07.07.2020

Над передачей электрической энергии задумывались уже первые исследователи электричества. Луиджи Гальвани подключал к электрофорной машине лягушек. Изобретатель батарейки Джузеппе Вольта отводил с помощью проводников заряд лейденской банки. Уже в конце XVIII века были известны проводящие свойства меди и металлов, но активное использование проводов было ограничено отсутствием изолирующих материалов. Первые кабели появились только через 100 лет, сначала в каучуковых, а потом и в резиновых оболочках. Чтобы один и тот же электрический шнур можно было включать в разные розетки, чтобы пользователь не получил удар током, шнуры должны отвечать требованиям ГОСТ. Как испытывают шнуры в лаборатории, как сертификат соответствия поможет продажам ваших товаров в России, Беларуси, Киргизии, Армении или Казахстане?

Можно ли прожить без электрического шнура

Невозможно представить существование современного человека без электричества. Если в доме гаснет свет, жизнь замирает. Не работает телевизор и микроволновка, нельзя выпить чаю и постирать белье, пропадает интернет, становятся недоступны друзья в Facebook. Одной из причин нарушения подачи электричества может являться проблема с кабельными сетями. Кабель – самая важная и самая распространенная составляющая энергетической системы, по цене составляет 3/4 от ее общей стоимости. Вот уже 200 лет провод – основной канал передачи электричества между генератором и потребителями. Разговоры об энергетических лучах, якобы изобретенных Николой Тесла, по-прежнему, проходят по разделу фантастики. Провода участвуют на всех этапах получения, преобразования и подачи электрического тока, отличаются:

• Материалом проводника;
• Наличием изоляции;
• Сечением жилы;
• Способом подключения.

В любом устройстве, включаемом в розетку, есть электрический шнур. В этом материале мы рассмотрим простые и надежные кабели с вилкой и присоединительными контактами.

Преимущества электрического шнура

Несмотря на появление, так называемых, "беспроводных" устройств, полностью отвязать электроприборы от розетки пока не получается. Емкость аккумуляторов мала для длительной работы, а зарядное устройство все равно подключается к сети. "Сенсация" этого года, – беспроводной утюг Xiaomi, на поверку таким не является. Он точно также работает от розетки, в которую включена док-станция, а на момент глажения просто снимается с ее контактов. Так что электрический шнур еще долго будет востребован в производстве и в быту по следующим причинам:

• Безопасность. Качественно изолирует проводники, снижая риск электротравмы для пользователей;
• Экологичность. Не излучает электромагнитные волны, не портит воздух фенолами;
• Пожарная безопасность. Изоляция не загорается при длительном воздействии тепла и самостоятельно тухнет при пожаре.
• Надежность. Провод обеспечивает передачу энергии, выдерживает значительные токи без нагрева. Для бытовых сетей типовое значение напряжения – 220 В, тока – 16 А;
• Экономичность. Электрический шнур дешев, не требует техосмотра и регулярного обслуживания. Потери мощности в шнуре невелики, воздух зря не греет.
• Функциональность. Кабель имеет небольшой вес, благодаря пластичной изоляции удобно прокладывается, принимая требуемую форму;
• Легкость подключения. Прибор одним движением включается в розетку с помощью вилки;
• Простота замены. Шнур подключается к прибору с помощью соединителей, замена не требует высокой квалификации специалистов, может быть выполнена самим владельцем электроприбора. 

Недостатком электрического шнура можно считать непригодность к ремонту. Если проводники перебиты или изоляция оплавлена, деталь надо заменять полностью, чтобы избежать возгорания. Однако провод стоит недорого, поэтому такие затраты вполне приемлемы даже для небольших домохозяйств.

История создания электрического провода

Проводники стали массово использоваться еще до появления электростанций. Медные провода передавали телеграфные сигналы c конца XVIII и весь XIX век, независимо от использовавшихся принципов: химического, магнитного или электромагнитного действия тока. Напряжения были небольшие, расстояния передачи – тоже не гигантские, поэтому опасности оголенные провода не представляли. И только появление электростанций заставило инженеров задуматься о том, как защитить провода снаружи и отделить их друг от друга. Первая в мире станция была построена в 1882 году в Нью-Йорке по проекту Томаса Эдисона, мощность генераторов уже тогда была приличной – 500 кВт. Чтобы безопасно передавать высокие напряжения, провода нужно было изолировать. Единственным доступным материалом до начала XX века была природная гуттаперча – застывший сок гевеи. Позднее стали использовать джутовую изоляцию и свинцовые наружные оболочки. Надежность проводов повысилась с изобретением вулканизации и получением резины. Современные кабели делают из полимерных составов.

Как устроен электрический шнур

За прошедшие два века идея электрического шнура не изменилась, только улучшились материалы. Любой электрический шнур состоит из следующих элементов:

• Один или несколько проводников, по которым течет электрический ток. Для домашних сетей используются 2 или 3 жилы – фаза, ноль, заземление. Каждая жила может быть цельная или состоящая из множества тонких проволочек. В последнем случае гибкость провода будет выше.
• Изоляция между жилами. Чтобы не произошло замыкания, каждая жила заключена в собственную оболочку. Для удобства оболочка окрашена в свой цвет: коричневый – фаза, синий – ноль, желто-зеленый – земля.
• Наружная изоляция – объединяет проводники, не дает им распадаться, защищает от внешних воздействий: механических повреждений, тепла или влаги.

Готовое изделие – электрический шнур, дополняют с одной стороны вилкой, а с другой – контактными клеммами или розеткой. Вилка может быть разборной, в этом случае ремонтопригодность шнура повышается, или литой – неразборной. Цвета наружной оболочки могут быть различными: белыми, серыми, черными и другими. Это позволяет производителю или пользователю подобрать шнур для своего прибора, чтобы он был незаметен на фоне стены или мебели, или наоборот, выделялся. К примеру, шнур электрического чайника должен быть хорошо заметен на столе, чтобы его случайно не зацепить.

Как работает электрический шнур

Принцип работы электрического шнура основан на том, что разные материалы имеют разные показатели электрической проводимости. Центральная жила сделана из хорошо проводящих ток металлов – алюминия или меди, вокруг каждого проводника проложен диэлектрический материал – резина, пластмасса, полиэтилен. Таким образом, ток протекает по металлическим жилам, изолированным друг от друга. Такое расположение предотвращает короткое замыкание, а также не позволяет пользователям прикасаться к проводам под напряжением. Если шнур подключен к электрическому прибору, он обеспечивает передачу тока от розетки к электроприбору, замыкая цепь через прямой и обратный провод.

ГОСТ IEC 60799-2011 Электроустановочные устройства. Шнуры-соединители и шнуры для межсоединений

Вопрос стандартизации электрических соединителей стоит очень остро. Если вилку нельзя будет воткнуть в произвольную розетку на стене или в удлинителе, такое изделие никому будет не нужно. Поэтому на электрические шнуры созданы международные стандарты. Их использует Европа и Америка, а также Россия и страны ТС. Действующая версия ГОСТ IEC 60799-2011 "Электроустановочные устройства. Шнуры-соединители и шнуры для межсоединений" задает требования к бытовым соединительным проводам с вилками и розетками. Стандарт включает шнуры с неразборными вилками, а также с разборными, выделяя выделяют полные и неполные шнуры. У последнего нет розетки, вместо нее имеются контакты для подсоединения к прибору или внешней розетке. Предъявляются требования:

• К конструкции вилки и розетки, которая должна соответствовать стандартам IEC;
• Номинальному напряжению;
• Номинальному току;
• Классу оборудования;
• Маркировке изделий;
• Типу гибкого кабеля;
• Длине кабеля.

Если для кабеля имеет значение полярность (упомянутые выше фазовые и нулевые провода), то выдвигаются требования по правильному соединению контактов. Также ГОСТ задает порядок проведения испытаний по электробезопасности, которые проводят, чтобы подтвердить характеристики шнуров, указанные заводом-изготовителем.

Программа испытаний электрических шнуров

Чтобы продавец не сомневался в качестве поставляемой продукции, необходимо провести испытания на соответствие шнуров параметрам. При проверке используется методика, описанная в ГОСТ. В наших лабораториях установлены приборы и необходимый инструментарий для выполнения тестов. В работе используются следующие приборы:

• Вольтметр универсальный – для измерения величины напряжения;
• Термогигрометр – измерять параметры окружающей среды;
• Установка для проверки параметров электрической безопасности;
• Штангенциркуль с глубиномером и цифровым отсчетным устройством – проверять соответствия размеров изделий;
• Щуп для проверки защиты людей от доступа к опасным токоведущим и механическим частям;
• Климатическая камера тепла-холода-влаги – для проверки работы изделий в сложных условиях;
• Динамометр – измерять прикладываемые усилия;
• Стальная измерительная линейка – проверять длину изделия.

Для тестов заказчик передает в лабораторию несколько экземпляров изделий. Они должны принадлежать к одной производственной партии. Затем лаборанты проводят тесты согласно утвержденной программе. 

Первый блок испытаний – физико-механические. Проводятся при определенной температуре, атмосферном давлении и влажности. В этой серии проверяются:

• Соответствие полярности – фазовый и нулевой провод не должны быть перепутаны;
• Отсутствие короткого замыкания между проводниками;
• Диаметры штырей, расстояния между штырями, длины штырей вилки – отклонения не должны превышать 0,02 мм;
• Недоступность токоведущих частей для пользователей;
• Механическая прочность вилки – смещение не более 1 мм при усилии;
• Толщина изоляции жил и оболочки провода;
• Сечение жилы провода;
• Длина гибкого кабеля.

Блок электрических испытаний включает:

• Измерение сопротивления изоляции вилки – не должно быть менее 5 МОм;
• Измерение сопротивления изоляции шнура – не должно быть менее 0,011 МОм;
• Электрическая прочность изоляции вилки и шнура – не должно быть пробоев и замыканий.

Также при тестах могут проверяться дополнительные данные, предоставленные заказчиком или производителем:

• Содержание маркировки;
• Номинальное напряжение;
• Номинальный ток;
• Класс оборудования;
• Материал наружных деталей;
• Соединения.

По результатам проведенных тестов составляется детальный протокол сертификационных испытаний, описывающий предмет проверки, совершаемые над ним действия и сделанные выводы. Этот документ служит основанием для оформления сертификата соответствия.

Сертификат или декларация соответствия

Для того чтобы законно осуществлять торговлю на территории Таможенного союза, необходимо оформить сертификат соответствия электрических шнуров техническому регламенту ТР ТС 004/2011 "О безопасности низковольтного оборудования". Обязательным условием для получения сертификата является проведение лабораторных испытаний по методике, описанной выше. Полученный протокол будет основой для выдачи сертификата соответствия. Сертификат подтверждает, что шнуры соответствуют требованиям ГОСТ и безопасны для пользователей. Сертификат соответствия оформляется по единой форме для всех стран Таможенного союза. Это означает, что электрические шнуры можно продавать во всех странах ТС без повторных проверок и получения дополнительных разрешений. Поскольку проверка шнуров выполняется в лаборатории, а сертификат выдается только после успешного прохождения испытаний, пользователи и клиенты будут больше доверять вашим товарам. Вы получите право разместить на изделиях знак ЕАС. Мы являемся специалистами по сертификации электротоваров, включая шнуры. Мы готовы оказать все необходимые услуги, провести тесты и оформить документы для вывода ваших товаров на рынки России и стран Таможенного союза. Обращаем внимание, что на партию товара получать сертификат соответствия намного выгоднее, так как при серийном выпуске есть обязательный ежегодный инспекционный контроль, который требует выезда эксперта по сертификации на фабрику для проверки производства и испытания продукции, а это влечет за собой дополнительные ежегодные расходы, в частности на командировки в Китай.

СЕРТИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ШНУРОВ