Главная
Устройство силовых кабелей

Устройство силовых кабелей

Силовой кабель – один из важнейших элементов электросистемы. Собственно по силовым кабелям электроэнергия передается от главного распределительного щита или вводно-распределительного устройства к конечным пользователям. Для того чтобы правильно спроектировать систему электроснабжения, необходимо понимать особенности устройства силовых кабелей.

Рис. 1. Сечения силовых кабелей:

а - двухжильные кабели с круглыми и сегментными жилами,

б - трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками,

в - четырехжильчые кабели с нулевой жилой круглой, секторной и треугольной формы,

1 - токопроводящая жила, 2 - нулевая жила, 3 - изоляция жилы, 4 - экран на токопроводящей жиле, 5 - поясная изоляция, 6 - заполнитель, 7 - экран на изоляции жилы, 8 - оболочка, 9 - бронепокров, 10 - наружный защитный покров

Токопроводящие жилы
- это проводники электрического тока, изготавливаются из алюминия, либо меди. Делятся на основные и нулевые жилы. Основные жилы используются для передачи электрической энергии, а нулевые - для прохождения разности токов фаз при неравномерной нагрузке. По форме могут быть круглыми, секторными или сегментными. Нулевая жила (жила защитного заземления), как правило, 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 (см. рис. 1). Нулевая жила используется 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. Изоляция жилы - изоляция, наложенная на жилу кабеля. Используется бумажная, резиновая и пластмассовая (поливинилхлоридная и полиэтиленовая) изоляция.

Поясная изоляция – изоляция, наложенная поверх изолированных скрученных или параллельно уложенных жил кабеля. Бумажная изоляция кабелей пропитывается вязкими пропиточными составами (маслоканифольными или электроизоляционными синтетическими).

Недостаток кабелей с такой изоляцией – крайне ограниченная возможность прокладки по наклонным трассам (разность высот между концевыми их заделками не должна превышать определенных значений).

Кабели с вязким пропиточным составом, свободная часть которого удалена, называют кабелями с обедненно-пропитанной изоляцией. Их применяют при прокладке на вертикальных и наклонных трассах разностью уровней до 100 м. (либо без ограничения разности уровней, если это небронированные и бронированные кабели в алюминиевой оболочке на напряжение до 3 кВ).

Для прокладки по вертикальным и крутонаклонным трассам без ограничения разности уровней изготовляют кабели с бумажной изоляцией, пропитанной особым составом на основе церезина или полиизобутилена. Этот состав имеет повышенную вязкость, поэтому при нагреве кабеля, проложенного вертикально или вдоль крутого наклона, он не стекает вниз.

Резиновая изоляция выполняется из сплошного слоя резины или из резиновых лент с последующей вулканизацией. Такие кабели применяют в сетях переменного тока до 1 кВ и постоянного тока до 10 кВ.

Пластмассовая изоляция – это поливинилхлоридный пластикат в виде сплошного слоя или из композиций полиэтилена. Также используются кабели с изоляцией из самозатухающего (не поддерживающего горения) и вулканизированного полиэтилена.

Кабели с пластмассовой и резиновой изоляцией можно прокладывать на любую высоту.

Экраны

- это название оболочки, которая защищает внешние цепи от влияния электромагнитных полей токов, проходящих по кабелю. Экраны обеспечивают симметрию электрического поля вокруг жил кабеля. Изготавливаются из полупроводящей бумаги, алюминиевой или медной фольги.

Заполнители

- элементы, заполняющие свободные промежутки между токопроводящими жилами и изоляцией кабеля. Они герметизируют кабель, придают ему прочность и необходимую форму. В качестве заполнителей применяют жгуты из бумажных лент или кабельной пряжи, нити из пластмассы или резины.

Оболочка силового кабеля

бывает из алюминия, свинца, стали, пластмассы и резины. Она предохраняет внутренние элементы кабеля от разрушения влагой, кислотами, газами и т. п.

Защитные покровы силовых кабелей

защищают оболочки кабелей, которые могут повреждаться и даже разрушаться от химических и механических воздействий.

Существует три типа покрова: 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 представляет собой слои пропитанной кабельной пряжи, поливинилхлоридных, полиамидных и т.п. лент, крепированной бумаги, битумного состава или битума.

Бронепокров – это броня из стальной проволоки или стальных лент. Ею обматывают оболочки кабелей в зависимости от условий эксплуатации.

Броня из плоских стальных лент защищает кабели только от механических повреждений. Броня из стальных проволок помимо этого может растягиваться. Это очень важно при вертикальной прокладке кабелей на большую высоту или по крутонаклонным трассам.

Наружный покров предохраняет броню кабеля от коррозии. Он представляет собой слой кабельной или стеклянной пряжи, пропитанной битумным составом, а в некоторых конструкциях поверх слоев пряжи и битума накладывают выпрессованный ПВХ или полиэтиленовый шланг.

В шахтах, взрывоопасных и пожароопасных помещениях не допускается применять бронированные кабели обычной конструкции из-за наличия между оболочкой и броней кабеля «подушки» с содержанием горючего битума. В этих случаях должны применяться кабели с негорючей «подушкой» и наружный покров, изготовленный на основе стеклянной пряжи из штапельного стекловолокна.

Маркировка – способ определения типа кабеля.

Для определения свойств кабеля и возможной сферы его применения используют цветовую и знаковую маркировку. Цветовая маркировка может применяться каждой страной и производителем в соответствии со своей системой. Однако большинство стран старается придерживаться общих принципов, которые были разработаны Международной Электротехнической комиссией и нашли свое воплощений в стандарте данной Комиссии МЭК 60445:2010.

В нашей стране принято знаковое нанесение маркировки, где каждый знак и место, которое он занимает, имеет свое значение.

Материал жилы:

А – алюминиевая. Если нет ни какого символа, то это означает что жила медная. Данные символы стоят в самом начале применяемого кода.

Тип изоляции:

В – из поливинилхлорида

Ц – бумажная, пропитанная не стекающим составом

НР – резиновая, не поддерживающая горение

П – термопластичный полиэтилен, дополнительная буква С указывает, что данные материал самостоятельно затухающий, а символ В, что он вулканизированный.

Тип оболочки:

С – свинцовая

А – алюминиевая

О – наличие оболочки у каждой жилы

П – полиэтиленовая или из сополимера полиэтилена

В – поливинилхлорид

Броневая защита:

Б – броня, выполненная из двух стальных лент с защитным покровом от коррозии

Бн – то же, что и Б, но покрытие еще и не горючее

БбГ – броня, выполненная из профильной стальной ленты

К – из круглых, стальных, оцинкованных проволок с защитным покровом

П – то же, что и К, только проволока плоская.