Кабельная линия электропередачи

Материал из Wiki Power System
Перейти к: навигация, поиск

Кабельная линия — линия электропередачи для передачи электроэнергии, расположенная в строительных конструкциях и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями.

Классификация кабельной продукции

В зависимости от конструктивного устройства кабельной линии делят на три категории:

  • Кабель - это одна или более изолированных токопроводящих жил, заключённых в герметичную оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут быть броня и защитные покровы.
  • Провод - одна неизолированная или одна или более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки могут быть неметаллическая оболочка и защитные покровы (металлические или неметаллические).
  • Шнур - две или более изолированных гибких или особо гибких жил (сечением для 1,5 мм2), скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в зависимости от условий эксплуатации могут быть неметаллическая оболочка и защитные покровы.

Описание конструкции

В электроэнергетике кабельные линии применяются на классах напряжений от 0,4 кВ до 500 кВ. Кабельные линии прокладываются там, где сооружение воздушных линий нецелесообразно по условиям техники безопасности, архитектурно-планировочным показателям или другим условиям, например при необходимости передаче электроэнергии через большие водные пространства. Наибольшее распространение кабельные линии получили в системах электроснабжения собственных нужд электростанций и подстанций, промышленных предприятий, городов, электрифицированного транспорта[1][2].

К достоинствам кабельных линий, по сравнению с воздушными, можно отнести их независимость от атмосферных воздействий, возможность прокладки трасс кабельных линий в густонаселенных районах и на территории промышленных предприятий, скрытость и недоступность трасс для посторонних лиц, компактность, а также меньшую вероятность повреждения линий.

Недостатками кабельных линий являются их значительно более высокая стоимость, по сравнению с воздушными линиями, сложность сооружения и эксплуатации.

Силовые кабели изготовляются в заводских условиях и состоят из следующих элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо этого в конструкции кабеля могут присутствовать экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители.

Токопроводящие жилы предназначены для прохождения тока. Силовые кабели могут иметь от одной до четырех медных или алюминиевых жил сечением от 1,5 до 2000 мм2. Жилы сечением до 16 мм2 выполняются однопроволочными, при больших сечениях жилы выполняются многопроволочными, по форме жилы могут быть круглыми или фасонными (секторные, сегментные).

Кабели напряжением до 1 кВ выполняются, как правило, четырехжильными, при напряжениях 6-35 кВ — трехжильными, при напряжениях 110—500 кВ — одножильными. Четырехжильные кабели могут выполняться с жилами одинакового сечения или с одной из жил меньшего, чем остальные, сечения. Эта жила меньшего сечения используется как нулевая или жила заземления.

Изоляция служит для обеспечения необходимой электрической прочности жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).

Для силовых кабелей применяется изоляция бумажная пропитанная или пластмассовая. Изоляция, наложенная непосредственно на жилу, называется изоляцией жилы. Изоляция, наложенная поверх всех жил, называется поясной. Бумажная изоляция выполняется в виде нескольких слоев из лент кабельной бумаги, пропитанной специальными составами (канифоль, полиэтиленовый воск, нефтяное масло и церезин).

Кабели с пластмассовой изоляцией имеют изоляцию в виде сплошного слоя из поливинилхлоридного пластиката или композиционного полиэтилена. При этом поясная изоляция может быть выполнена из прессованного пластиката в виде шланга, нескольких слоев пленки или сочетания бумаги и пленки.

Экраны кабелей защищают внешние цепи систем электроснабжения от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю. Для выравнивания электрического поля силовых кабелей высокого напряжения применяются электропроводящие экраны. В качестве экранов используется электропроводящая кабельная бумага, содержащая ацетиленовую сажу или полупроводящая металлизированная бумага, поверх которой наложена алюминиевая фольга. В кабелях с пластмассовой изоляцией экраны выполняются на жилах и поясной изоляции из электропроводящего полиэтилена.

Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания кабелю необходимой формы и механической устойчивости. Оболочки. Для предотвращения проникновения влаги в изоляцию, защиты от света, различных химических веществ и механических воздействий кабель снабжается защитными оболочками, которые изготовляются из алюминия, свинца, резины и полихлорвинила. Алюминиевые оболочки из-за хороших механических характеристик (прочность, стойкость к вибрациям и т. д.) не требуют бронирования. Высокая электрическая проводимость алюминия обусловливает отсутствие экранов и возможность использования оболочки в качестве нулевой жилы.

Свинцовые оболочки менее прочны по сравнению с алюминиевыми, на них при воздействии вибраций и растягивающих усилий растут кристаллы и образуются трещины. Из-за ползучести свинца на наклонных и вертикальных трассах наблюдаются необратимые процессы растяжения оболочек. Кроме того свинцовые оболочки подвержены воздействию почвенной и электрохимической коррозии.

Полиэтиленовые и поливинилхлоридные оболочки более стойки к агрессивным средам по сравнению с алюминиевыми и свинцовыми. Защитные покровы используются для защиты оболочек кабелей от внешних воздействий и в зависимости от конструкции могут состоять из подушки, бронепокрова и наружного покрова. В зависимости от конструкции могут отсутствовать один или два компонента. Подушка накладывается на оболочку и предназначена для предохранения её от механических повреждений лентами или проволоками брони. Бронепокров предохраняет кабель от внешних механических воздействий и состоит из металлических лент или проволок. Наружный покров предназначен для защиты брони от коррозии и выполняется в виде шланга из пластмассы или волокнистых материалов, пропитанных специальными противогнилостными составами[3].

Использованная литература

  1. Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для вузов / Б. И. Кудрин. М.: Энергоатомиздат, 1995. 416 с.
  2. Ристхейн Э. М. Электроснабжение промышленных установок : учебник для вузов, / Э. М. Ристхейн. М.: Энергоатомиздат, 1991. 424 с.
  3. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 648 с.