyfrowych, wyrażana w bitach na sekundę [b/s]
przewodność (konduktywność), cecha materiału umożliwiająca przepływ prądu elektrycznego, odwrotność
rezystywności, wyrażana w simensach [S]
przewód, jeden lub kilka skręconych drutów, albo jeden
lub większa liczba żył izolowanych bez powłoki lub w
powłoce niemetalicznej; pojęcie o zakresie ogólniejszym
niż termin „kabel”; w języku potocznym - giętki kabel o
niewielkich wymiarach i niewielkiej liczbie żył

skręcanie nieregularne, skręcanie wiązki równoległych
i przypadkowo ułożonych elementów o tej samej średnicy, z określonym skokiem i w jednym kierunku, stosowane do skręcania żył wielodrutowych
skręcanie ośrodka, skręcanie żył izolowanych, wiązek
albo grup żył w ośrodek przewodu lub kabla

przewód spiralny, przewód w formie sprężyny, ukształtowany na całej długości lub w jego części, po rozciągnięciu wracający do nadanego mu kształtu

skręcanie regularne, skręcanie wiązki równoległych
elementów o tej samej średnicy, ułożonych w określony
sposób, a kolejnych warstw w przeciwnych kierunkach i
zwykle z różnymi skokami

przewód wstążkowy (tasiemkowy), przewód płaski,
złożony z ułożonych równolegle obok siebie żył o wspólnej izolacji, lub izolowanych indywidualnie i sklejonych

skręt (liczba skrętów), liczba skoków skrętu w jednostce długości skręconej wiązki elementów, odwrotność
skoku skrętu wyrażonego w metrach, mierzony w [1/m]

przeżycie, cecha kabla polegająca na utrzymywaniu istotnych własności kabla przez określony czas w zdefiniowanych warunkach pożaru

skuteczność ekranowania, stopień ochrony sygnału
użytecznego przed zakłóceniami przenikającymi ze źródeł zewnętrznych

PTFE (politetrafluoroetylen), teflon

spadek napięcia, różnica potencjałów pojawiająca się
wzdłuż żył kabla, wywołana przepływem prądu przez
impedancję tych żył

PVC, (ang. polyvinyl chloride) polichlorek winylu, skrót
przyjęty również w Polsce, odnoszący się do polwinitu plastyfikowanego polichlorku winylu
reaktancja, opór bierny dla przepływu prądu przemiennego w obwodzie, wywołany pojemnością - reaktancja
pojemnościowa, lub indukcyjnością - reaktancja indukcyjna, mierzona w omach [Ω]
rezonans, zjawisko w obwodzie prądu przemiennego,
zawierającego elementy o reaktancjach indukcyjnych i
pojemnościowych, polegające na powstaniu przy pewnych częstotliwościach prądu wzajemnej kompensacji
tych reaktancji, w wyniku czego wypadkowa reaktancja
obwodu jest równa zeru, a prąd zależy tylko od rezystancji i jest w fazie z napięciem
rezystancja, cecha materiału utrudniająca przepływ prądu wywołany przyłożonym napięciem stałym, mierzona
w omach [Ω]
rezystancja izolacji, opór stawiany przez izolację przepływowi prądu, mierzona w megaomach [MΩ]

spektrum częstotliwości, zakres częstotliwości należących do ciągłego obszaru i mających wspólną cechę
spieniony (piankowy), posiadający budowę komórkową, np. polietylen
spirala przeciwskrętna, obwój na pancerzu z drutów,
wykonany zwykle taśmą stalową nawiniętą w kierunku
przeciwnym niż druty, w celu skompensowania naprężeń
powodujących rozkręcanie się pancerza
sprzężenie elektromagnetyczne (indukcyjne), transfer
energii na skutek zmian pola elektromagnetycznego
sprzężenie elektryczne (pojemnościowe), transfer
energii na skutek zmian pola elektrycznego, np. oddziaływanie elektryczne między dwoma żyłami (grupami żył)
spowodowane różnicą potencjałów między nimi
stała dielektryczna = względna przenikalność elektryczna

RG/U Radio Government, Universal, oznaczenie przewodu współosiowego ogólnego zastosowania, zgodnego
z amerykańską normą wojskową MIL-C-17

starzenie przyspieszone, próba symulująca długotrwały wpływ otoczenia na badany obiekt, podczas której
stosuje się podwyższone wartości napięcia, temperatury
lub ciśnienia w stosunku do wartości występujących w
normalnej eksploatacji, celem uzyskania dającego się
zaobserwować pogorszenia własności w dość krótkim
czasie

rurka instalacyjna, rurka z tworzywa, mocowana pod
tynkiem lub na ścianie, w której umieszcza się przewody

STP (ang. Shielded Twisted Pair), przewód parowy ekranowany, tzw. skrętka ekranowana

rezystywność (opór właściwy), miara oporu elektrycznego przewodnika, wyrażana w [Ω·mm2/m], lub izolatora,
wyrażona w [Ω·cm]

98

strata energii, zamiana energii systemu na formy niepożądane, np. wydzielanie się ciepła w żyłach kabla na
skutek przepływu prądu, albo wydzielanie się ciepła
wywołanego tarciem w układzie mechanicznym
straty dielektryczne, straty energii na pokonanie sił
przeciwdziałających polaryzacji cząstek dielektryka pod
wpływem zmiennego pola elektrycznego
straty odbicia, ta część energii sygnału, która ulega odbiciu od niejednorodności linii
straty przesyłu, część energii dostarczona do systemu,
która ulega rozproszeniu przy przesyłaniu energii z jednego punktu do drugiego, wyrażane zwykle w decybelach [dB]
suche badanie, próba mająca na celu lokalizowania
wad, zwykle niewielkich nieciągłości izolacji lub powłoki,
za pomocą napięcia działającego w bardzo krótkim
czasie, podczas przesuwania badanego wyrobu w polu
wytworzonym przez elektrodę
sygnał, prąd wykorzystywany do przesyłania informacji
cyfrowych i analogowych oraz fonii i wizji
sygnał analogowy, zmienny w czasie prąd lub napięcie
elektryczne wytwarzane przez czujniki lub przetworniki
sygnał cyfrowy, ciągi impulsów prądu elektrycznego, w
których jedynce odpowiada obecność impulsu, a zeru –
jego brak
sygnał równoważny, sygnał o takiej amplitudzie, przy
której moc sygnału jest równa mocy sygnałów zakłócających

tłumienność ekranowania, stosunek napięcia zakłóceń
indukowanych przez zewnętrzne źródła w torze kabla
ekranowanego, do napięcia zakłóceń indukowanych w
tym samym torze przez te same źródła po usunięciu
ekranów, mierzona w [dB]
tłumienność falowa, strata energii elektromagnetycznej
sygnału podczas jego transmisji, wyrażana jako stosunek amplitud sygnału (napięcia) na początku i na końcu
toru w stanie dopasowania falowego, mierzona w [dB]
tłumienność odbiciowa, poziom odbić jednokrotnych
pochodzących od niejednorodności toru przewodowego,
wyrażony jako stosunek amplitudy fali jednokrotnie odbitej do amplitudy fali docelowej, mierzona w [dB]
tłumienność zbliżnoprzenikowa, stosunek amplitudy
napięcia sygnału na początku toru zakłócającego do amplitudy napięcia przeniku na początku toru zakłócanego,
mierzona w [dB]
tłumienność zdalnoprzenikowa, stosunek amplitudy
napięcia sygnału na początku toru zakłócającego do
amplitudy napięcia przeniku na końcu toru zakłócanego,
mierzona w [dB]
tor macierzysty, w wiązce czwórkowej, tor symetryczny
utworzony przez dwie żyły izolowane położone naprzeciw siebie
tor symetryczny, tor przewodowy złożony z dwóch identycznych żył o tej samej charakterystyce elektromagnetycznej w stosunku do innych żył i do ziemi
tor przewodowy, tor telekomunikacyjny utworzony
przez dwie izolowane żyły tego samego kabla

sylikony, substancje na bazie związków krzemu, stosowane jako oleje lub elastomery, niepalne i zachowują
własności w szerokim zakresie temperatur

tor transmisyjny, niezależna od innych droga przesyłania sygnałów ze źródła/nadajnika do obciążenia/odbiornika.

szerokość pasma, różnica między górną i dolną granicą
określonego zakresu częstotliwości, wyrażana w hercach [Hz]

tor współosiowy, tor przewodowy złożony z dwóch żył
o wspólnej osi geometrycznej, umieszczonych jedna
wewnątrz drugiej i oddzielonych od siebie dielektrykiem

sznur, przewód o dużej giętkości, o małej liczbie żył o
małym przekroju

tor zakłócający, tor, do którego dołączono źródło sygnału (zakłócającego)

sztywność, zdolność elementu kabla lub kabla do przeciwstawienia się odkształceniu pod wpływem zginania

tor zakłócany, tor, w którym pojawiają się zakłócenia,
np. przenikowe

taśma laminowana, taśma składająca się z dwóch lub
kilku warstw różnych materiałów wzajemnie spojonych

TPE, (ang. thermoplastic elastomer) elastomer termoplastyczny

taśma metalizowana, taśma z tworzywa lub papierowa
pokryta jedno- lub dwustronnie cienką warstwą metalu

TPE, tetrafluoroetylen

Tefabloc™, termoplastyczny elastomer styrenowy - polistyren/polietylen/butylen (TPE-S), tworzywo firmy TCN/
Cousin-Tessier

triax, konstrukcja kabla koncentrycznego o wspólnej osi
trzech elementów: żyły wewnętrznej, pierwszego ekranu
i drugiego ekranu, z których każdy jest odizolowany od
pozostałych

Teflon™, nazwa handlowa polimerów fluorowęglowych
(PTFE, TPE, FEP) firmy DuPont

trwałość, czas zdolności użytkowej wyrobu pracującego
w warunkach dla niego właściwych

Tefzel™, kopolimer etylenu i czterofluoroetylenu (ETFE)
tworzywo firmy DuPont

tworzywo termoplastyczne, wysoko spolimeryzowana
substancja mięknąca (odwracalnie) pod wpływem temperatury, umożliwiając wielokrotne formowanie wyrobu
przez przeróbkę plastyczną

temperatura dopuszczalna, temperatura otoczenia lub
obiektu, której przekroczenie może spowodować uszkodzenie obiektu
temperatura otoczenia, temperatura czynnika otaczającego obiekt
tłumienie, zmniejszenie energii fali podczas jej przesyłu
przez medium, obwód, kabel, wyrażane jako współczynnik lub logarytm tego współczynnika, mierzone w
[dB]

tworzywo termoutwardzalne, substancja twardniejąca
nieodwracalnie w wyniku reakcji chemicznych zachodzących między składnikami tworzywa pod wpływem ogrzania lub napromieniowania
UHF, (ang. ultra high fequency) ultra wysoka częstotliwość, do której zalicza się zwykle zakres 300 - 3000
MHz

99

UL, Underwriters' Laboratories, Inc., niezależna organizacja w USA badająca i oceniająca materiały i urządzenia stosowane w przemyśle elektrotechnicznym i elektronicznym
ulot, wyładowanie elektryczne niezupełne o nieznacznym świeceniu, mające miejsce w powietrzu w obszarze,
w którym natężenie pola przekracza pewną wartość
ultrafiolet (nadfiolet), emisja energii o długości fali od
10 do 380 nanometrów; część niewidzialnego promieniowania słonecznego
unilay, konstrukcja żyły o dwóch lub więcej warstwach
drutów skręconych w tym samym kierunku i z tym samym skokiem
upływność, niepożądany przepływ prądu przez warstwę
izolatora lub po jego powierzchni
UTP, (ang. Unshielded Twisted Pair) przewód parowy
nie ekranowany, tzw. skrętka
uzbrojenie, rodzaj giętkiego pancerza w postaci oplotu z
drutów stalowych ocynkowanych, stosowany do zabezpieczenia kabla przed narażeniami mechanicznymi
uziemienie, połączenie urządzenia elektrycznego z ziemią
VDE, Verband Deutsche Elektrotechniker, Związek Elektryków Niemieckich, niemiecka organizacja certyfikująca
i normalizacyjna
VHF, (ang. very high fequency) bardzo wysoka częstotliwość, do której zalicza się zwykle zakres 30 – 300 MHz
wartość skuteczna, wartość wielkości fizycznej o przebiegu okresowym, przy której skutek działania tej wielkości jest taki sam jak skutek działania przebiegu ustalonego; dla przebiegów sinusoidalnych wartość skuteczna
jest równa pierwiastkowi wartości szczytowej przebiegu
okresowego
wartość szczytowa (maksymalna), największa z wartości przybieranych przez wielkość w pewnym przedziale
wiązka, grupa pojedynczych żył indywidualnie izolowanych, skręcona z określonym skokiem (np. parowa, trójkowa, czwórkowa)
widmo sygnału, zakres częstotliwości paczki fal sinusoidalnych sygnału analogowego
wskaźnik płynięcia, liczba wyrażająca masę tworzywa
wytłoczoną przez dyszę w określonym czasie, pod
określonym obciążeniem i w określonej temperaturze

wypełnienie, element nie przewodzący skręcany wraz z
żyłami w ośrodek kabla, lub wtłaczany do jego wnętrza,
na zimno lub na gorąco, lub wytłaczany, celem wypełnienia pustych miejsc w ośrodku kabla, lub wyokrąglenia kabla, lub nadania mu wytrzymałości albo elastyczności
wytrzymałość elektryczna (dielektryczna), najniższa
wartość napięcia, którą wytrzymuje izolacja zanim ulegnie przebiciu, zwykle podawana jako gradient tego napięcia [kV/mm]
wytrzymałość na zerwanie, naprężenie rozciągające
potrzebne do zerwania próbki materiału, odniesione do
jej przekroju i mierzone w niutonach na milimetr kwadratowy [N/mm2]
wyżarzanie, obróbka cieplna polegająca na podgrzaniu
materiału do temperatury rekrystalizacji i ochłodzeniu,
celem uzyskania miękkości materiału i polepszenia jego
przewodności elektrycznej
względna przenikalność elektryczna (stała dielektryczna) ε, stosunek pojemności kondensatora wypełnionego danym materiałem jako dielektrykiem do pojemności tego samego kondensatora, którego dielektrykiem
jest próżnia; określa zdolność dielektryka do gromadzenia energii elektrostatycznej ładunku pod wpływem przyłożonego napięcia
XLPE, (ang. cross-linked polyethylene) polietylen sieciowany (usieciowany)
zakładka, część brzegowa taśmy, pokrywająca przeciwny brzeg tej samej taśmy w wyniku nawijania lub
owijania wzdłużnego
zakłócenia, niepożądane sygnały przejęte przez układ
(kabel) i nakładające się na sygnały obecne w układzie
(przesyłane kablem)
zakłócenia przenikowe, zakłócenia indukowane w torze
przez pole elektromagnetyczne towarzyszące transmisji
sygnałów w torach sąsiednich tego samego kabla
zakłócenia zbliżnoprzenikowe, zakłócanie sygnału użytecznego przez przenik występujący na początku toru
zakłócenia zdalnoprzenikowe, zakłócanie sygnału użytecznego przez przenik pojawiający się na końcu toru
zakłócenia zewnętrzne, zakłócenia indukowane przez
źródła zakłóceń znajdujące się w sąsiedztwie kabla
zakres temperatur pracy, najwyższa i najniższa temperatura, w której materiał lub wyrób może być stosowany
długotrwale, bez utraty swych podstawowych własności

współczynnik mocy, stosunek rezystancji do impedancji obwodu elektrycznego, wyrażający stosunek mocy czynnej (rzeczywistej) prądu przemiennego do jego
mocy pozornej; matematycznie, cosinus kąta między
przyłożonym napięciem i wywołanym nim prądem

zniekształcenia fazowe (opóźnieniowe), odkształcenie
sygnału w czasie transmisji, spowodowane mniejszym
opóźnieniem fal o wyższej częstotliwości (wyższych harmonicznych)

współczynnik strat dielektrycznych (tg δ), tangens
kąta strat dielektrycznych materiału izolacyjnego

zniekształcenia odbiciowe, zakłócanie sygnału użytecznego przez opóźnione echo wtórne

wyładowanie elektrostatyczne, gwałtowny przepływ
ładunku elektrycznego zgromadzonego na powierzchni
dielektryka, do przewodnika i dalej do ziemi

zniekształcenia tłumieniowe, odkształcenie sygnału w
czasie transmisji, spowodowane większym tłumieniem
fal o wyższej częstotliwości (wyższych harmonicznych)

wyładowania niezupełne wyładowania wywołane przez
pole elektryczne, nie powodujące zwarcia izolacji między
elektrodami, do których zostało przyłożone napięcie

zwarcie, celowe lub przypadkowe połączenie dwóch
punktów obwodu przez pomijalnie małą impedancję,

wypełniacz, substancja obojętna dodawana do tworzywa sztucznego, celem poprawienia jego własności lub
obniżenia ceny

żyła, nie izolowany (goły) drut, albo wiązka skręconych
drutów, przeznaczona do przewodzenia prądu; ale również izolowany drut lub izolowana wiązka skręconych
drutów

100

żyła jednodrutowa, żyła wykonana z pojedynczego drutu okrągłego lub profilowanego
żyła kalibrowana, skręcona żyła wielodrutowa okrągła,
której średnica zewnętrzna została zmniejszona, zwykle
nie więcej niż o 3%
żyła o skręcie regularnym, żyła, której kolejne warstwy
skręcone są w przeciwnych kierunkach, a wszystkie elementy w poszczególnych warstwach mają taką samą
konstrukcję i wymiary
żyła ochronna, żyła przeznaczona tylko i wyłącznie do
łączenia metalowych części urządzenia elektrycznego,
mogących przypadkowo znaleźć się pod napięciem, z
układem ochronnym instalacji elektrycznej w postaci
uziemienia lub zerowania
żyła ochronna koncentryczna, nawijana spiralnie na
kabel żyła z drutów i/lub taśm, której funkcją jest zabezpieczenie człowieka przed porażeniem prądem w przypadku mechanicznego uszkodzenia kabla
żyła powrotna, w kablu średniego i wysokiego napięcia,
żyła koncentryczna służąca do przewodzenia prądów
zakłóceniowych (zwarciowych)
żyła profilowana, żyła jedno- lub wielodrutowa o kształcie innym niż okrągły (owalna, sektorowa, prostokątna)
żyła robocza, izolowana żyła kabla, której funkcją jest
przesyłanie energii elektrycznej
żyła sektorowa, żyła kabla energetycznego, której
kształt jest zbliżony do wycinka koła, przez co dobrze
wypełnia przestrzeń wewnątrz kabla

żyła stalowo-miedziana, żyła o dużej wytrzymałości
mechanicznej, skręcona z drutów stalowych ocynkowanych i twardych drutów miedzianych ocynowanych
żyła szychowa, żyła o małym przekroju, zbudowana z
pojedynczych cienkich nitek przędzy, na które nawinięto
spiralnie jedną lub dwie cienkie tasiemki miedziane, charakteryzująca się bardzo dużą elastycznością i bardzo
dużą podatnością na przeginanie
żyła uziemiająca, dodatkowa, nieizolowana żyła kabla,
służąca do uziemienia zewnętrznych metalowych elementów kabla i metalowych części urządzenia elektrycznego; w kablach ekranowanych, drut lub linka, ułożona pod ekranem wzdłuż kabla, odprowadzająca ładunki gromadzone przez ekran
żyła wielodrutowa (linka), żyła wykonana ze skręconej
wiązki pojedynczych drutów, lub grup skręconych wiązek
drutów
żyła zagęszczona (kompaktowana), żyła wielodrutowa
okrągła lub profilowana kabla energetycznego, której nie
wypełnione przestrzenie zostały zmniejszone przez
zgniatanie rolkami lub ciągadłem, a wymiary zewnętrzne
uległy zmniejszeniu, zwykle o kilka do 10%
żyła zerowa, jedna z żył roboczych kabla, wyróżniona
barwą izolacji, stosowana jako żyła wyrównawcza w
układzie wielofazowym
żyła zielono-żółta, jedna z żył kabla, wyróżniona zielono-żółtą barwą izolacji, przeznaczona wyłącznie do pełnienia funkcji żyły ochronnej, w kablach wielożyłowych
umieszczana zawsze w warstwie zewnetrznej