Как устроен силовой кабель?Силовой кабель состоит из основных элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов.
Также в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители.
Силовой кабель различают:
– по роду металла токопроводящих жил (кабели с алюминиевыми и медными жилами); – по роду материалов, которыми изолируются токоведущие жилы (кабели с бумажной, с пластмассовой и резиновой изоляцией);
– по роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды (кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке);
– по способу защиты от механических повреждений (бронированные и небронированные);
– по количеству жил (одно-, двух-, трех-, четырех и пятижильные).
Каждая конструкция кабеля имеет свои обозначения и марку.
Марка кабеля составляется из начальных букв слов, которые описывают конструкцию кабеля.
Элементы конструкции силового кабеля и их назначение.Токопроводящие жилы являются проводниками электрического тока.
Силовой кабель имеет основные и нулевые жилы.
Основные жилы применяются для передачи электрической энергии, а нулевые - для прохождения разности токов фаз при и неравномерной нагрузке.
Токопроводящие жилы силового кабеля изготовляют из алюминия и меди однопроволочными и многопроволочными.
По форме жилы бывают круглыми, секторными или сегментными.
Алюминиевые жилы кабеля до 35 мм2 включительно изготовляют однопроволочными, 50-240 мм2 – однопроволочными или многопроволочными, 300-800 мм2 – многопроволочными.
Медные жилы до 16 мм2 включительно изготовляют однопроволочными, 25 - 95 мм2 – однопроволочными или многопроволочными, 120 - 800 мм2 – многопроволочными.
Нулевая жила или жила защитного заземления обычно имеет сечение, уменьшенное по сравнению с основными жилами.
Она бывает круглой, секторной или треугольной формы и располагается в центре кабеля или между его основными жилами.
Жила защитного заземления применяется для соединения не находящихся под напряжением металлических частей электроустановки с контуром защитного заземления.
Изоляция обеспечивает необходимую электрическую прочность токопроводящих жил по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).
Применяется
- бумажная,
- резиновая ,
- пластмассовая (поливинилхлоридная и полиэтиленовая) изоляция.
Изоляция, наложенная на жилу кабеля, называется изоляцией жилы, а наложенная поверх изолированных скрученных или параллельно уложенных жил многожильного кабеля, называется поясной изоляцией.
Бумажная изоляция кабеля пропитывается вязкими пропиточными составами (маслоканифольными или электроизоляционными синтетическими).
Недостатком кабеля с вязким пропиточным составом является крайне ограниченная возможность прокладки их по наклонным трассам, а именно - разность высот между концевыми их заделками не должна превышать:
– для кабелей с вязкой пропиткой до 3 кВ бронированных и небронированных в алюминиевой оболочке - 25 м, небронированных в свинцовой оболочке - 20 м, бронированных в свинцовой оболочке - 25 м;
– для кабелей с вязкой пропиткой 6 кВ бронированных и небронированных в свинцовой оболочке - 15 м, в алюминиевой - 20 м;
– для кабелей с вязкой пропиткой 10 кВ бронированных и небронированных в свинцовой и алюминиевой оболочке - 15 м.
Кабель с вязким пропиточным составом, свободная часть которого удалена, называется кабелем с обедненно-пропитанной изоляцией.
Такой кабель применяют при прокладке на вертикальных и наклонных трассах без ограничения разности уровней, если это небронированные и бронированные кабели в алюминиевой оболочке на напряжение до 3 кВ, и с разностью уровней до 100 м - для любых других кабелей с обедненно-пропитанной изоляцией.
Для прокладки по вертикальным и крутонаклонным трассам без ограничения разности уровней изготовляют кабель с бумажной изоляцией, пропитанной особым составом на основе церезина или полиизобутилена.
Такой состав имеет повышенную вязкость, вследствие чего при нагреве кабеля, проложенного вертикально или по крутонаклонной трассе, он не стекает вниз.
Кабель с такой изоляцией можно прокладывать на любую высоту, так же как и кабели с пластмассовой и резиновой изоляцией.
Резиновая изоляция выполняется из сплошного слоя резины или из резиновых лент с последующей вулканизацией.
Силовой кабель с резиновой изоляцией применяют в сетях переменного тока до 1 кВ и постоянного тока до 10 кВ.
Силовой кабель с пластмассовой изоляцией имеет изоляцию из поливинилхлоридного пластиката в виде сплошного слоя или из композиций полиэтилена.
Также используется кабель с изоляцией из самозатухающего (не поддерживающего горения) и вулканизированного полиэтилена.
В последнее время широко применяются кабели с изоляцией выполненной по технологии пероксидной сшивки (силанолно-сшитой).
Экраны применяют для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, проходящих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля.
Экраны выполняют из полупроводящей бумаги и алюминиевой или медной фольги.
Заполнители необходимы для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля с целью герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля.
В качестве заполнителей применяют жгуты из бумажных лент или кабельной пряжи, нити из пластмассы или резины.
Оболочки силового кабеля.Алюминиевая, свинцовая, стальная гофрированная, пластмассовая и резиновая негорючая (найритовая) оболочки кабеля предохраняют внутренние элементы кабеля от разрушения влагой кислотами, газами и т. п.
Алюминиевую оболочку силового кабеля на напряжение до 1 кВ допускается использовать в качестве четвертой (нулевой) жилы в четырехпроводных сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью за исключением установок с взрывоопасной средой и установок, в которых ток в нулевом проводе при нормальных условиях составляет более 75 % тока в фазной жиле.
Защитные покровы силовых кабелей.Так как оболочки кабеля могут повреждаться и даже разрушаться от химических и механических воздействий, их покрывают защитными покровами.
Защитные покровы предохраняют оболочки кабеля от внешних воздействий (коррозии, механических повреждений).
К защитным покровам относятся подушка, бронепокров и наружный покров.
В зависимости от конструкции кабеля применяют один, два или три защитных покрова.
Подушка накладывается на экран или оболочку для их защиты от коррозии и повреждения лентами или проволоками брони.
Подушка выполняется из слоев пропитанной кабельной пряжи, поливинилхлоридных, полиамидных и других равноценных лент, крепированной бумаги, битумного состава или битума.
Для защиты от механических повреждений оболочки кабель обматывают в зависимости от условий эксплуатации
стальной ленточной или проволочной броней. Проволочную броню выполняют из круглых или плоских проволок.
Броня из плоских стальных лент защищает кабель только от механических повреждений.
Броня из стальных проволок помимо этого воспринимает также и растягивающие усилия.
Такие усилия возникают в кабелях при вертикальной прокладке кабелей на большую высоту или по крутонаклонным трассам.
Для предохранения брони кабеля от коррозии ее покрывают
наружным покровом, который выполнен из слоя кабельной или стеклянной пряжи, пропитанной битумным составом, а в некоторых конструкциях поверх слоев пряжи и битума накладывают выпрессованный поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг.
источник -
здесь
