Печать
Опубликовано: 02 апреля 2014 02 апреля 2014
Просмотров: 5942 5942

 Основная масса силовых кабелей с бумажной изоляцией на напряжение до 10 кВ выпускается трехжильными с секторными жилами, так называемые кабели с поясной изоля­цией (рис. 1). На­пряжение между фазами равно линейному, а между фазой и оболочкой — фазному, поэтому толщина электрической изоляции между жилами больше, чем между жилой и оболочкой. Междуфаз­ные заполнения находятся в электрическом поле, поэтому они выполняются из сульфатной бумаги.

   

Рис. 1. Сечение силового кабеля с бумажной изоляцией с секторными жилами:

1 - токопроводящая жила;

2 - междуфазное заполнение; 

3 - жильная электрическая изоля­ция;

4 - поясная электрическая изоляция;

5 - экран по изоляции;

6 - герметизирующая оболоч­ка;

7 - подушка под броню;

8 - броня из двух стальных лент;

9 - наружный защитный покров.

  

Такие кабели с бумажной изоляцией выпускаются с медными и алюми­ниевыми токопроводящими жилами сечением от 6 до 240 мм2. Алюминиевые жилы могут быть однопроволочными во всем диапазоне сечений, кроме того, в диапазоне 70—240 мм2 выпускаются также кабели с бумажной изоляцией с многопроволочными уплотненными жилами. Медные жилы изготавливаются в основном многопроволочными, однако в диа­пазоне сечений от 6 до 50 мм2 применяются однопроволочные жилы.

Изготовление токопроводящих жил в виде сплошного сектора дает большой экономический эффект в промышленности. Применение таких жил позволяет уменьшить диаметр, кроме того, при изготовлении таких жил повышается производительность труда, так как по сравнению с изготовлением многопроволочных жил сокращается объем волочильных операций и исключается операция скрутки жил. Но сплошные секторные жилы имеют большую жесткость, чем скрученные, кроме того, несколько повышается трудоемкость монтажа кабелей с такими жилами. Однако, как показали исследования, жесткость в основном определяется не токопроводящими жилами, а прежде всего материалом и конструкцией оболочки. Монтажные свойства кабелей с отожженными алюминиевыми жилами вполне удовлетворительны.

Электрическая изоляция состоит из лент кабельной бумаги, пропи­танной маслоканифольным составом. В кабелях на напряжение 1-10 кВ каждая фаза изолируется отдельно, а затем поверх скру­ченных изолированных жил накладывается общая — поясная изо­ляция. Промежутки между изолированными жилами заполняют­ся жгутами из сульфатной бумаги. Для рабочих режимов средние напряженности электрического поля в фазной и поясной изоляции будут примерно одинаковыми, если толщина изоляции между жилами будет примерно на 70% больше, чем между жилой и оболочкой.

В силовых кабелях с бумажной изоляцией на напряжения 1 и 3 кВ толщина изоляции выбира­ется в основном из условия ее механической прочности (отсутствие повреждений при изгибах). Для кабелей на напряжение 1 кВ толщина фазной и поясной изоляции в зависимости от сечения жилы составляет 0,75—0,95 и 0,5—0,6 мм, а на напряжение 3 кВ соответственно 1,35 и 0,7 мм.

Таблица 1

Номинальная толщина изоляции многожильных кабелей с поясной изоляцией

 

Напряжение, кВ

Сечение жил, мм2

Толщина изоляции, мм

жильная

поясная

1

6-95

0,75

0,5

120 и 150

0,85

0,6

185 и 240

0,95

0,6

3

6-240

1,35

0,7

6

10-240

2,0

0,95

6*

25-185

2,35

1,15

10

16-240

2,75

1,25

10*

25-185

3,40

1,40

35

120-400

12,0

-

* Бумажная изоляция пропитана нестекающим составом.

 

Другим вариантом конструкции являются силовые кабели с бумажной изоляцией с отдельно освинцованными жилами. В такой конструкции каждая изолированная токопроводящая жила круглого сечения заключена в дополнительную свинцовую оболочку.

Таблица 2

Номинальная толщина изоляции одножильных и трехжильных и кабелей с

отдельными оболочками

 

Напряжение, кВ

Сечение жилы, мм2

Толщина изоляции, мм

1

10-95

1,2

120 и 150

1,4

185 и 240

1,6

300 и 400

1,8

500 и 625

2,1

800

2,4

3

10-240

2,0

300 и 400

2,2

500 и 625

2,4

20

25-95

7,0

120-400

6,0

35

120-400

9,0

 

 

Основным недостатком бумажной пропитанной изоляции является ее большая гигроскопичность, поэтому для защиты изоляции от увлажнения в процессе хранения, прокладки и эксплуата­ции кабели заключают в металлическую оболочку – алюминиевую или свинцовую. Если ранее основным металлом для кабельных оболочек являлся свинец, то в настоящее время подавляющее большинство изготовляется в алюминиевой оболочке.

Высокая электропроводность алюминия дает возможность использовать алюминиевые оболочки в качестве четвертой жилы, что обеспечивает значительную экономию алюминия, изоляционных и защитных покровов. Однако алюминиевые оболочки нельзя применять в условиях воздействия на них агрессивных сред (пары щелочи, концентрированные щелочные растворы). В таких условиях необходимо применять свинцовые оболочки.

Применение гофрированной оболочки увеличивает гибкость, однако при прокладке на наклонных трассах возможны стекание по гофрам пропиточного состава и обра­зование воздушных включений в изоляции. В связи с этим гофрированные оболочки можно использовать только в кабелях, изоляция которых пропитана нестекающими составами.

Металлические оболочки, как правило, защищаются от коррозии и механических повреждений защитными покровами.

 

Кабели для вертикальных прокладок.

При прокладке кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на трассах с большим перепадом уровней существует опасность стекания пропиточного состава в нижнюю часть трассы. Стекание состава происходит в основном по промежуткам между проволоками в скрученных многопроволочных жилах, а также в зазоре между металлической оболочкой и изоляцией и в меньшей степени внутри самой бу­мажной изоляции. В верхних участках трассы таким образом уменьшается электрическая прочность изоляции вследствие возникновения воздушных зазоров. В нижних участках трассы из-за повышенного давления пропиточного состава возможна разгерметизация. Поэтому кабели с бумажной пропитанной изоляцией обычной конструкции можно прокладывать на трассах с разностью уровней между высшей и низшей точками не более 15—25 м. Уменьшения эффекта стекания пропиточного состава можно добиться следующими мероприятиями: применением стопорных муфт при соединении строительных длин; уменьшением объема пропиточного состава в изоляции; увеличением вязкости пропиточного состава.

Стопорные муфты ограничивают перемещение пропиточного состава из одной секции кабельной линии в другую, что позволя­ет увеличить разность уровней прокладки, однако для крутонаклонных и вертикальных трасс применение стопорных муфт не всегда является эффективным.

Значительно увеличивается допустимое значение разности уровней прокладки при использовании кабелей с обедненной пропитанной изоля­цией. В них после пропитки проводятся технологическая операция обеднения изоляции, при которой удаляется пропиточный состав, находящийся в жиле и в зазорах между бумажными лентами. Кабель с обедненной пропитанной изоляцией можно прокладывать на трассах с разностью уровней 100 м, если он имеет свинцовую оболочку; ограничения на разность прокладки снимаются полностью, если он имеет алюминиевую оболочку. Однако электрическая прочность изоляции таких кабелей ниже, по сравнению с обычной конструкцией, поэтому они выпускаются на напряжение не выше 6 кВ.

Для прокладки на вертикальных и крутонаклонных трассах без ограничения разности уровней предназначена специальная груп­па кабелей с бумажной изоляцией, пропитанной нестекающим составом. Нестекающий пропиточный состав имеет большую вяз­кость, что практически исключает его перемещение вдоль длины. Кабели с изоляцией, пропитанной нестекающим составом, выпускаются на напряжения 6, 10 и 35 кВ в одножильном и трехжильном исполнениях, причем их конструкции принципиально не отличаются от конструкций обычных кабелей.

Длительно допустимая температура жил кабелей на напряже­ние 1—35 кВ (рабочая температура) приведена в табл. 3.

 

Таблица 3.

Длительно допустимая температура жил кабелей на напряжение  1—35 кВ

 

Номинальное

напряжение, кВ

Пропитка изоляции

Допустимая рабочая

температура, °С

1 и 3 кВ

Вязкая

80

Обедненная

80

6 кВ

Вязкая

65

Обедненная, нестекающая

75

10 кВ

Вязкая, нестекающая

60

20 кВ

Вязкая

55

35 кВ

Вязкая, нестекающая

50