Історія кабелю:
від якірного канату до структурованих кабельних систем
Рубіж ХVІІІ – ХІХ ст. ознаменував собою кардинальні зміни всього суспільного життя людства. Швидкий розвиток систем дистанційного управління та передачі інформації на відстань, зростання індустріального та міського населення, професійна диференціація сприяла, зокрема, засобів доставки інформації за допомогою електричних сигналів. У зв’язку з цим тема розвитку електричних кабелів є дуже цікавою та заслуговує особливої поваги та розуміння. Цікаво, що історія появи визначення «кабель» прослідковується за схемою: “кабельтов” – канат – трос – кабель. Тобто це поняття визначає функцію зв’язку та відстані, яка ще й сьогодні має пріоритет при проектуванні комунікаційних систем.
Телеграфія, як відомо, належить до перших електротехнічних відкриттів. Перші телеграфні лінії 40-х рр. ХІХ ст. були повітряними із залізних дротів. Голі дроти в землі прокладали в дерев`яних колодках; ізольовані просоченим шовком – у металевих або глиняних трубах. В 1842 р. у Росії Якобі Моріц Герман проклав телеграфний кабель з мідного дроту, який був обгорнутий папером з покриттям у декілька прошарків смоли, воску та сала. Кабель розміщували у скляній трубці, яка швидко руйнувалася. Ці лінії не знайшли практичного використання. аппарат Морзе.
Потреба у кабелях виникає майже одразу. Перші телефонні апарати Зьомеррінга, Шиллінга, Морзе, що давали візуальну інформацію, літеродрукувальні апарати Юза, Уітстона, Бодо, Сименса потребували багатодротового зв`язку між станціями передавання і приймання електричного сигналу. Відомий з давніх-давен термін “кабель” – трос, якірний канат – було перенесено на термінологію електротехніки. “Kabeln tr” означало телеграфувати по кабелю. Кабельний провід призначений для електричної проводки стає подібним за технологією виготовлення та конструкцією до тросу, якірного канату.
Більш ефективним стає вивчення електротехнічної продукції завдяки ознайомленню з історією виникнення електричного кабелю. Задовго до нашої ери люди виготовляли дріт, розплющуванням металу на листи, з подальшим розрізанням на тонкі нитки. Зразки дроту, виготовленого у такий спосіб за вісім століть до нашої ери, зберігаються у Кенсінгтонському музеї, в Лондоні. Кабель Волочіння дроту почали застосовувати значно пізніше. Дроти в канат довгий час не скручували, а зв`язували пучками. Канати подвійного скручування називали тросами, потрійного – кабельними. Перенесення технологій електротехнічної продукції з слабких (телеграф, телефон) на сильні струми (освітлення, передавання електричної енергії), дало поштовх у застосуванні нових матеріалів для електричної ізоляції, захисту, покриття конструкції кабелю.
У 80-ті роки ХІХ ст. основними технологічними досягненнями у виготовленні кабельної електротехнічної продукції були: ізоляція підводних кабелів шарами гутаперчі або гуми, захист бронею з дротів або залізних стрічок, або просоченим прядивом; використання волокнистої просоченої ізоляції для підземних кабелів (спочатку з коконів індійської рослини джуту, пізніше – паперу) і захисних свинцевих оболонок; вакуумне сушіння кабельної ізоляції. До значних винаходів треба віднести прес Сіменса Е.В. для кабельної безшовної гутаперчевої ізоляції (1847); прес для неперервного накладання свинцевих оболонок (швейцарський інженер Бореллі, 1879). (Гутаперча – отримується з широко розповсюдженої в Україні та в Білорусії рослини - бересклет бородавчатий, інколи його називають бруслиною. Він є прекрасним гутаперченосом. У корі його коріння міститься 10-12 % гути). Перші використання кабельної продукції для потреб електроенергетики і електрифікації пов`язують із побудовою першої в світі центральної електростанції (Нью-Йорк, 1882) та з ім`ям Едісона Томаса-Альва. Низьковольтна підземна мережа мала основні елементи сучасних кабельних ліній, з`єднувальні і відгалужу вальні муфти тощо. Монтаж такої мережі був негнучким. Силовий кабель являв собою залізну трубу, в яку вкладалися дві або три мідні штанги, ізольовані між собою і від труби бітумною масою. Підземні кабелі із джутовою ізоляцією та свинцевою оболонкою були гнучкими і досить надійними, але мали напругу, пробою не вище як 2кВ. Лише використання просоченого паперу, що запропонував італієць Ферранті Себастьян-Ціані (1890), дало змогу англійській фірмі Коллендерс (1890) прокласти між Лондоном і Дептфордом перший кабель на робочу напругу 10 кВ. Як і для канату, в кабелі окремі елементи розміщуються навколо стренги (Strenal f), що символізує жорсткість, твердість, надійність. Все разом скріплює широка стрічка (Band n) – бандаж, пов`язка (Bandage f). Кожна, з розглянутих систем, в тій чи іншій мірі сприяла бурхливому розвитку електричних кабельних мереж для надійної і безперебійної передачі електричної енергії споживачам.
У Києві за проектом професора КПІ М.А. Артем`єва – видатного фахівця енергетика, в 1890 р. почала діяти перша міська електростанція постійного струму, потужністю 150 к.с. (110,3 кВт), в районі Національної опери та прокладено першу низьковольтну підземну кабельну мережу, напругою 110В для освітлення вул. Хрещатика. Вона живила 14 електричних дугових ліхтарів. Принципово нову конструкцію мастило-наповненого кабелю розробив італієць Емануель Л. В 1923 р. італійська фірма Піреллі виконала дослідну мережу 130 кВ однофазного кабелю цієї конструкції. В 1927 р. в Нью-Йорку і Чикаго прокладено дві промислові лінії мастило-наповнених кабелів на 132 кВ. А в 1959 році було введено в експлуатацію першу в колишньому СРСР кабельну мережу 35 кВ, а 1977 р. – кабельну мережу 110 кВ. Нині сучасна промисловість випускає більше 500 марок електрокабелів на різну напругу, до 500 кВ включно, які широко застосовуються в промисловості, зокрема в електроенергетиці. Так, Київські кабельні мережі мають у своєму розпорядженні 8979,9 км кабельних ліній 0,4 – 110 кВ, 1360,3 км повітряних ліній електропередавання 0,4 – 110 кВ, 59 підстанцій 35 – 110 кВ, 165 розподільчих пунктів 10 кВ, 3045 трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ, що об`єднані в єдину мережу.