Конструкція силових кабелів

Як влаштовані силові кабелі

Силові кабелі складаються з наступних основних частин: струмопровідних жил, ізоляції, оболонок і захисних покривів. Крім головних частин в конструкцію кабелю можуть заходити екрани, жили захисного заземлення та наповнювачі.

Силові кабелі розрізняють: по роду металу струмопровідних жил - кабелі з алюмінієвими і мідними жилами, з роду матеріалів, якими ізолюються струмопровідні жили, кабелі з картонною, з пластмасовою і гумовою ізоляцією, у зв`язку зі захисту ізоляції жил кабелів від впливу зовнішнього середовища - кабелі в залізній , пластмасової і гумової оболонці, за методом захисту від механічних пошкоджень - броньовані та неброньовані, за кількістю жив - одно-, дво-, три-, чотири- і пятіжільних.

Будь-яка конструкція кабелів має свої позначення і марку. Марка кабелю складається з вихідних букв слів, що описують конструкцію кабелю.

Мал. 1. Перетини силових кабелів: а - двожильні кабелі з круглими і сегментними жилами, б - трижильні кабелі з поясною ізоляцією і окремими оболонками, в - четирехжільчие кабелі з нульовою жилою круглої, секторної і трикутної форми, 1 - струмопровідна жила, 2 - нульова жила , 3 - ізоляція жили, 4 - екран на струмопровідної жили, 5 - поясна ізоляція, 6 - заповнювач, 7 - екран на ізоляції жили, 8 - оболонка, 9 - бронепокров, 10 - зовнішній захисний покрив

Елементи конструкції силових кабелів і їх призначення.

Струмопровідні жили є провідниками електричного струму. Силові кабелі мають головні і нульові жили. Головні жили вживаються для передачі електричної енергії, а нульові - для проходження різниці струмів фаз при і нерівномірному навантаженні.

Струмопровідні жили силових кабелів виготовляють з алюмінію і міді жилами і багатодротовими. За формою жили роблять круглими, секторними або сегментними (див. Рис. 1).

Алюмінієві жили кабелів до 35 мм 2 включно виготовляють жилами, 50-240 мм 2 - жилами або багатодротовими, 300-800 мм 2 - багатодротовими.

Мідні жили до 16 мм2 включно виготовляють жилами, 25 - 95 мм 2 - жилами або багатодротовими, 120 - 800 мм 2 - багатодротовими.

Нульова жила або жила захисного заземлення, зазвичай, має перетин, зменшене в порівнянні з основними жилами. Вона буває круглої, секторної або трикутної форми і розміщується в центрі кабелю або між його основними жилами (див. Рис. 1).

Жила захисного заземлення вживається для з`єднання не знаходяться під напругою залізних частин електроустановки з контуром захисного заземлення.

Ізоляція забезпечує потрібну електронну міцність струмопровідних жив по відношенню один до одного і до заземленої оболонці (землі). Застосовується картонна, гумова і пластмасова (ПВХ і поліетиленова) ізоляція.

Ізоляція, накладена на жилу кабелю, іменується ізоляцією жили, а накладена поверх ізольованих скручених або паралельно покладених жив багатожильного кабелю, іменується поясною ізоляцією.

Картонна ізоляція кабелів просочується грузлими просочувальними складами (маслоканіфольнимі або електроізоляційними синтетичними).

Недоліком кабелів з в`язким просочувальним складом є дуже обмежена можливість прокладки їх по похилих трасах, а конкретно - різниця висот між кінцевими їх закладення не повинна перевищувати: для кабелів з в`язкою просоченням до 3 кВ броньованих і неброньованих в алюмінієвій оболонці - 25 м, неброньованих в свинцевою оболонці - 20 м, броньованих в свинцевій оболонці - 25 м, для кабелів з в`язкою просоченням 6 кВ броньованих і неброньованих в свинцевій оболонці - 15 м, в алюмінієвій - 20 м, для кабелів з в`язкою просоченням 10 кВ броні ованних і неброньованих в свинцевою і алюмінієвої оболонці - 15 м.

Кабелі з в`язким просочувальним складом, вільна частина якого видалена, називають кабелями зі збідненим-просоченою ізоляцією. Їх використовують під час прокладення на вертикальних і похилих трасах без обмеження різниці рівнів, якщо це неброньовані і броньовані кабелі в алюмінієвій оболонці на напругу до 3 кВ, і з різницею рівнів до 100 м - для всіх інших кабелів зі збідненим-просоченою ізоляцією.

Для прокладки по вертикальних і крутопохилих трасах без обмеження різниці рівнів виготовляють кабелі з картонною ізоляцією, просоченої особливим складом на базі церезина або поліізобутилену. Цей склад має завищену в`язкість, внаслідок чого при нагріванні кабелю, прокладеного вертикально або по крутопохилих трасі, він не стікає вниз. Тому кабелі з такою ізоляцією можна прокладати на будь-яку висоту, так само як і кабелі з пластмасовою і гумовою ізоляцією.

Гумова ізоляція проводиться з суцільного шару гуми або з гумових стрічок з наступною вулканізацією. Силові кабелі з гумовою ізоляцією використовують в мережах змінного струму до 1 кВ і незмінного струму до 10 кВ.

Силові кабелі з пластмасовою ізоляцією мають ізоляцію з полівінілхлоридного пластикату у вигляді суцільного шару або з композицій поліетилену. Також вживаються кабелі з ізоляцією із самозагасаючого (який не підтримує горіння) і вулканізованого поліетилену.

Екрани використовують для захисту зовнішніх ланцюгів від впливу електричних полів струмів, що проходять по кабелю, і для забезпечення симетрії електричного поля навколо жил кабелю. Екрани роблять з полупроводящей паперу і алюмінієвої або мідної фольги.

Заповнювачі потрібні для усунення вільних проміжків між конструктивними елементами кабелю з метою герметизації, надання потрібної форми і механічної стійкості конструкції кабелю. Як наповнювачі використовують джгути з картонних стрічок або кабельної пряжі, нитки з пластмаси або гуми.

Оболонки силових кабелів. Алюмінієва, свинцева, залізна гофрований, пластмасова і гумова негорюча (найритовими) оболонки кабелю захищають внутрішні елементи кабелю від руйнування вологою кислотами, газами і т. П.

Алюмінієву оболонку силових кабелів на напругу до 1 кВ допускається використовувати в якості четвертої (нульовий) жили в чотирьох провідних мережах змінного струму з глухозаземленою нейтраллю крім установок з вибухонебезпечним середовищем і установок, в яких струм в нульовому проводі при нормальних умовах складає більше 75% струму в фазной жилі.

Захисні покриви силових кабелів. Тому що оболонки кабелів можуть пошкоджуватися і навіть руйнуватися від хімічних і механічних впливів, їх покривають захисними покривами.

Захисні покриви захищають оболонки кабелю від зовнішніх впливів (корозії, механічних пошкоджень). До них відносяться подушка, бронепокров і зовнішній покрив. Залежно від конструкції кабелю використовують один, два або три захисних покриву.

Подушка накладається на екран або оболонку для їх захисту від корозії і пошкодження стрічками або дротами броні. Подушка проводиться з шарів просоченої кабельної пряжі, полівінілхлоридних, поліамідних та інших рівноцінних стрічок, крепірованной паперу, бітумного складу або бітуму.

Для захисту від механічних пошкоджень оболонки кабелів обмотують в залежності від умов експлуатації металевою стрічковою або дротяною бронею. Дротяну броню роблять з круглих або плоских дротів.

Броня з плоских залізних стрічок захищає кабелі тільки від механічних пошкоджень. Броня з залізних дротів крім цього приймає також і розтягують зусилля. Ці зусилля з`являються в кабелях при вертикальній прокладці кабелів на величезну висоту або по крутопохилих трасах.

Для запобігання броні кабелів від корозії її покривають зовнішнім покровом, виконаним з шару кабельної або скляної пряжі, просоченої бітумним складом, а в деяких конструкціях поверх шарів пряжі і бітуму накладають випрессованного полівінілхлоридний або поліетиленовий шланг.

У шахтах, вибухонебезпечних і пожежонебезпечних приміщеннях не допускається використовувати броньовані кабелі звичайної конструкції через наявність між оболонкою і бронею кабелю «подушки» з вмістом пального бітуму. У цих випадках повинні застосовуватися кабелі з негорючою «подушкою» і зовнішній покрив, зроблений на базі скляної пряжі з штапельного скловолокна.

Школа для електрика