Для полупроводящих экранов кабелей с бумажной изоляцией на напряжение 10, 20 и 35 кВ используют электропроводящую кабельную однослойную уплотненную бумагу марок КПУ-80 и КПУ-120. Электропроводящая бумага содержит ацетиленовую сажу. Удельное электрическое объемное сопротивление бумаг марок КПУ-80 и КПУ-120 равно 1×103 - 9×104 Ом·м.
Полупроводящие экраны из ПЭ, ПВХ пластиката в кабелях с пластмассовой изоляцией на напряжение 6 кВ накладывают только по поясной изоляции, на 10 кВ и выше - на ТПЖ и поверх изоляции (в некоторых конструкциях экраны по изоляции выполняют из электропроводящей прорезиненной ткани и слоев металлической ленты). Материал экрана и электрической изоляции должен быть одинаковым, чтобы избежать различий в величине температурного коэффициента расширения экрана и изоляции. В противном случае в пограничном слое могут образоваться полости, в которых будут происходить частичные разряды.
Защитные покровы, обычно состоящие из влагозащитной оболочки и наружных защитных покровов, предназначены для защиты всех элементов кабелей от механических, климатических и химических воздействий.
Влагозащитные оболочки предотвращают проникновение влаги внутрь изоляции; они могут быть металлическими (свинцовыми, алюминиевыми, стальными гофрированными), пластмассовыми (из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката) или резиновыми. Металлические оболочки обеспечивают полную защиту изоляции от влаги и поэтому применяются в тех случаях, когда материал изоляции обладает способностью впитывать влагу (бумага, пористые материалы и т.п.), или при специальных требованиях повышенной надежности. Полимерные оболочки хотя и имеют очень низкие коэффициенты влагопроницаемости (особенно полиэтилен), тем не менее допускают проникновение влаги внутрь. Эта влага за годы эксплуатации диффундирует через оболочку, что приводит сначала к ухудшению качества изоляции (снижению сопротивления, увеличению относительной диэлектрической проницаемости (ε) и тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ)), а затем к ее пробою в силовых кабелях или существенному ухудшению передачи сигналов в кабелях связи. По этой причине полимерные влагозащитные оболочки применяются в тех случаях, когда изоляция достаточно влагостойка, т.е. в разнообразных кабелях со сплошной полиэтиленовой или поливинилхлоридной изоляцией.
Алюминиевые оболочки изготавливают методом прессования (алюминий чистотой не менее 99,5% (марка А5) или сваркой (марка АД1) гладкими или гофрированными. Они в 2 - 2,5 раза прочнее свинцовых, поэтому силовые кабели часто применяются небронированными. Высокая проводимость алюминия позволяет использовать оболочку в качестве экрана для защиты от внешних влияний или в качестве нулевой токопроводящей жилы. Толщина алюминиевых оболочек выбирается по табл. 1.
Таблица 1.
Номинальная толщина алюминиевых оболочек кабелей, мм
Диаметр под оболочкой, мм |
Прессованная |
Сварная |
||
гладкая |
гофрированная |
гладкая |
гофрированная |
|
До 12,5 |
1,10 |
- |
0,80 |
- |
12,5-15,0 |
1,10 |
- |
1,00 |
- |
15,0-17,5 |
1,15 |
- |
1,00 |
- |
17,5-20,0 |
1,20 |
- |
1,10 |
- |
20,0-22,5 |
1,30 |
- |
1,10 |
0,70 |
22,5-25,0 |
1,30 |
- |
1,20 |
0,80 |
25,0-27,5 |
1,35 |
- |
- |
0,80 |
27,5-30,0 |
1,40 |
- |
- |
0,90 |
30,0-32,5 |
1,45 |
- |
- |
0,90 |
32,5-35,0 |
1,50 |
- |
- |
0,90 |
35,0-37,5 |
1,55 |
1,35 |
- |
- |
37,5-40,0 |
1,65 |
1,40 |
- |
- |
40,0-42,5 |
1,75 |
1,50 |
- |
- |
42,5-45,0 |
1,80 |
1,55 |
- |
- |
45,0-47,5 |
1,85 |
1,60 |
- |
- |
47,5-50,0 |
1,90 |
1,60 |
- |
- |
50,0-52,5 |
1,95 |
1,65 |
- |
- |
52,5-55,0 |
2,00 |
1,70 |
- |
- |
55,0-57,5 |
2,00 |
1,70 |
- |
- |
57,5-60,0 |
2,00 |
1,70 |
- |
- |
Свинцовые оболочки изготавливаются из свинца марок С-2 и С-3 или с присадками (сурьмы - до 0,8%, олова - до 0,05%, теллура - до 0,05%, меди - до 0,05%). Их толщина выбирается по табл. 2.
Таблица 2.
Номинальная толщина свинцовых оболочек кабелей, мм
Диаметр кабеля под оболочкой, мм |
С защитными покровами |
Трехжильных с отдельными оболочками поверх изолированных жил |
Без защитных покровов и для подводной прокладки |
До 15,0 |
1,05 |
1,19 |
1,34 |
15,0-17,5 |
1,11 |
1,26 |
1,42 |
17,5-20,0 |
1,15 |
1,33 |
1,50 |
20,0-22,5 |
1,21 |
1,40 |
1,58 |
22,5-25,0 |
1,26 |
1,47 |
1,66 |
25,0-27,5 |
1,32 |
1,53 |
1,73 |
27,5-30,0 |
1,36 |
1,60 |
1,81 |
30,0-32,5 |
1,42 |
1,66 |
1,88 |
32,5-35,0 |
1,46 |
1,73 |
1,96 |
35,0-37,5 |
1,52 |
1,79 |
2,03 |
37,5-40,0 |
1,56 |
1,86 |
2,11 |
40,0-42,5 |
1,62 |
1,92 |
2,18 |
42,5-45,0 |
1,66 |
1,99 |
2,20 |
45,0-47,5 |
1,72 |
2,05 |
2,33 |
47,5-50,0 |
1,76 |
2,12 |
2,41 |
50,0-52,5 |
1,82 |
2,18 |
2,48 |
52,5-55,0 |
1,86 |
2,25 |
2,50 |
55,0-57,5 |
1,92 |
2,31 |
2,63 |
Свыше 57,5 |
1,96 |
2,38 |
2,71 |
Стальные оболочки изготавливаются из стальной холоднокатаной ленты марки 08-КП или 08-Ю со сварным швом. Сварка шва производится в высокочастотном агрегате в аргонно-дуговой атмосфере. Стальные оболочки гофрируют, и они требуют антикоррозийной защиты битумными составами и пластмассовыми шлангами.
Пластмассовые (п) или резиновые (р) оболочки в зависимости от условий эксплуатации разделяются на три категории:
Об-1 - переносные кабели и провода, работающие в тяжелых условиях (землеройные машины);
Об-2 - переносные кабели и провода, работающие в средних условиях или прокладываемые стационарно;
Об-3 - переносные кабели и провода, работающие в легких условиях (бытовые электроприборы и токоприемники при отсутствии механических нагрузок).
Толщина этой группы оболочек кабелей указана в табл. 3.
Таблица 3
Толщина пластмассовых и резиновых оболочек кабелей, мм
Диаметр кабельного изделия под оболочкой, мм |
Номинальная толщина резиновой и пластмассовой оболочки для категорий
|
|||||
Обр-1 |
Обп-1 |
Обр-2 |
Обп-2 |
Обр-3 |
Обп-3 |
|
До 6 |
1,5 |
1,2 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,8 |
Св. 6 до 10 |
2,0 |
1,7 |
1,7 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
Св. 10 до 15 |
2,5 |
1,7 |
2,0 |
1,5 |
1,2 |
1,2 |
Св. 15 до 20 |
3,0 |
2,0 |
2,0 |
1,7 |
- |
- |
Св. 20 до 25 |
3,5 |
2,3 |
2,5 |
1,9 |
- |
- |
Св. 25 до 30 |
4,5 |
2,5 |
3,0 |
1,9 |
- |
- |
Св. 30 до 40 |
5,0 |
3,0 |
3,0 |
2,1 |
- |
- |
Св. 40 до 50 |
5,0 |
3,5 |
4,0 |
2,3 |
- |
- |
Св. 50 до 60 |
6,0 |
4,0 |
4,5 |
2,5 |
- |
- |
Св. 60 |
6,0 |
- |
- |
3,0 |
- |
- |
Толщина брони и наружных защитных покровов приведены в статье «Броня и защитные покровы кабелей».