Большинство кабельно-проводниковых изделий представляют собой длинномерные изделия с одинаковым поперечным сечением по всей длине (без учета технологических допусков при производстве). Это обусловлено их функциональным назначением в системах и оборудовании — формированием линий передачи или обмоток. Поэтому для изучения и анализа конструкции кабельной продукции достаточно рассмотреть ее в поперечном разрезе.
Конструкцию проводов и кабелей можно разделить на четыре основных элемента: токопроводящая жила, изоляция, экран и защитная оболочка, а также заполняющие и несущие (силовые) элементы. В зависимости от назначения и требований к изделию конструкция некоторых кабелей может быть предельно простой.
(1) Токопроводящая жила — основной и обязательный элемент любого кабельного изделия, предназначенный для передачи электрического тока или электромагнитных сигналов (информации). Жила изготавливается из цветных металлов с высокой электропроводностью, таких как медь, алюминий, омедненная сталь, омедненный алюминий; в случае оптических кабелей функцией жилы обладает оптическое волокно.
(2) Изоляционный слой — элемент, обеспечивающий электрическую изоляцию вокруг токопроводящей жилы. Изоляция гарантирует, что передаваемый ток, электромагнитная или световая волна распространяются строго вдоль жилы, не выходя наружу, и изолирует потенциал жилы (т. е. напряжение относительно окружающих предметов). Это необходимо как для нормального функционирования линии, так и для обеспечения безопасности людей и оборудования.
Токопроводящая жила и изоляция являются двумя базовыми элементами, необходимыми для создания любого кабельного изделия (за исключением неизолированных проводов).
(3) Экран — элемент, изолирующий электромагнитное поле внутри кабельного изделия от внешних электромагнитных полей, а также изолирующий отдельные пары (или группы жил) внутри самого кабеля друг от друга. Можно сказать, что экран выполняет роль «электромагнитного щита». В высоковольтных кабелях экран по жиле и экран по изоляции также служат для выравнивания распределения электрического поля.
(4) Защитная оболочка — при прокладке и эксплуатации кабельной продукции в различных условиях необходим элемент, защищающий изделие в целом и, в частности, его изоляционный слой. Эту функцию выполняет защитная оболочка.
Поскольку изоляционные материалы должны обладать высокими диэлектрическими свойствами, к их чистоте предъявляются строгие требования, и они не всегда могут противостоять внешним воздействиям. Поэтому устойчивость к механическим нагрузкам, атмосферным факторам, химикатам, маслам, биологическим повреждениям и пожарной опасности обеспечивается различными типами защитных оболочек и защитных покровов.
(5) Заполняющие элементы — многие кабели изготавливаются многожильными. После скрутки изолированных жил (или пар) в кабель его форма перестает быть круглой, а между жилами образуются значительные технологические зазоры. Поэтому при скрутке вводятся заполняющие элементы, которые придают кабели правильную круглую форму, облегчая последующее наложение защитных оболочек и покрытий.
6) Растягивающие (силовые/несущие) элементы. Типичными примерами являются стальной сердечник в сталеалюминиевых проводах (АС), несущие тросы в оптических кабелях и т. д. В последние годы силовые элементы играют важную роль в малогабаритных и гибких кабелях, предназначенных для условий с частыми изгибами и кручением.