Dizajn kabela za napajanje

Kako rade strujni kablovi

Energetski kabeli sastoje se od sljedećih osnovnih elemenata: vodiča, izolacije, plašta i zaštitnih omotača. Osim glavnih elemenata, struktura kabela može uključivati ​​oklope, zaštitna uzemljenja i punila.

Energetski kabeli se razlikuju: prema vrsti metala žica - kabeli s aluminijskim i bakrenim žicama, prema vrsti materijala koji izoliraju strujne žice, kabeli s papirnatom, plastičnom i gumenom izolacijom, prema vrsti zaštite izolacija kabelskih žica od utjecaja vanjske okoline - kabeli od metalnog, plastičnog i gumenog plašta, prema načinu zaštite od mehaničkih oštećenja - oklopni i neoklopljeni, prema broju žila - jedno-, dvo-, trožilni -, četiri i pet jezgri.

Svaki dizajn kabela ima svoju oznaku i marku. Marka kabela sastoji se od početnih slova riječi koje opisuju konstrukciju kabela.

Riža. 1.Poprečni presjeci energetskih kabela: a-dvožilni kabeli s okruglim i segmentnim vodičima, b-trožilni kabeli s pojasnom izolacijom i odvojenim omotačima, c-četverožilni kabeli s nultim vodičem kružnog, sektorskog i trokutastog oblika, 1 — vodljiva žica, 2 — neutralni vodič, 3 — izolacija jezgre, 4 — oklop na vodljivoj jezgri, 5 — izolacija pojasa, 6 — punilo, 7 — oklop na izolaciji jezgre, 8 — plašt, 9 — odbojnik, 10 — vanjski zaštitni pokriti

Strukturni elementi energetskih kabela i njihova namjena.

Vodljive žile su vodiči električne struje... Energetski kabeli imaju glavni i neutralni vodič. Glavni vodiči koriste se za prijenos električne energije, a neutralni vodiči koriste se za prijenos razlike fazne struje pri neravnomjernom opterećenju.

Vodiči energetskih kabela izrađeni su od aluminija i bakra, jednožilni i višežilni. Prema obliku, vene su okrugle, sektorske ili segmentne (vidi sliku 1).

Aluminijski vodiči kabela do i uključujući 35 mm2 izrađuju se jednožilni, 50-240 mm2 - jednožilni ili višežilni, 300-800 mm2 - višežilni.

Bakrene žice do uključivo 16 mm2 izrađuju se jednožične, 25-95 mm2 - jednožilne ili višežične, 120-800 mm2 - višežične.

Nulti vodič ili zaštitni uzemljivač u pravilu ima smanjeni presjek u odnosu na glavne vodiče. Može biti okrugla, sektorska ili trokutasta i nalazi se u središtu kabela ili između njegovih glavnih vodiča (vidi sliku 1).

Vodič zaštitnog uzemljenja koristi se za spajanje metalnih dijelova električne instalacije koji nisu pod naponom na strujni krug zaštitnog uzemljenja.

Izolacija osigurava potrebnu dielektričnu čvrstoću vodiča međusobno i prema uzemljenom omotaču (zemlji). Koristi se papirna, gumena i plastična izolacija (PVC i polietilen).

Izolacija nanesena na jezgru kabela naziva se izolirani vodič, a postavljena na vrh izoliranih upredenih ili paralelnih vodiča višežilnog kabela naziva se stružna izolacija.

Papirnata izolacija kabela impregnirani viskoznim impregnacijskim spojevima (uljna smola ili elektroizolacijska sintetika).

Nedostatak kabela s viskoznim impregnacijskim sastavom je krajnje ograničena mogućnost polaganja na kosim trasama, naime visinska razlika između njihovih krajeva ne smije biti veća od: za viskozno impregnirane kabele do 3 kV, oklopljene i bez oklopa u aluminijski plašt — 25 m , bez oklopa u olovnom plaštu — 20 m, oklopljeni u olovnom plaštu — 25 m, za kabele s viskoznom impregnacijom 6 kV, oklopljeni i bez oklopa u olovnom plaštu — 15 m, u aluminiju — 20 m, za kabele s viskoznom impregnacijom 10 kV, oklopljeni i neoklopljeni u kućištu od olova i aluminija - 15 m.

Kabeli s viskoznom impregnacijskom smjesom, čiji je slobodni dio uklonjen, nazivaju se mršavim impregniranim kabelima. Koriste se pri polaganju na okomitim i nagnutim trasama, bez ograničenja razlike u razini, ako su to nearmirani i armirani kabeli u aluminijskom omotaču za napone do 3 kV, a s razlikom u razini do 100 m - za sve druge kabele. s osiromašenom impregniranom izolacijom.

Za polaganje na vertikalnim i strmim nagibima, bez ograničenja razlike u razini, kabeli se izrađuju s papirnatom izolacijom impregniranom posebnim sastavom na bazi cerezina ili poliizobutilena. Ovaj sastav ima povećanu viskoznost, zbog čega, kada se kabel položen okomito ili uzduž strmo nagnute rute zagrijava, ne teče prema dolje. Stoga se kabeli s takvom izolacijom mogu polagati na bilo kojoj visini, baš kao i kabeli s plastičnom i gumenom izolacijom.

Gumena izolacija izrađena je od gustog sloja gume ili gumenih traka s naknadnom vulkanizacijom. Energetski kabeli s gumenom izolacijom koriste se u mrežama za izmjeničnu struju do 1 kV i istosmjernu struju do 10 kV.

Kabeli za napajanje s plastičnom izolacijom imaju izolaciju od polivinilkloridne plastike u obliku kontinuiranog sloja ili od polietilenskih smjesa. Koriste se i samogasivi (samogasivi) i vulkanizirani polietilenski kablovi.

Zasloni se koriste za zaštitu vanjskih krugova od utjecaja elektromagnetskih polja struja koje prolaze kroz kabel i za osiguranje simetrije električnog polja oko žila kabela. Zasloni se izrađuju od poluvodičkog papira i aluminijske ili bakrene folije.

Zamjene su potrebne kako bi se uklonili slobodni razmaci između strukturnih elemenata kabela, kako bi se zbili, kako bi se strukturi kabela dao potreban oblik i mehanička stabilnost. Kao punila koriste se snopovi papirnatih traka ili kabelske pređe, plastične ili gumene niti.

Plašti kabela za napajanje… Aluminijski, olovni, čelični valoviti, plastični i gumeni nezapaljivi (nitritni) omotači kabela štite unutrašnjost kabela od oštećenja vlagom, kiselinama, plinovima itd.

Aluminijski plašt opskrbnih kabela za napone do 1 kV dopušteno je koristiti kao četvrti (neutralni) vodič u četverožilnim izmjeničnim mrežama s čvrsto uzemljenom neutralom, osim u instalacijama s eksplozivnom atmosferom i instalacijama u kojima struja u neutralni vodič u normalnim uvjetima je više od 75% struje u faznoj žici.

Zaštitni omotači energetskih kabela... Budući da se plaštevi kabela mogu oštetiti, pa čak i uništiti kemijskim i mehaničkim utjecajima, pokrivaju se zaštitnim omotačima.

Zaštitni poklopci štite plašteve kabela od vanjskih utjecaja (korozija, mehanička oštećenja). To uključuje jastuk, oklopnu navlaku i vanjsku navlaku. Ovisno o konstrukciji kabela koriste se jedan, dva ili tri zaštitna omotača.

Jastučić nanesen na zaslon ili kućište kako bi ih zaštitio od korozije i oštećenja od traka ili odbojnika. Jastuk je izrađen od slojeva impregnirane kabelske pređe, polivinil klorida, poliamida i drugih ekvivalentnih traka, krep papira, bitumenske smjese ili bitumena.

Za zaštitu od mehaničkih oštećenja plaštevi kabela omotani su, ovisno o uvjetima rada, čeličnom trakom ili žičanim oklopom... Oklopna žica izrađuje se od okruglih ili pljosnatih žica.

Oklop od ravnih čeličnih traka štiti kabele samo od mehaničkih oštećenja.Oklop od čelične žice također apsorbira vlačne sile. Ove sile se javljaju u kabelima kada se kabeli polažu okomito na velikim visinama ili duž strmo nagnutih trasa.

Za zaštitu kabelskog oklopa od korozije, prekriven je vanjskim pokrovom izrađenim od sloja kabelske ili staklene pređe impregnirane bitumenskim sastavom, au nekim se konstrukcijama na slojeve pređe nanosi prešani polivinilkloridni ili polietilenski bitumen.

U rudnicima, eksplozivnim i požarno opasnim prostorijama nije dopušteno koristiti oklopne kabele konvencionalnog dizajna zbog prisutnosti "jastuka" između plašta i oklopa kabela koji sadrži zapaljivi bitumen. U tim slučajevima treba koristiti kabele s nezapaljivim "jastukom" i vanjskim omotačem od stakloplastike.