Навигация
1.3 Будова силових кабелів
Силові кабелі складаються зі струмопровідних жил, ізоляції й захисних елементів (рис. 1, а, б).
Рис. 1. Силовий трьохжильний кабель із паперовою просоченою ізоляцією:
а - загальний вид, б - перетин; 1 - захисний кабельний покрив, 2 - кабельна оболонка, 3 - поясна ізоляція, 4 - ізоляція жили, 5 - струмопровідна жила, 6 - заповнювач
Струмопровідні жили характеризуються матеріалом, перетином і формою. При виборі матеріалів для виготовлення жив висувають певні вимоги, найважливішими з яких є можливо малий питомий опір, достатні механічна міцність і пластичність, стійкість проти корозії. Найбільше повно цим вимогам задовольняє мідь, що володіє високими електричними, тепловими й технологічними характеристиками, але яка є дефіцитним матеріалом. Тому найчастіше струмопровідні жили виконують із алюмінію. До недоліків алюмінію відносять більш високий (у порівнянні з міддю) питомий опір, меншу пластичність і недостатню стійкість проти корозії.
Струмопровідні жили залежно від призначення виготовляють однодротовими й юагатодротовими, що складаються із двох і більше скручених дротів круглої й фасонної форми. Якщо поперечний переріз жили або її поверхня, обмежена контуром, описаним біля поперечного переріза, має форму, відмінну від кола, таку жилу називають фасонною. Вона може мати форму сектора або сегмента із закругленими кутами або овальною формою.
Для забезпечення необхідної електричної міцності по відношенню друг до друга й заземленої оболонки (землі) жили кабелів ізолюють. Залежно від виконуваної функції ізольовані жили розділяють на основні й допоміжні (заземлення й контрольні). Жили заземлення служать для з'єднання металевих частин (не перебувають під робочою напругою) електротехнічного пристрою, до якого підключений кабель, з контуром захисного заземлення, а контрольні жили - для ланцюгів контролю й сигналізації.
Ізоляцію виготовляють із матеріалів, що є гарними діелектриками. Ізоляція жили буває суцільна, двошарова або багатошарова відповідно у вигляді суцільного шару діелектрика (пластмаси, гуми), із двох шарів однорідних або різнорідних діелектриків, зі стрічок кабельного паперу. Поверх скручених (або нескручених) ізольованих жил може бути нанесена поясна ізоляція, що дозволяє при тій же електричній міцності кабелю зменшити його діаметр.
Гумова ізоляція має достатню гнучкість і практично негігроскопічна, однак піддана швидкому старінню під впливом світла й кисню, має низьку припустиму робочу температуру, що обмежує широке використання кабелів із цим видом ізоляції.
Пластмасова ізоляція знаходить все більше застосування. Розрізняють пластмасову ізоляцію з полівінілхлоридного пластикату, поліетилену і його спеціальних композицій.
Полівінілхлоридний пластикат являє собою суміш полівінілхлориду (смола, одержувана полімеризацією хлористого вінілу) із пластифікаторами, стабілізаторами, наповнювачами й іншими компонентами, що поліпшують його фізико-механічні властивості. Залежно від процентного вмісту компонентів одержують ізоляційний, шланговий й ізоляційно-шланговий полівінілхлоридний пластикат. Полівінілхлоридна ізоляція не поширює горіння, має стійкість до теплового старіння, дії води, лугів, розведених кислот й інших хімічно активних речовин, а також масел і бензину, має високі діелектричні характеристики у всьому діапазоні робочих температур.
Поліетилен являє собою високомолекулярне з'єднання лінійної будови, одержуване полімеризацією етилену. Поліетилен стійкий до дії кислот, лугів, масел, розчинів солей, але під дією сонячних променів і кисню повітря піддається старінню. У присутності деяких хімічних речовин, а також при тривалому згинанні й розтяганні поліетилен розтріскується. Істотним недоліком поліетилену є здатність до поширення горіння.
При додаванні деяких речовин одержують спеціальні композиції поліетилену: самозагасаючий, вулканізуючий, вулканізуючий самозагасаючий. Самозагасаючий поліетилен не поширює горіння, вулканізуючий має високі термомеханічні й електричні характеристики, стійкістю до розтріскування, при цьому його влаго-, бензо- і маслостійкість не змінюються в порівнянні зі звичайним поліетиленом. Вулканізуючий самозагасаючий поліетилен має властивості вулканізуючого поліетилену й не поширює горіння.
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.
Похожие работы
... , геологічні розрізи. В розділі технологія будівельного виробництва було вивчено науково-теоретичні положення сучасної технології будівельного виробництва і оволодіння практичними методами проектування технологічних процесів. Розроблені технологічні карти виконання робіт по зведенню монолітного каркасу, до яких входять: схема монтажу, схема організації робочого місця при бетонуванні вертикальних ...
... з електропередавальною організацією та інспекцією протипожежної охорони; - акт випробовування вентильних розрядників та обмежувачів перенапруг до і після їх монтажу; - акт на встановлення трубчастих розрядників; -протоколи вимірювання опорів заземлення грозозахисних пристроїв (розрядників, обмежувачів перенапруг і блискавковідводів). Споживач, що експлуатує засоби грозозахисту, повинен мати ...
... пустити двигун в умовах безгаражного зберігання, крім інших вимог потрібні розігрівання охолоджених акумуляторних батарей до плюсової температури і створення нормальних умов розряджання і заряджання безпосередньо в автомобілі за межами підприємства, обладнаного спеціальними засобами розігрівання. Рис. 6. Дослідна обігрівна акумуляторна батарея: 1 - мастика; 2 - азбестовий поясок; 3 - кришка; 4 ...
... і стержнем. Планки одночасно служать для кріплення обмоток на стержні і запобіганню їх зміщень при дії електродинамічних зусиль. Від нижнього і верхнього ярем обмотки ізолюють масляними каналами і бар'єром, що утворюються ярмовою ізоляцією (рис.15, а). Ярмова ізоляція - це електрокартонна шайба 1 товщиною 2-Змм з закріпленими на ній прокладками. Рис.16. Монтаж обмоток трансформатора: а -
0 комментариев