Будова силових кабелів (стр. 3 из 8)

Просочена паперова ізоляція - це багатошарова ізоляція зі стрічок кабельного паперу й ізоляційного просочувального складу. Вона має високі діелектричні властивості, має тривалий термін служби й може використатися при високих робочих температурах. Просочена паперова ізоляція, вільна частина просоченого складу якої частково або повністю вилучена, називається обіднено-пропитаною ізоляцією. Паперова ізоляція може бути просочена також нестікаючим складом, що при довгостроково припустимих для кабелю робочих температурах не переміщається.

Ізольовані жили багатожильних кабелів скручують, заповнюючи проміжки між жилами елементами, називаними заповнювачами, джгутами з паперових стрічок або кабельної пряжі, нитками з гуми або пластмаси відповідно матеріалу ізоляції.

Сукупність ізольованих жил утворить кабельний сердечник. Для захисту сердечника від зовнішніх впливів застосовують захисні елементи: кабельні екрани, оболонки й захисні покриви.

Кабельний екран служить для захисту зовнішніх ланцюгів від впливу електромагнітних полів струмів, що проходять по кабелю, і забезпечення симетрії електричного поля. У кабелях на напругу 6 й 10 кВ із пластмасовою й паперовою ізоляцією електропроводящий екран накладають поверх поясної ізоляції, у кабелях на напругу 10-35 кВ із пластмасовою ізоляцією й на напругу 20 й 35 кВ із паперовою ізоляцією поверх струмопровідних жил й ізоляції. Для екранів по струмопровідній жилі й ізоляції в кабелях з паперовою ізоляцією застосовують кабельний напівпровідний папір (ущільнений папір із включенням у композицію сажі), металізований напівпровідний папір, поверх якої накладена алюмінієва або мідна фольга, кабельний або напівпровідний папір, склеєний зі звичайною або перфорованою алюмінієвою фольгою. Для екранів по струмопровідній жилі й ізоляції в кабелях із пластмасовою ізоляцією на напругу 10 кВ і вище використають напівпровідні композиції, що відповідають матеріалу ізоляції.

У кабелях із пластмасовою ізоляцією й оболонкою поверх електропроводящего екрана накладають екран з мідних або алюмінієвих стрічок.

Кабельна оболонка призначена для захисту кабелю від вологи й інших зовнішніх впливів. Найпоширеніші металеві (свинцеві, алюмінієві, сталеві), гумові й пластмасові (полівінілхлоридні, поліетиленові) оболонки. Металеві й гумові оболонки абсолютно герметичні й не пропускають вологу, у пластмасові оболонки за певних умов волога може проникнути. Якщо ізоляція виконана з легко, що воложиться матеріалу (наприклад, паперу), застосовують металеві оболонки. Для кабелів з гумовою й пластмасовою ізоляцією використають оболонки зі шлангового полівінілхлоридного пластикату або поліетилену. Гумову оболонку виготовляють для кабелів з гумовою ізоляцією. В окремих конструкціях кабелів із пластмасовою й гумовою ізоляцією застосовують металеві оболонки.

Свинцеві оболонки мають достатню гнучкість і високу стійкість проти корозії, але недостатню механічну міцність. При впливі незначної вібрації, особливо при високих температурах, свинцеві оболонки руйнуються.

Алюмінієві оболонки мають високу механічну міцність. Достатня провідність алюмінію за певних умов забезпечує використання оболонки трьохжильного кабелю і якості нейтрали в чотирьохпровідної електричної мережі, а також екрана. Однак алюмінієві оболонки не мають достатню гнучкість, тому в окремих конструкціях кабелів їх гофрують. Через слабку корозійну стійкість алюмінію доводиться застосовувати поверх оболонок водонепроникні захисні кабельні покриви зі шлангового полівінілхлоридного пластикату або поліетилену.

Сталеві оболонки менш дефіцитні, чим оболонки з кольорових металів. Висока механічна міцність не вимагає застосування в конструкціях кабелю бронепокровів зі сталевих стрічок або дротів. Обов'язковими конструктивними елементами кабелів цього типу є гофрирування оболонок й їхнє покриття полівінілхлоридними або поліетиленовими шлангами.

В окремих конструкціях трьохжильних кабелів з паперовою просоченою ізоляцією (рис. 2) кожну жилу покривають металевою оболонкою (свинцевою або алюмінієвою), що порозумівається наступної. Електричне поле змінної напруги в ізоляції трехжильного кабелю з поясною ізоляцією (рис. 3, а) створює більшу напруженість, що діє уздовж шарів кабельного паперу. Електрична міцність ізоляції уздовж шарів паперу в кілька разів нижче, ніж у напрямку, перпендикулярному шарам. Зниженню електричної міцності також сприяє наявності пористого заповнювача між ізольованими жилами, у якому неминуче утворяться порожнечі й відбувається стогін ізоляційного просочувального складу.

Електричне поле змінної напруги в ізоляції кабелю з окремими металевими оболонками (рис. 3, б) на кожній із трьох жил діє поперек шарів кабельного паперу й не поширюється за межі оболонок. Тому така конструкція кабелю надійніше, особливо при напрузі 20 й 35 кВ, де застосування кабелів з поясною ізоляцією не передбачено діючими стандартами й технічними умовами.

Захисний кабельний покрив служить для додаткового захисту від зовнішніх впливів і складається з кабельної броні, подушки й зовнішнього покриву. Залежно від умов роботи й матеріалу оболонки один або два з перерахованих елементів у конструкції кабелю може бути відсутнім.

Кабельна броня - це частина захисного покриву (або захисний покрив) з металевих стрічок або одного або декількох повівов металевих дротів, призначена для захисту від зовнішніх механічних й електричних впливів, а в деяких випадках для сприйняття розтяжних зусиль (броня із дротів).

Рис. 2. Силовий трьохжильний кабель із паперовою просоченою ізоляцією з окремими металевими оболонками на кожній жилі:

1 - струмопровідна жила, 2 - ізоляція жили, 3 - оболонка, 4 - екран по струмопровідній жилі, 5 - екран по ізоляції жили, 6 - кабельна броня, 7 - зовнішній кабельний покрив, 8 – заповнювач

Рис. 3. Електричне поле змінної напруги в ізоляції силового трьохжильного кабелю:

а - з поясною ізоляцією, б - з окремими металевими оболонками на кожній жилі

Кабельна подушка - це внутрішня частина захисного покриву, накладена під бронею з метою запобігання, що перебуває під нею елемента (наприклад, оболонки) від корозії й механічних ушкоджень стрічками або дротами броні. Основними матеріалами при виготовленні подушок є крепірований папір, пластмасові стрічки (нитки) і бітумні склади.

Зовнішній кабельний покрив - це зовнішня частина захисного кабельного покриву, накладена поверх броні й призначена для захисту її від корозії й механічних впливів. Він може бути виготовлений з волокнистих матеріалів, просочених спеціальними захисними або негорючими складами, або захисного шланга випресованого із пластмаси або гуми.

1.4 Умовне позначення кабелів

Таблиця 1. Умовне позначення кабелів

Буква, сполучення букв	Значення букви або сполучення букв
1	2
А	Алюмінієва жила
Продовження таблиці 2
1	2
АС	Алюмінієва жила й свинцева оболонка
АА	Алюмінієва жила й алюмінієва оболонка
Б	Броня із двох сталевих стрічок з антикорозійним захисним покривом
Бн	Те ж, але з негорючим захисним покривом (не підтримуюче горіння)
Г	Відсутність захисних покривів поверх броні або оболонки
л (2л)	У подушці під бронею є шар (два шари) із пластмасових стрічок
в (п)	У подушці під бронею є випресований шланг із полівінілхлориду (поліетилену)
Шв (Шп)	Захисний покрив у вигляді випресованого шланга (оболонки) з полівінілхлориду (поліетилену)
К	Броня із круглих оцинкованих сталевих дротів, поверх яких накладений захисний покрив
Н	Не підтримуючий горіння захисний покрив
М	Маслозаповнений
П	Броня з оцинкованих плоских дротів, поверх яких накладений захисний покрив
С	Свинцева оболонка
О	Окремі оболонки поверх кожної фази
В	Обіднено-пропитана паперова ізоляція (наприкінці позначення через дефіс)
Ц	Паперова ізоляція, просочена нестікаючим складом, що містить церезин
НР	Гумова ізоляція й оболонки з гуми, що не підтримує горіння
В	Ізоляція або оболонка з полівінілхлориду
П	Ізоляція або оболонка з термопластичного поліетилену
Пс	Ізоляція або оболонка із самозагасаючого поліетилену (не підтримуюче горіння)
Бб	Броня із профільованої сталевої стрічки
Пв	Ізоляція з вулканізованого поліетилену
У	Для кабелів, виготовлених після 01.04.1985. Ізоляція здатна працювати при температурах 80, 70 й 65°С відповідно для кабелів на напруги 6,10, 20 й 35 кВ, при цьому збільшується припустимий струм навантаження. (Приклади позначень кабелів: ААГУ, СБУ, СШВУ й т.д. )

1.5 Захисні покриття

Паперова просочена ізоляція. Для ізоляції кабелів напругою до 35 кВ звичайно застосовують кабельний папір марок КМП, К и КМ товщиною 0,08; 0,12 й 0,17 мм.

Ізоляцію жили виконують спіральною обмоткою стрічками кабельного паперу шириною 10-30 мм. Широко застосовується обмотка із зазором, коли між краями суміжних стрічок одного повіва витримується відстань у межах 0,5-2 мм (рис. 4, а), а кожна стрічка наступного шару перекриває зазор на величину, рівної однієї третини ширини стрічки (рис. 4, б). Такий спосіб накладення паперових стрічок забезпечує однорідність ізоляції за рахунок перекриття слабких місць, що виникають у її окремих шарах, і необхідну механічну міцність при згинанні кабелю.