Силовые кабели с пластмассовой изоляцией предназначены для передачи и распределения энергии на номинальное переменное и постоянное напряжения с неограниченной разностью уровней при температуре окружающей среды от -50°С до +50°С. Отечественные кабели с пластмассовой изоляцией изготавливаются на номинальные напряжения: 0,66; 1; 3; 6; 10; 35 кВ. В последние годы началось и серийное производство высоковольтных кабелей на напряжения 110 и 220 кВ. При работе кабелей в сетях постоянного напряжения оно не должно превышать номинальное в 2,5 раза.
Кабели выпускают с изоляцией из сшитого, самозатухающего полиэтилена, поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
Одним из наиболее перспективных материалов для изоляции является полиэтилен. Этот материал обладает целым рядом преимуществ по сравнению с другими материалами: высокая электрическая прочность; малые значения плотности, диэлектрической проницаемости и тангенса диэлектрических потерь tgδ; хорошая гибкость; влагостойкость.
Самыми широко применяемыми кабелями с пластмассовой изоляцией в настоящее время являются кабели из сшитого полиэтилена. Сшитый полиэтилен (XLPE) имеет пространственную структуру молекул. Электрические свойства его находятся на уровне свойств термопластичного полиэтилена, а нагревостойкость выше (табл. 1). По этому показателю они превосходят кабели с бумажной изоляцией, которые допускают кратковременный нагрев до 200°С. Поливинилхлорид также обладает рядом ценных свойств: достаточная электрическая прочность, малая плотность, хорошая водостойкость, негорючесть, стойкость к воздействию солнечной радиации и микроорганизмам, хорошие технологические характеристики. Однако большие диэлектрические потери ограничивают применение этого материала для кабелей на напряжение свыше 20 кВ.
Конструкции силовых кабелей из сшитого полиэтилена представлены на рисунке.
Конструкции силовых кабелей c XLPE-изоляцией (Nexans)
Толщина изоляции жил в зависимости от напряжения приведена в табл. 2. Поверх скрученных изолированных жил для большинства марок многожильных кабелей должна быть наложена поясная изоляция, минимальная толщина которой должна соответствовать указанной в табл. 3.
Таблица 1
Допустимая температура жил кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией
|
Материал изоляции |
Длительная температура, 0С |
Предельно допустимая температура при коротком замыкании, 0С |
|
Полиэтилен |
70 |
150 |
|
Сшитый полиэтилен |
90 |
250 |
|
ПВХ |
70 |
160 |
|
Этиленпропиленовая резина |
90 |
250 |
Таблица 2
Толщина изоляции жил кабелей с пластмассовой изоляцией
|
Номинальное напряжение, кВ |
Номинальное сечение жилы, мм2 |
Номинальная толщина изоляции, мм |
|
|
из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката |
Из сшитого полиэтилена |
||
|
0,66
|
1-2,5 |
0,6 |
0,7 |
|
4 и 6 |
0,7 |
0,7 |
|
|
10 и 16 |
0,9 |
0,7 |
|
|
25 и 35 |
1,1 |
0,9 |
|
|
50 |
1,3 |
1,0 |
|
|
1
|
1-2,5 |
0,8 |
0,7 |
|
4-16 |
1,0 |
0,7 |
|
|
25 и 35 |
1,2 |
0,9 |
|
|
50 |
1,4 |
1,0 |
|
|
70 |
1,4 |
1,1 |
|
|
95 |
1,5 |
1,1 |
|
|
120 |
1,5 |
1,2 |
|
|
150 |
1,6 |
1,4 |
|
|
185 |
1,7 |
1,6 |
|
|
240 |
1,9 |
1,7 |
|
|
3 |
6-240 |
2,2 |
2,0 |
|
6 |
10-240 |
3,0 - для полиэтилена
3,4 - для поливинил- хлоридного пластиката
|
3,0 |
|
10 |
50-150 |
3,4 - для полиэтилена
4,0 - для поливинил- хлоридного пластиката
|
4,0 |
|
35 |
50-150 |
- |
7,0 |
Таблица 3
Минимальная толщина поясной изоляции многожильных силовых кабелей с пластмассовой изоляцией
|
Поясная изоляция |
Минимальная толщина, мм |
|
|
0,66-3 кВ |
6 кВ |
|
|
Выпрессованная (для бронированных и небронированных кабелей) |
0,9 |
0,9 |
|
Из лент из полиэтилентерефталатной пленки (для небронированных кабелей) |
0,04 |
-
|
|
Из двух лент из полиэтилентерефталатной пленки и двух лент из крепированной бумаги или двух лент из поливинилхлоридной пленки (для небронированных кабелей) |
0,4 |
|
|
Из двух лент из поливинилхлоридной пленки и двух лент из крепированной бумаги (для бронированных кабелей) |
1,1 |
|
|
Из лент из поливинилхлоридной пленки (для бронированных и небронированных кабелей) |
0,9 |
|