Silové káble s impregnovanou papierovou izoláciou. Káble s papierovou izoláciou
Napájacie káble s impregnovanou papierovou izoláciou BPI našli uplatnenie v obvodoch prenosu a rozvodu energie v stacionárnych inštaláciách pri menovitých striedavých napätiach 1 kV, 6 kV, 10 kV, 20 kV a 35 kV, frekvencii 50 Hz.
Káble s BPI sú určené na použitie v oblastiach s chladným, miernym a tropickým podnebím. Káble môžu byť uložené priamo do zeme alebo podzemných káblových kanálov, alebo môžu byť uložené v interiéri a exteriéri.
Káble s impregnovanou papierovou izoláciou je možné použiť v náročných prevádzkových podmienkach: v nebezpečných priestoroch, na diaľničných nadjazdoch, mostoch, v miestnostiach s vysoká teplota a vlhkosťou. Špeciálne typy Tento materiál je možné použiť na inštaláciu elektrických sietí v pôde s vysokou chemickou a korozívnou aktivitou, ako aj v riekach, jazerách a bažinatých pôdach. A vďaka nekvapkajúcej impregnácii je možné káble klásť aj na strmo naklonených a zvislých trasách. Ďalšou výhodou troj- a štvoržilových káblov s impregnáciou papierová izolácia pre napätie do 10 kV je, že vzhľadom na sektorový tvar žíl má kábel menší priemer ako kábel rovnakého prierezu s okrúhlymi žilami s polymérovou izoláciou. Táto skutočnosť umožňuje ušetriť miesto pri inštalácii káblové vedenia.
Všeobecný dizajn drôty s papierovou izoláciou.- jadro vyrobené z hliníka (menej často medi), pozostávajúce z jedného (niekoľkých) drôtov; jadier môže byť od 1 do 5;
- impregnovaná papierová izolácia (pre každé jadro);
- impregnovaná papierová izolácia (všeobecná);
- olovené puzdro.
B – Pancier vyrobený z plochých oceľových pásov (za symbolom materiálu plášťa).
AB - Hliníkové brnenie.
SB - (prvé alebo druhé (po písmene A)) olovené brnenie.
C – Materiál plášťa je olovo.
O - Samostatne vedený vodič.
P - Pancier vyrobený z plochých pozinkovaných oceľových drôtov.
K - Pancier vyrobený z okrúhlych pozinkovaných oceľových drôtov.
B – Papierová izolácia s ochudobnenou impregnáciou (na konci označenia) cez pomlčku.
b – Bez vankúša.
l - Vankúš obsahuje navyše 1 Mylarovú stuhu.
2l - Vankúš obsahuje dodatočnú dvojitú lavsanovú stuhu.
D - Nedostatok ochrannej vrstvy („holá“).
n – Nehorľavá vonkajšia vrstva. Umiestnené za symbolom brnenia.
Shv - Vonkajšia vrstva vo forme extrudovanej hadice (škrupiny) vyrobenej z polyvinylchloridu.
Шп – Vonkajšia vrstva vo forme lisovanej hadice (plášťa) z polyetylénu.
Shvpg - Vonkajšia vrstva je vyrobená z lisovanej hadice z málo horľavého polyvinylchloridu.
(ozh) – Káble s jednožilovými vodičmi (na konci označenia).
U - Papierová izolácia so zvýšenou teplotou ohrevu (na konci označenia).
C – Papierová izolácia impregnovaná nekvapkavou zmesou. Umiestnené pred označením.
Príklady: Dešifrovanie ASB Hliníkový kábel izolovaný z papiera impregnovaného špeciálnym zložením. Môže byť buď lankový (mp) alebo jednožilový (os). Každé jadro a všeobecná izolácia pásu je pokrytá vrstvou papierovej izolácie.
A
S- olovené puzdro;
B
Dekódovanie ASBL
A- hliníkový vodič;
S- olovené puzdro;
B
l- vo vankúši pod pancierom je vrstva plastových pások.
Dekódovanie ASB2l
A- hliníkový vodič;
S- olovené puzdro;
B- pancier vyrobený z dvoch oceľových pásov;
2l- vo vankúši pod pancierom je dvojitá vrstva plastových pások.
Dekódovanie SB
S- olovené puzdro;
B- pancier vyrobený z dvoch oceľových pásov.
Dekódovanie ASShv
A- hliníkový vodič;
S- olovené puzdro;
Shv
Dekódovanie SShv pred písmenom „C“ nie sú žiadne ďalšie písmená, čo znamená, že vodič je medený;
S- olovené puzdro;
Shv- ochranný kryt vo forme hadice vyrobenej z polyvinylchloridového plastu;
TsAShv, TsSShv, TsASB, TsSB, SBl, TsASBl, TsSBl, SB2l, TsASB2l, TsSB2l, ASB2lG, SB2lG, ASBG, SBG, TsASBG, TsSBG, ASBBSSHv, ASBBShv, ASBSh, SBSh, SBSh, SBSH 2lShv, TsAS BShv, TsASBLShv, TsSBShv , TsSBlShv, ASP, ASPl, ASP2l, ASPG, SP, Spl, SP2l, SPG, TsASP, TsASpl, TsASPG, TsSP, TsSPl, TsSPG, ASKl, SKl, TsSKl, TsASKl
Silové káble je vhodné klasifikovať podľa menovitého napätia, na ktoré sú určené, typu izolácie a dizajnové prvky káblov
Všetky silové káble podľa menovitého prevádzkového napätia možno rozdeliť do dvoch skupín. Skupina nízkonapäťových káblov zahŕňa káble určené na prevádzku v elektrických sieťach s izolovaným neutrálom striedavého napätia 1,3,6,10,20 a 35 kV s frekvenciou 50 Hz. Rovnaké káble je možné použiť v sieťach striedavého napätia s uzemneným neutrálom a v sieťach s jednosmerným napätím. Takéto káble sa vyrábajú v Rusku s impregnovanou papierovou, plastovou a gumenou izoláciou a najsľubnejším typom izolácie je plast. Káble s plastovou izoláciou sú jednoduchšie na výrobu, jednoduchú inštaláciu a obsluhu. Výroba napájacích káblov s plastovou izoláciou sa v súčasnosti výrazne rozširuje. Silové káble s gumovou izoláciou sa vyrábajú v obmedzenom množstve
Jednožilové a trojžilové káble sú určené na prevádzku v sieťach s napätím 1-35 kV, dvoj- a štvoržilové káble sa používajú v sieťach s napätím do 1 kV.
Štvoržilový kábel je určený pre štvorvodičové AC siete. Štvrté jadro v ňom je uzemnenie alebo uzemnenie, preto je jeho prierez zvyčajne menší ako prierez hlavných žíl.Pri ukladaní káblov vo výbušných priestoroch a v niektorých iných prípadoch sa však prierez štvrtého jadra volí rovnaký. na prierez hlavných jadier.
Káble s radiálnym elektrickým poľom pre napätie 20 a 35 kV.
So zvyšujúcim sa prevádzkovým napätím sa zvyšuje intenzita elektrického poľa v izolácii kábla a pri napätiach vyšších ako 20 kV sa hodnoty tangenciálnej zložky intenzity poľa v kábloch s pásovou izoláciou blížia k hodnotám, pri ktorých je možný rozpad izolácie. V tejto súvislosti sa káble pre napätie 20 a 35 kV vyrábajú buď v jednožilovom prevedení s okrúhlymi hliníkovými alebo medenými vodičmi v olovenom a hliníkovom plášti, alebo v trojžilovom prevedení s káblom stočeným z troch kruhových izolovaných jadrá, z ktorých každé má olovený plášť. Izolácia týchto káblov elektrické pole radiálne, pričom pozdĺžna zložka intenzity poľa prakticky chýba, čo umožňuje vyrábať káble s papierovou izoláciou impregnovanou viskóznou olejovo-živofónovou kompozíciou pre napätia 20 a 35 kV.
Trojžilové káble s radiálnym elektrickým poľom vyrábané v Rusku (tzv. káble so samostatne vedenými vodičmi) sú označené ako OSB, AOSB. Tieto káble vyvinuli doktori technických vied prof. S. M. Bragin a S. A. Jakovlev.
Takzvané H-káble, ktoré sú pomenované po svojom vynálezcovi, nemeckom inžinierovi M. Hochstaedterovi, majú široké uplatnenie v zahraničí.
V H-kábli sú tri izolované a tienené vodiče skrútené a umiestnené v spoločnom olovenom alebo vlnitom hliníkovom plášti. Radiálne pole v izolácii je zabezpečené prítomnosťou tienenia z medených pások na povrchu každého izolovaného jadra. IN V poslednej dobe Rozšírili sa H-káble so sektorovými vodičmi. H-káble majú o niečo menšie rozmery, pričom sa znižuje spotreba materiálov na ich výrobu. Káble typu OSB sú však flexibilnejšie, obsahujú menej impregnačného zloženia a majú Lepšie podmienky na odvod tepla.
Káble s oddelene vedenými vodičmi sa vyrábajú len s okrúhlymi medenými alebo hliníkovými vodičmi s prierezom 25... 185 mm 2 pre napätie 20 kV a prierezom 120... 150 mm 2 pre napätie 35 kV. Pre káble typu OSB sa používajú najmä lankové žily a najlepšie vlastnosti majú káble so zhutnenými žilami. Pri zhutňovaní jadier sa ich priemer zmenšuje a povrch jadra sa vyhladzuje. Na vyrovnanie elektrického poľa sú na povrch jadra umiestnené sitá vyrobené z polovodičového papiera. Cez izoláciu je tiež umiestnené sito z polovodičového papiera, buď metalizovaného polovodičového papiera, alebo polovodivého papiera, cez ktorý je položená hliníková alebo medená fólia. Hrúbka izolácie káblov pre napätie 20 kV pre úseky žíl 25...95 mm 2 je 7 mm, pre úseky 120...150 mm 2 - 6 mm, káble pre napätie 35 kV - pre všetky úseky 9 mm.
Hrúbka oloveného plášťa v závislosti od prierezu jadra je v rozmedzí 1,4...2,8 mm. Hliníkové plášte pre takéto káble sa doteraz nepoužívali kvôli ich tuhosti. Samostatne vedené vodiče sa skrúcajú s vyplnením medzier medzi nimi impregnovanou káblovou priadzou alebo sklenenou priadzou. Kábel s výplňou môže mať v priereze okrúhly aj trojuholníkový tvar so zaoblenými vrcholmi. Vonku sú skrútené jadrá s výplňou obalené textilnou páskou alebo káblovou priadzou a potom sa na ne aplikujú ochranné kryty. Príklad symbol: kábel OSBU 3x50-20 GOST 18410-73 - kábel značky OSB s vodičmi s prierezom 50 mmg pre napätie 20 kV.
Všeobecné požiadavky na káble s impregnovanou papierovou izoláciou pre 1-35 kV.
Uvedené káble sú určené na použitie pri teplotách životné prostredie±50 °C. Pri ukladaní káblov by minimálny polomer ohybu nemal presiahnuť 15-násobok vonkajšieho priemeru kábla pre viacžilové káble s oloveným plášťom a 25-násobok pre ostatné káble.
Elektrický izolačný odpor pri teplote 20 °C je zvyčajne najmenej 200 kOhm/m pre káble s napätím 6 kV a vyšším. Hodnota tangens dielektrickej straty (tg 8), meraná po stavebnej dĺžke pri napätí rovnajúcom sa polovici menovitého napätia, nepresahuje 0,008. Garantovaná životnosť kábla je minimálne 25 rokov.
Dlhý termín prípustná teplotažily kábla pre napätie 1-35 kV, musí zodpovedať prevádzková teplota tzv
Dlhodobo prípustná teplota žil káblov s impregnovanou papierovou izoláciou pre napätie 1-35 kV
Menovité napätie kábla |
Impregnácia izolácie |
Prípustná prevádzková teplota, °C |
Lean |
||
Lean |
||
Korekčné faktory pre teplotu vzduchu
Normálne |
Korekčné faktory |
||||||||||
teplota |
pri skutočnej teplote vzduchu C |
||||||||||
* Pre plynom plnené káblové vedenia 10-35 kV.
Porovnávacie charakteristiky elektrickej pevnosti papiera, impregnačného oleja a izolácie káblov
Izolácia |
Jednominútová elektrická pevnosť pri 20 "C, kV/mm |
|||
premenlivé napätie |
neustále napätie |
|||
Sušený papier |
||||
Impregnačný olej |
||||
Izolácia kábla (papier + olej) |
||||
Klasifikácia a označenie napájacích káblov
Podstatné prvky
Dizajn napájacieho kábla
Silové káble pozostávajú z nasledujúcich hlavných prvkov: vodivé jadrá (TCC), izolácia, plášte a ochranné kryty. Okrem hlavných prvkov môže dizajn napájacích káblov zahŕňať obrazovky, neutrálne vodiče, ochranné uzemňovacie vodiče a plnivá.
Dirigenti navrhnutý tak, aby prešiel elektrický prúd, sú základné a nulové. Hlavné jadrá sa používajú na vykonávanie hlavnej funkcie kábla - prenos elektriny cez ne. Neutrálne vodiče sú navrhnuté tak, aby prenášali rozdiel vo fázových (pólových) prúdoch, keď je ich zaťaženie nerovnomerné. Sú pripojené k neutrálu zdroja prúdu.
Ochranné uzemňovacie vodiče sú pomocné vodiče kábla a sú určené na spojenie kovových častí elektrickej inštalácie, ku ktorej je kábel pripojený a ktoré nie sú pod prevádzkovým napätím, s ochranným uzemňovacím obvodom zdroja prúdu.
Izolácia je vrstva dielektrika (impregnovaný papier, plast, guma atď.) nanesená na vodivé jadro. Slúži na zabezpečenie potrebnej elektrickej pevnosti vodivých jadier kábla voči sebe navzájom a voči uzemnenému plášťu (zem).
Obrazovky sa používajú na ochranu vonkajších obvodov pred vplyvom elektromagnetických polí prúdov pretekajúcich káblom a na zabezpečenie symetrie elektrického poľa okolo žíl kábla.
Plnidlá sú navrhnuté tak, aby eliminovali voľné medzery medzi káblovými konštrukčnými prvkami za účelom utesnenia, dodania požadovaného tvaru a mechanickej stability káblovej konštrukcie.
Mušle chráňte vnútorné prvky kábla pred vlhkosťou a inými vonkajšími vplyvmi.
Ochranné kryty určené na ochranu plášťa kábla pred vonkajšími vplyvmi. V závislosti od konštrukcie kábla ochranné kryty zahŕňajú vankúš, pancierový kryt a vonkajší kryt.
Silové káble je vhodné klasifikovať podľa menovitého napätia, pre ktoré sú navrhnuté; klasifikačnými kritériami môže byť aj typ izolácie a konštrukčné vlastnosti káblov (pozri obr. 1.1).
Všetky silové káble možno rozdeliť do dvoch skupín podľa ich menovitého prevádzkového napätia. Skupina nízkonapäťových káblov zahŕňa káble určené na prevádzku v elektrických sieťach s izolovaným neutrálnym neutrálom striedavých napätí 1, 3, 6, 10, 20 a 35 kV s frekvenciou 50 Hz. Rovnaké káble je možné použiť v sieťach so striedavým napätím s uzemneným neutrálom a v sieťach s jednosmerným napätím. Takéto káble sa v Rusku vyrábajú s impregnovanou papierovou, plastovou a gumenou izoláciou, pričom najsľubnejším typom izolácie je plast.
Ryža. 1.1. Klasifikácia napájacích káblov
Káble s plastovou izoláciou sú jednoduchšie na výrobu, pohodlnejšie sa inštalujú a používajú. Výroba silových káblov s plastovou izoláciou sa v súčasnosti výrazne rozširuje. Silové káble s gumovou izoláciou sa vyrábajú v obmedzenom množstve. Nízkonapäťové káble sa podľa účelu vyrábajú v jednožilovom, dvojžilovom, trojžilovom a štvoržilovom prevedení (obr. 1.2–1.4).
Ryža. 1.2. Dvojžilové káble s kruhovými (a) a segmentovými (b) žilami
Jednožilové a trojžilové káble sú určené na prevádzku v sieťach s napätím 1–35 kV, dvoj- a štvoržilové káble sa používajú v sieťach s napätím do 1 kV.
Ryža. 1.3. Trojžilové káble s kruhovými (a) a sektorovými (b) žilami
Štvoržilový kábel je určený pre štvorvodičové siete striedavého napätia. Štvrté jadro v ňom je uzemňovací alebo neutrálny vodič, takže jeho prierez je zvyčajne menší ako prierez hlavných jadier. Pri kladení káblov vo výbušných priestoroch a v niektorých iných prípadoch sa však prierez štvrtého jadra volí rovnaký ako prierez hlavných jadier.
Ryža. 1.4. Štvoržilové káble
Do káblovej skupiny vysoké napätie zahrnuté sú káble určené na prevádzku v sieťach striedavého napätia 110, 220, 330, 380, 500, 750 kV a viac, ako aj káble jednosmerného napätia kV a viac. Väčšina vysokonapäťových káblov v Rusku sa v súčasnosti vyrába s olejom impregnovanou papierovou izoláciou – ide o nízkonapäťové a nízkonapäťové káble plnené olejom. vysoký tlak. Vysoká elektrická pevnosť izolácie týchto káblov je zabezpečená nadmerným tlakom oleja v nich. V zahraničí sa však rozšírili aj káble plnené plynom, ktoré využívajú plyn ako izolačné médium aj na vytváranie pretlaku v izolácii. Najsľubnejšie sú vysokonapäťové káble s plastovou izoláciou, ale problém vytvorenia takýchto káblov pre napätie 110 kV a vyššie ešte nie je úplne vyriešený.
Označenia napájacích káblov zvyčajne obsahujú písmená označujúce materiál, z ktorého je vyrobené jadro, izolácia, plášť a typ ochranného krytu. Označenie vysokonapäťových káblov tiež odráža vlastnosti jeho dizajnu.
Medené vodiče nie sú v označení káblov označené špeciálnym písmenom, hliníkový vodič je označený písmenom A na začiatku označenia. Ďalšie písmeno značky kábla označuje izolačný materiál a impregnovaná papierová izolácia nemá písmenové označenie, polyetylénová izolácia je označená písmenom P, polyvinylchlorid - písmenom B a gumová izolácia– písmeno P. Ďalej nasleduje písmeno zodpovedajúce typu ochranného plášťa: A – hliník, C – olovo, P – polyetylénová hadica, B – plášť z polyvinylchloridu, P – gumený plášť. Posledné písmená označujú typ ochranného krytu.
Napríklad kábel značky SG má medené jadro, impregnovanú papierovú izoláciu, olovený plášť, nemá ochranné kryty. Kábel značky APAShv má hliníkové jadro, polyetylénovú izoláciu, hliníkový plášť a PVC hadicu. Káble plnené olejom obsahujú vo svojom označení písmeno M (na rozdiel od káblov plnených plynom - písmeno G), ako aj písmeno označujúce charakteristiky tlaku oleja v kábli a súvisiace konštrukčné prvky. Napríklad kábel značky MNS je olejom plnený, nízkotlakový kábel v olovenom plášti s výstužným a ochranným povlakom, alebo kábel značky MVDT je olejom plnený, vysokotlakový kábel v oceľovom potrubia.
na napätie 1–35 kV
Silové káble s pásovou izoláciou. Prevažná časť silových káblov pre napätie do 10 kV sa vyrába ako trojžilové káble so sektorovými žilami, tzv. pásovo izolované káble (obr. 1.5). Takéto káble sa vyrábajú s medenými a hliníkovými vodičmi s prierezom od 6 do 240 mm2.
Ryža. 1.5. Trojžilový kábel s pásovou izoláciou:
1 – žila; 2 – fázová izolácia; 3 – izolácia v páse;
4 – kovový plášť; 5.6 – ochranné a spevňujúce kryty
IN posledné roky Meď sa stala akútnym nedostatkom, takže hliník sa najčastejšie používa v káblovom priemysle, a to ako na vodivé jadrá, tak aj na plášte.
Elektrická vodivosť hliníka je 1,65-krát menšia ako u medi, avšak jeho hustota je 3,3-krát menšia ako hustota medi, čo umožňuje získať hliníkové vodiče s rovnakým elektrickým odporom, ktoré sú 2-krát ľahšie ako medené. V súčasnosti je 85% silových káblov s impregnovanou papierovou a plastovou izoláciou pre napätie 1 kV a vyššie vyrobených s hliníkovými vodičmi. Výroba jednodrôtových hliníkových vodičov vo forme súvislého sektora poskytuje veľký ekonomický efekt v káblovom priemysle. Použitie takýchto vodičov umožňuje zmenšiť priemer kábla; pri výrobe takýchto vodičov sa navyše zvyšuje produktivita práce, pretože v porovnaní s výrobou lankových vodičov sa objem ťahacích operácií znižuje a prevádzka je eliminované krútenie vodičov. Pevné sektorové vodiče majú väčšiu tuhosť ako skrútené, navyše sa trochu zvyšuje zložitosť inštalácie káblov s takýmito vodičmi. Ako však ukázali štúdie, tuhosť kábla nie je určená hlavne prúdovými žilami, ale predovšetkým materiálom a dizajnom plášťa.
Káblovú izoláciu tvoria pásky z káblového papiera impregnovaného zmesou olej-živica. V kábloch pre napätie 1–10 kV je každá fáza izolovaná samostatne a potom je na skrútené izolované žily nanesená spoločná izolácia - pásová izolácia. Medzery medzi izolovanými jadrami sú vyplnené zväzkami sulfátového papiera. Elektrické pole v kábloch s pásovou izoláciou má zložitý vzhľad. Siločiary v niektorých oblastiach káblovej časti nie sú kolmé na vrstvy papiera, takže v izolácii sa objavuje tangenciálna zložka elektrického poľa.
Káble vyrábané v Rusku sú určené na prevádzku v sieťach s izolovaným neutrálom. V tomto prípade v núdzovom režime bude napätie medzi susednými nepoškodenými fázami rovné napätiu medzi týmito fázami a plášťom a rovné lineárnemu napätiu siete. V skutočnosti, keď je jedna z fáz uzavretá ku plášťu izolovaným neutrálom, tento získa potenciál poškodenej fázy. Preto, aby sa zabezpečila približná rovnosť priemernej intenzity elektrického poľa vo fázovej a pásovej izolácii v núdzovom režime, je potrebné zvoliť ich rovnakú hrúbku. Ak však vezmeme do úvahy skutočnosť, že núdzové režimy prevádzky káblov sú krátkodobého charakteru, pri krátkodobých zvýšeniach napätia je povolené mierne zvýšenie intenzity poľa v izolácii kábla.
Hlavnou nevýhodou impregnovanej papierovej izolácie je jej vysoká hygroskopickosť, preto na ochranu izolácie pred vlhkosťou počas skladovania, inštalácie a prevádzky sú káble uzavreté v kovovom plášti. V Rusku sa silové káble vyrábajú v olovených a hliníkových plášťoch.
Káble s hliníkovým plášťom sú oveľa ľahšie ako káble s oloveným plášťom (hustota hliníka je 4,2-krát menšia ako hustota olova).
Vysoká elektrická vodivosť hliníka umožňuje použiť hliníkové plášte ako štvrté jadro kábla, čo poskytuje výraznú úsporu hliníkových, izolačných a ochranných krytov. Káble s hliníkovým plášťom však nemožno použiť v podmienkach vystavenia agresívnemu prostrediu (výpary zásad, koncentrované alkalické roztoky). V takýchto podmienkach je potrebné použiť káble s oloveným plášťom.
Skúsenosti s výrobou a montážou káblov s hliníkovým plášťom s priemerom nad 40 mm odhalili ich nadmernú tuhosť. Použitie vlnitého plášťa zvyšuje flexibilitu káblov, avšak pri ukladaní takýchto káblov na šikmé trasy môže impregnačná kompozícia stekať po vlnách a vytvárať vzduchové inklúzie v izolácii káblov. V tomto ohľade môžu byť vlnité plášte použité iba v kábloch, ktorých izolácia je impregnovaná neodtokovými zlúčeninami.
Káble s radiálnym elektrickým poľom pre napätie 20 a 35 kV. So zvyšujúcim sa prevádzkovým napätím sa zvyšuje intenzita elektrického poľa v izolácii kábla a pri napätiach vyšších ako 20 kV sa hodnoty tangenciálnej zložky intenzity poľa v kábloch s pásovou izoláciou blížia k hodnotám, pri ktorých je možný rozpad izolácie. V tejto súvislosti sa káble pre napätie 20 a 35 kV vyrábajú buď v jednožilovom prevedení s okrúhlymi hliníkovými alebo medenými vodičmi v olovenom a hliníkovom plášti, alebo v trojžilovom prevedení s káblom stočeným z troch kruhových izolovaných jadrá, z ktorých každé má olovený plášť. V izolácii týchto káblov je elektrické pole radiálne, pričom pozdĺžna zložka intenzity poľa prakticky chýba, čo umožňuje vyrábať káble s papierovou izoláciou impregnovanou viskóznym olejovo-živofónovým zložením pre napätia 20 a 35 kV. .
Trojžilové káble s radiálnym elektrickým poľom vyrábané v Rusku (tzv. káble so samostatne vedenými vodičmi) sú značiek OSB, AOSB (obr. 1.6).
Ryža. 1.6. Trojžilový kábel so samostatne vedenými vodičmi:
1 – žila; 2 – izolácia; 3 – olovená pošva; 4 – plnenie;
5 – drôtený pancier
Káble so samostatne vedenými vodičmi sa vyrábajú len s okrúhlymi medenými alebo hliníkovými vodičmi s prierezom 25 - 185 mm 2 pre napätie 20 kV a 120 - 150 mm 2 pre napätie 35 kV. Pre káble typu OSB sa používajú hlavne lankové žily a najlepšie vlastnosti majú káble so zhutnenými žilami.
Hliníkové plášte pre takéto káble sa doteraz nepoužívali kvôli ich tuhosti.
Káble pre vertikálne inštalácie. Pri ukladaní káblov s impregnovanou papierovou izoláciou na trasy s veľkými výškovými rozdielmi hrozí zatekanie impregnačnej kompozície do spodnej časti trasy. V horných úsekoch trasy sa tak znižuje elektrická pevnosť kábla v dôsledku výskytu vzduchových medzier v izolácii. V dolných úsekoch trasy kvôli vysoký krvný tlak impregnačná kompozícia, je možné odtlakovanie kábla. Zníženie účinku stekania impregnačnej kompozície je možné dosiahnuť nasledujúcimi opatreniami: použitím uzamykacích spojok pri spájaní stavebných dĺžok kábla; zníženie objemu impregnačnej kompozície v kábli; zvýšenie viskozity impregnačnej kompozície.
Niektorí Všeobecné požiadavky na káble s impregnovanou papierovou izoláciou o 1–35 kV. Uvedené káble sú určené na prevádzku pri teplote okolia ±50 °C. Pri ukladaní káblov by minimálny polomer ohybu nemal presiahnuť 15-násobok vonkajšieho priemeru kábla pre viacžilové káble s oloveným plášťom a 25-násobok pre ostatné káble. Dlhodobo prípustná teplota žil káblov pre napätie 1–35 kV, tzv. prevádzková teplota, je stanovená na 50 °C pre 35 kV a 80 °C pre 1–3 kV.
Garantovaná životnosť kábla je minimálne 25 rokov.
Výhody: vysoké elektrické parametre; väčšia prevádzková spoľahlivosť.
nedostatky: výrobný proces je zložitý a neefektívny; káble sa vyrábajú iba v kovovom plášti, pretože impregnovaný papier nie je odolný voči vlhkosti, čo výrazne zvyšuje náklady a hmotnosť ich dizajnu; Vzhľadom na odvodnenie impregnačnej kompozície v kábloch existujú obmedzenia pre vertikálne pokladanie.
1.4. Silové káble s plastovou izoláciou pre napätie 1–35 kV
Použitie plastov na izoláciu napájacích káblov môže výrazne zjednodušiť technológiu ich výroby. Plastovú izoláciu je možné nanášať na vodiče extrúziou pomocou závitovkových lisov. Tento proces je oveľa produktívnejší ako izolácia pomocou ovíjania páskou. Navyše tým odpadá nutnosť sušenia a impregnácie izolácie. Použitie plastov tiež umožňuje odľahčiť dizajn káblov, zjednodušiť inštaláciu a inštaláciu a tiež umožňuje inštaláciu na trasy s veľkými rozdielmi v úrovniach.
Hlavnými materiálmi používanými na nahradenie olejom impregnovanej papierovej izolácie sú polyetylén, polyvinylchlorid a etylénpropylénový kaučuk.
Jedným z najsľubnejších materiálov na izoláciu káblov je polyetylén. Tento materiál má v porovnaní s inými materiálmi množstvo výhod: vysoká elektrická pevnosť; malé hodnoty hustoty e r a tgδ; dobrá flexibilita; odolnosť proti vlhkosti. Treba tiež poznamenať, že zo všetkých známych polymérne materiály V súčasnosti je možné získať len veľmi čistý polyetylén obsahujúci minimálne množstvo nečistôt, čo umožňuje jeho použitie vo výrobkoch určených na prevádzku pri vysokých intenzitách elektrického poľa.
Najvhodnejším materiálom na izoláciu káblov je zosieťovaný polyetylén, t.j. polyetylén s priestorová štruktúra molekuly. Jeho elektrické vlastnosti sú na úrovni termoplastického polyetylénu a jeho tepelná odolnosť je vyššia.
V Rusku sa silové káble s plastovou izoláciou pre napätie 0,66–6 kV, určené na prenos a rozvod elektriny v stacionárnych inštaláciách, vyrábajú s hliníkovými a medenými vodičmi s prierezom od 1,5 do 240 mm2. Jadrá týchto káblov môžu byť okrúhle alebo sektorové. Ako izolácia možno použiť polyvinylchloridový plast a vulkanizovaný polyetylén.
Na ochranu pred vlhkosťou a mechanickým poškodením majú káble plastový alebo hliníkový plášť.
Káble tohto typu sú určené na prevádzku pri teplote okolia od –50 do +50°C. Prípustné zahrievanie káblových žíl v núdzovom režime nepresahujúce 8 hodín denne a maximálne 1000 hodín počas životnosti by nemalo presiahnuť 80 °C pre izolácie z polyvinylchloridového plastu a polyetylénu a 130 °C pre izolácie z vulkanizovaný polyetylén.
Silové káble pre napätie 10–35 kV sa vyrábajú spravidla s izoláciou z vulkanizovaného polyetylénu, jednožilové aj trojžilové. Najčastejšie sa používajú jednožilové káble, ktoré sa dodávajú vo veľkých dĺžkach a ľahšie sa inštalujú a obsluhujú (z pohľadu opravárenských prác).
Domáce jednožilové káble s izoláciou z vulkanizovaného polyetylénu pre napätie 10 kV sa vyrábajú s hliníkovými vodičmi s prierezom 120–240 mm2. Škrupina s hrúbkou 1,9–2,1 mm môže byť vyrobená napríklad z polyvinylchloridovej plastovej zmesi alebo nízko horľavej polyvinylchloridovej plastovej zmesi. Nominálna hrúbka izolácie 4 mm. Elektricky vodivé sitá pozdĺž jadra a izolácie majú nominálnu hrúbku 0,7 mm. Trvalá prevádzková teplota by nemala presiahnuť 90 °C.
Domáce káble pre napätie 35 kV majú podobný dizajn. Ako izolácia sa používa vulkanizovaný polyetylén, ako plášť - polyetylénová alebo polyvinylchloridová plastová zmes. Za prítomnosti významných ťahových síl v prevádzke sa používa pancier vyrobený z okrúhlych pozinkovaných oceľových drôtov. Prierezy káblových vodičov - od 95 do 240 mm 2, vodiče s prúdom - medené alebo hliníkové. Hrúbka izolácie – 7 mm; hrúbka elektricky vodivej obrazovky pozdĺž jadra je 1,0 mm, pozdĺž izolácie - 0,4 mm. Nominálna hrúbka plášťa by mala byť 2,3–2,5 mm.
Katalóg našej stránky predstavuje rôzne káblové a drôtené výrobky.
Jedným z typov napájacích káblov je papierom izolovaný kábel. Ukladanie takéhoto kábla môže byť trvalo vykonávané v zemi, pod vodou, vo vzduchu. Takéto káble sa používajú na rozvod a prenos elektriny do 35 kV.
Kábel patriaci do tejto triedy môže mať medené alebo hliníkové vodiče. Tiež káble s papierovou izoláciou môžu mať rôzne tvary: monolitické, sektorové alebo viacžilové.
Ktorýkoľvek z týchto typov káblov je určený pre prevádzkové teploty od -50 do +500C a pre striedavé napätie 10-50 Hz.
Cez žily sa aplikujú papierové káblové pásky impregnované olejovou kolofóniou alebo nekvapkajúcou zmesou. Takto izolované jadrá sú skrútené.
Medzery medzi jadrami sú vyplnené špeciálnymi prameňmi vyrobenými zo sulfátového papiera. Potom sa aplikuje izolácia pásu. Fázová a pásová izolácia môže mať rôznu hrúbku v závislosti od prevádzkových podmienok.
Nevýhodou takejto papierovej izolácie, dokonca impregnovanej špeciálnym zložením, je, že je vysoko hygroskopická. Na ochranu kábla pred vlhkosťou počas inštalácie a prevádzky je umiestnený v kovovom plášti.
Papierom izolovaný napájací kábel môže mať inú škrupinu. Všetko závisí od prostredia a klimatickej zóny, v ktorej sa používa. Plášť môže byť vyrobený z hliníka, olova alebo pancierového PVC.
Pri kábli s hliníkovým plášťom nehrozí mechanické poškodenie (na rozdiel od káblov s oloveným plášťom) a je aj vzduchotesnejší.
Hliník má vysokú elektrickú vodivosť, čo umožňuje použiť hliníkový plášť ako štvrté jadro kábla. To vám umožní ušetriť hliník, ochranný a izolačný kryt.
Ak však napájací kábel s papierovou izoláciou sa prevádzkuje v agresívnom prostredí (napríklad alkalické pary alebo koncentrované alkalické roztoky), potom v takejto situácii možno použiť len kábel s oloveným plášťom.
Ak má kábel priemer väčší ako 40 mm, stáva sa nadmerne tuhým. V tomto prípade papierom izolovaný kábel Vyrobené s vlnitým hliníkovým plášťom. Ale aj v tomto prípade existujú určité nevýhody.
Ak je kábel položený šikmo, impregnačná kompozícia môže stekať po vlnách. Preto sa vlnitý plášť používa iba vtedy, ak sú papierové káblové pásky impregnované viskóznou nekvapkajúcou zmesou.
V našom katalógu si môžete vybrať značku napájací kábel s papierovou izoláciou, ktorý je najvhodnejší na riešenie zadanej úlohy. Naši konzultanti vám pomôžu vybrať požadovaný kábel.
Silové káble s impregnovanou papierovou izoláciou(s viskóznou impregnáciou) majú výrazné obmedzenia menovitého napätia v dôsledku intenzívnych ionizačných procesov počas striedavé napätie, a preto sa používajú v distribučných sieťach v Rusku pri napätí do 35 kV vrátane (v zahraničí pri napätí do 60 kV).
V Rusku sa silové káble s impregnovanou papierovou izoláciou pre napätie do 35 kV vrátane vyrábajú v súlade s GOST 18410-73 (výrobcovia: Kamkabel, Sevkabel, Irkutskkabel, Moskabel atď.). Ako už bolo uvedené, tieto káble sú najobľúbenejším typom produktu. Ich podiel predstavuje asi 95 % všetkých typov káblov používaných v distribučných sieťach.
Káble s viskóznou impregnáciou do 10 kV vrátane (viď obr. 1) sú najčastejšie trojžilové s pásovou izoláciou a sektorovými medenými alebo hliníkovými vodičmi s prierezom od 6 do 240 mm2 a viac (káble zn. AAG, AAShv, ASB, ASShv, SB, SBShv atď.). Hliníkové vodiče môžu byť jednožilové v celom rozsahu sekcií alebo viacžilové zhutňované v rozsahu sekcií od 70 do 240 mm2. Medené vodiče sa vyrábajú hlavne ako lankové drôty.
Kábel ААШв 
7 – Podvrstva bitúmenu a PET fólie; 8 – Vonkajší kryt z PVC plastu.
Kábel SBShv 
7 – Vankúše vyrobené z bitúmenu a krepového papiera; 8 – Pancier z oceľových pásov;
9 – Podvrstva bitúmenu a PET fólie; 10 – Vonkajší kryt vyrobený z PVC plastu.
Ryža. 1. Konštrukčné prvky káblov s pásovou izoláciou do 10 kV:
1 – Jednodrôtový alebo viacvodičový vodič, hliníkový alebo medený;
2 – Fázová papierová izolácia impregnovaná viskóznou alebo nekvapkajúcou zmesou;
3 – Plnenie papierovými kúdeľmi;
4 – Pásová papierová izolácia impregnovaná viskóznou alebo nekvapkajúcou zmesou;
5 – Tienidlo z elektricky vodivého papiera pre káble 6 kV a viac;
6 – Hliníkové alebo olovené puzdro.
Káblovú izoláciu tvoria káblové papierové pásky na báze sulfátovej celulózy s hrúbkou 80, 120 a 170 mikrónov, impregnované zmesou olej-živica. Na výrobu impregnačnej kompozície sa používa káblový olej alebo zmes ropných olejov. Ako zahusťovadlo sa používa kolofónia, polyetylénový vosk alebo polyizobutylén. Každá fáza káblov sa izoluje samostatne a potom sa cez stočené izolované žily aplikuje spoločná takzvaná pásová izolácia. V kábloch 6 kV a viac sa na izoláciu pásu nanáša sito z polovodičového papiera. Medzery medzi izolovanými vodičmi v kábli sú vyplnené zväzkami sulfátového papiera.
V kábloch 1 a 3 kV sa hrúbka izolácie volí hlavne na základe jej mechanickej pevnosti. Pre káble 1 kV je hrúbka fázovej izolácie 0,75–0,95 mm a hrúbka izolácie pásu je 0,5–0,6 mm, pre káble 3 kV je to 1,35 a 0,7 mm. V kábloch 6 a 10 kV sa hrúbka izolácie vyberá s prihliadnutím na intenzity elektrického poľa v izolácii v prevádzkovom a núdzovom režime (napríklad skrat jednej fázy k plášti). Pre káble 6 kV je hrúbka izolácie fázy a pásu 2,0 a 0,95 mm a pre káble 10 kV - 2,75 a 1,25 mm.
Hlavnou nevýhodou impregnovanej papierovej izolácie je jeho veľká hygroskopickosť. Na ochranu izolácie pred vlhkosťou pri skladovaní, ukladaní a prevádzke sú káble uzavreté v olovenom alebo hliníkovom plášti. V poslednej dobe sa väčšina káblov vyrába v hliníkovom plášti, pretože. hliníkové plášte sú celkom hermetické, mechanicky pevnejšie a odolnejšie voči zaťaženiu vibráciami v porovnaní s olovenými plášťami. Káble s hliníkovým plášťom však nemožno použiť v korozívnom prostredí.
Kovové škrupiny sú spravidla chránené pred koróziou a mechanickým poškodením ochrannými krytmi. Ochranný kryt káblov pozostáva z vankúša, panciera a vonkajšieho krytu. Vankúš chráni kovovú škrupinu pred koróziou a tiež zohráva úlohu ochrany proti mechanickému poškodeniu pri použití brnenia. Pancier môže byť vyrobený z oceľových pások a oceľových pozinkovaných kruhových alebo plochých drôtov. Najjednoduchšou krycou konštrukciou je striedanie vrstiev bitúmenovej zmesi alebo bitúmenu, impregnovanej káblovej priadze alebo sklenenej priadze, bitúmenovej zmesi a povlaku, ktorý zabráni prilepeniu cievok káblov k bubnu (napr. kriedový povlak). Najspoľahlivejšie sú vonkajšie kryty typu Shv a Shp, ktoré majú nasledujúcu konštrukciu: lepidlo na bitúmenovej báze, plastová páska a extrudovaná PVC alebo plastová hadica. Pri ukladaní káblov v miestnostiach alebo miestach so zvýšeným nebezpečenstvom požiaru sa bitúmenové vrstvy nahrádzajú špeciálnou nehorľavou kompozíciou (takéto vonkajšie kryty sú označené indexom „ng“ v značke kábla, napríklad kábel značky AASHng). Používajú sa aj vonkajšie kryty so zníženou horľavosťou so zníženými emisiami dymu a plynov (označené indexom „ng-LS“ v značke kábla). Výber typu ochranného krytu je určený materiálom plášťa kábla, ako aj podmienkami jeho kladenia.
Káble na 20 a 35 kV sa vyrábajú buď v jednožilovom prevedení s okrúhlymi hliníkovými a medenými vodičmi v olovenom a hliníkovom plášti (káble značiek AAG, ASG, SG, AASHv), alebo v trojžilovom prevedení (viď. 2), pričom kábel je stočený z troch kruhových izolovaných žíl, z ktorých každé je uzavreté v olovenom plášti (káble značiek AOSB, OSB a pod.).
Káble so samostatne vedenými vodičmi sa vyrábajú s okrúhlymi medenými a hliníkovými vodičmi s prierezom od 25 do 400 mm2 pre káble 20 kV a prierezom od 120 do 400 mm2 pre káble 35 kV. Pre káble tohto typu sa používajú hlavne viacžilové zhutnené jadrá. Na vyrovnanie elektrického poľa sú na povrch jadra umiestnené sitá vyrobené z polovodičového papiera. Cez izoláciu sa tiež umiestni sito z polovodičového papiera alebo metalizovaného polovodivého papiera alebo polovodivého papiera a hliníkovej alebo medenej fólie.
AOSB kábel
Ryža. 2. Konštrukčné prvky káblov so samostatne vedenými vodičmi pre 20 a 35 kV:
1 – Lankové jadro, hliník alebo meď;
2 – Obrazovka vyrobená z elektricky vodivého papiera;
3 - Fázová papierová izolácia impregnovaná viskóznou alebo netečúcou zmesou;
4 - Obrazovka vyrobená z elektricky vodivého papiera;
5 – Olovené puzdro.
6 - Ochranná vrstva z krepového papiera a polyetyléntereftalátovej fólie;
7 - Výplň z káblovej priadze;
8 - Vankúš z káblovej priadze;
9 – Pancier z oceľových pásov;
10 – Vonkajší obal z vláknitých materiálov.
V 20 kV kábloch je hrúbka izolácie 7,0 mm pre vodiče s prierezom 25–95 mm2 a 6,0 mm pre vodiče s prierezom 120–400 mm2. V 35 kV kábloch je hrúbka izolácie 9,0 mm.
Hrúbka oloveného plášťa v závislosti od prierezu jadra je v rozmedzí 1,4–2,8 mm. Samostatne vedené vodiče sú skrútené a priestory medzi nimi sú vyplnené impregnovanou káblovou priadzou alebo sklenenou priadzou. Vonkajšia strana krútených jadier s výplňou je obalená káblovou priadzou a potom sú na ne aplikované ochranné kryty.
V zahraničí sa rozšírili aj takzvané H-káble (podľa prvého písmena nemeckého vynálezcu Hochstadtera). V H-kábli sú tri izolované a tienené jadrá spolu skrútené a umiestnené v spoločnom olovenom a vlnitom hliníkovom plášti. H-káble majú o niečo menšie rozmery, a preto sa znižuje spotreba materiálov na ich výrobu. V porovnaní s nimi sú však káble so samostatne vedenými vodičmi flexibilnejšie a majú lepšie podmienky na odvod tepla.
Pre pokládku na zvislé a strmé trasy s veľkým výškovým rozdielom (viac ako 15-25 m), kde hrozí zatekanie impregnačnej kompozície do spodnej časti trasy, sa používajú káble s papierovou izoláciou impregnovanou bezodtokovou zmesou. použité (káble značiek TsAABSHv, TsAABl, TsSB, TsAOSBG atď.). Nestékajúca impregnačná kompozícia má vysokú viskozitu, ktorá prakticky eliminuje jej pohyb po kábli. Káble s papierovou izoláciou impregnovanou nekvapkavou skladbou sa vyrábajú pre 6, 10 a 35 kV v jednožilovom a trojžilovom prevedení. Ich vyhotovenia sa zásadne nelíšia od prevedenia bežných káblov s viskóznou impregnáciou, avšak hrúbka izolácie týchto káblov je o niečo väčšia. Okrem toho, aby sa zvýšila elektrická pevnosť izolácie kábla o 35 kV, je odstupňovaná podľa hrúbky.
- späť
- Vpred
