Елементи конструкції кабелів

Струмопровідні жилисилових кабелів виготовляються відповідно до ГОСТ 22483-77. Мідні та алюмінієві жили можуть бути за формою круглими або фасонними і однопроводними або багатопроводними.

Шкала номінальних перерізів жил кабелів (у дужках наведені можливі значення перерізів нульових жил) має вигляд|вид|: 6(4), 10(6), 16(10), 25(16), 35(16), 50(25), 70(25,35), 95(35,50), 120(35,70), 150(50,70), 185(50,95), 240(70,120). Вибір перерізів нульових жил визначається режимом роботи нейтралей| мережі|сіті| електропостачання. Як видно|показний|, номінальні стандартні перерізи силових кабелів знаходяться в інтервалі від 6 до 240 мм²з кроком (відношенням сусідніх за шкалою перерізів) близько 1,6.

Кабелі з нормально просоченою ізоляцією мають наступний діапазон перерізів: кабелі напругою до 1 кВ - від 6 до 240 мм², кабелі 6 кВ від 10 до 240 мм², кабелі 10 кВ - від 16 до 240 мм². Кабелі з нестікаючими просоченнями ізоляції для будь-яких класів напруги мають перерізи від 25 до 240 мм².

Ізоляція та заповнювачі. Для силових кабелів застосовується паперова просочена або пластмасова ізоляція. Ізоляція, накладена безпосередньо на жилу, називається ізоляцією жили. Ізоляція, накладена поверх всіх жил, називається поясною.

Паперова ізоляція виконується у вигляді кількох шарів із стрічок кабельного паперу, просоченого спеціальним складом. Для кабелів до 10 кВ застосовується папір марок К-080, К-120, К-170 (завтовшки відповідно 0,08; 0,12 і 0,17 мм). Залежно від в’язкості просичувального складу розрізяють кабелі з в’язким просочувальним, збіднено-просиченим і нестікающим складами. В’язкий просочувальний склад - марки МП-3 (каніфоль, поліетиленовий віск і нафтове масло). Збіднено-просичений склад - марка МП-3, але надлишки складу з паперу видалені. Ці кабелі призначені для прокладки вертикальних і похилих трас з обмеженою різницею рівнів. Нестікаючий склад - марки МП-5 (каніфоль, поліетиленовий віск, нафтове масло і церезин). Ці кабелі призначені для прокладки на вертикальних і похилих трасах без обмеження різниць рівнів.

Товщина ізоляції жил (у дужках - товщина поясної ізоляції):

- кабель до 1 кВ - від 0,75 до 0,95 (від 0,5 до 0,6) мм;

- кабель 6 кВ - 2 (0,95) мм;

- кабель 6 кВ зі збіднено-просоченою ізоляцією - 2,75 (1,25) мм;

- кабель 10 кВ - 2,75 (1,25) мм.

Кабелі з|із| пластмасовою ізоляцією мають ізоляцію у вигляді суцільного шару з|із| полівінілхлоридного (ПВХ) пластикату або композиційного поліетилену. При цьому поясна ізоляція може бути виконана у вигляді пресованого шлангу ПВХ, декількох шарів поліетилентерефталатної| плівки або поєднання паперу і ПВХ плівки.

Екрани. Для вирівнювання електричного поля силових кабелів напругою 6-10 кВ застосовуються електропровідні екрани. У кабелях з паперовою ізоляцією екрани розташовують на поясній ізоляції, Як екрани використовується електропровідний кабельний папір марок КПУ-80 і КПУ-120. Це одношаровий або двошаровий папір з вмістом ацетиленової сажі. Допускається виконувати екран з напівпрвідного металізованого паперу, поверх якого накладена алюмінієва фольга. У кабелях з пластмасовою ізоляцією 6 кВ екрани виконуються на жилах і поясній ізоляції з електропровідного поліетилену. При цьому необхідно мати однакові коефіцієнти теплового розширення біля матеріалів ізоляції жив і екранів.

Оболонки. Для запобігання проникненню вологи в ізоляцію, захисту від світла, різних хімічних речовин і механічних впливів кабель має захисні оболонки. Кращими оболонками для кабелів з паперовою ізоляцією є алюміній і свинець. Кабелі з невологомісткою пластмасовою ізоляцією не потребують металевої оболонки, тому виготовляються в пластмасовій оболонці. Алюмінієві оболонки внаслідок хороших механічних характеристик (міцність, стійкість до вібрацій і т. д.) не вимагають бронювання. Висока електрична провідність алюмінію обумовлює відсутність екранів і можливість використання оболонки в якості нульової жили.

Свинцеві оболонки володіють низкою|низкою| недоліків|нестач|: менш міцні порівняно з алюмінієвими; за наявності вібрацій і розтягуючих зусиль збільшуються|ростуть| кристали та утворюються тріщини; внаслідок повзучості свинцю на похилих і вертикальних трасах спостерігаються необоротні| процеси розтягування оболонок в нижніх частинах|частинах|; свинцеві оболонки схильні до дії грунтової і електрохімічної корозії.

Пластмасові оболонки відрізняються від ізоляційного складу добавленням пластифікаторів і стабілізаторів, що забезпечують підвищену стійкість супроти|супроти| світлового старіння. Поліетиленові і полівінілхлоридні оболонки більш стійкі|стойку| до агресивного середовища|середовища| порівняно з алюмінієвими і свинцевими. Оболонки з|із| ПВХ-пластикату володіють суттєвим недоліком|нестачею| - крихкістю при низьких температурах.

Захисні покриття. Захисні покриття у повному обсязі мають подушку, бронепокриття і зовнішнє покриття. Залежно від конструкції можуть бути відсутніми один або два компоненти. Подушка накладається на оболонку і призначена для її оберігання від механічних пошкоджень стрічками або проволоками броні. Її товщина від 1,4 до 3,2 мм. Бронепокриття оберігає кабель від зовнішніх механічних впливів і складається з металевих стрічок або дротиків. Стрічки бувають сталеві, покриті бітумним складом або оцинковані. Дротики використовують сталеві оцинковані діаметром від 1,4 до 6 мм. Зовнішній покриття призначене для захисту броні від корозії і виконується у вигляді шлангу з пластмаси або волокнистих матеріалів, просочених спеціальними протигнильними складами. Товщина зовнішнього покриття від 1,6 до 3,1 мм.

Силові кабелі на напругу 110 кВ і вище виготовляються у вигляді окремих ізольованих та освинцьованих жил, що прокладаються сумісно залежно від умов експлуатації. Паперова ізоляція в таких силових кабелях просичується мінеральною оливою малої в’язкості і високим ступенем очищення та дегазифікації; олива в них завжди знаходиться під деяким надлишковим тиском від 1 до 15 am (кабелі оливонаповнені низького і високого тиску), що забезпечує високу надійність їх роботи і практичну можливість їх виготовлення до 600 кВ змінного струму. Для напруги до 275 кВ застосовуються також силові кабелі з наповненням газом (азотом) під тиском 15 am (газонаповнений кабель).

Основні характеристики силового кабелю: електрична міцність; теплові характеристики, що визначають здатність навантаження; втрати електроенергії при передачі, старіння ізоляції і корозійна стійкість захисних оболонок та покриття. Надійність роботи силового кабелю під напругою визначається величиною максимальної напруженості електричного поля. Для сучасних надвисоковольтних силових кабелів робоча напруженість поля сягає до 15-17 кВ/мм для змінного струму і до 20-25 кВ/мм для постійного.

Термін служби кабелів. Розрізняють терміни гарантії і служби кабелів. Термін гарантії - період часу, протягом якого завод виготовлювач гарантує виконання встановлених вимог по параметрів кабелів при виконанні умов зберігання і транспортування. Термін гарантії обчислюється з моменту введення в експлуатацію. Термін служби - тривалість експлуатації до моменту виникнення граничного стану, тобто неможливості подальшої експлуатації.

Для кабелів з пластмасовою ізоляцією встановлені: гарантійний термін - 5 років, термін служби - 25 років; для кабелів з просиченою паперовою ізоляцією відповідно 4,5 і 30 років.

Вибір кабелів

Кабелі вибираються:

а) за конструкцією;

б) за напругою:

U_н ³ U_р, (2.1)

де U_р – робоча напруга установки;

U_н – номінальна напруга кабелю;

в) за економічною густиною струму:

S = I_р/j_е, (2.2)

де S – економічний переріз кабелю;

I_р – робочий струм установки, А;

j_е – економічна густина струму, А/мм²;

г) за довготривалим допустимим струмом:

І_р.макс.£1,3×I′_дт.доп; (2.3)

I′_дт.доп = К₁×К₂×І_дт.доп, (2.4)

де І_р.макс – максимальний робочий струм установки, А;

I′_дт.доп – довготривало допустимий струм, який визначається з довідників для даного перерізу S;

К₁, К₂ – поправочні коефіцієнти на кількість поряд розташованих кабелів (К₁) і на температуру оточуючого середовища (К₂).

Вибрані за цими умовами кабелі перевіряються на термічну стійкість:

(2.5)

де S – переріз кабелю;

S_т.с_. – термічно стійкий переріз жил кабелю;

І_¥ – встановлене значення трифазного струму КЗ;

a – коефіцієнт, що залежить від матеріалу кабелю;

t_n – приведений час дії струму КЗ.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒