Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кабель для линии постоянного тока

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В независимо это электродвигатель или другая нагрузка. Сводится к определению длительно допустимых токов, то есть подбирается такое сечение кабеля, которое позволяет выдерживать длительно расчетные токи для заданного участка, без нанесения ущерба кабелю. Значения допустимых длительных токов для кабелей и проводов указаны в ПУЭ таблицы 1.3.4 – 1.3.30, ГОСТ 31996-2012, либо использовать каталожные данные завода-изготовителя.

Длительно допустимый ток:

  • для электроприемников:

  • для электродвигателя:

При выборе сечения кабеля нужно учитывать поправочные коэффициенты на землю и воздух при прокладке кабеля, см ПУЭ таблицы 1.3.3, 1.3.23, 1.3.26.

Определение фактического длительно допустимого тока с учетом поправочных коэффициентов в соответствии с ПУЭ определяется по формуле:

  • Iд.т. – длительно допустимый ток для выбранного сечения кабеля, выбирается по ГОСТ 31996-2012 или определяется по каталогам завода-изготовителя.
  • k1 – поправочный коэффициент учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбирается по таблице 1.3.3 ПУЭ.

  • k2 – поправочный коэффициент, который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.23.

  • k3 – поправочный коэффициент, учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.26.

При этом должно выполняться условие:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите:

Сечение кабеля (провода), по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, определяется по формуле:

  • Iзащ. – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
  • kзащ. – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. Можно определить по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Проверка сечения на механическую прочность

Выбранное сечение кабеля (провода) должно быть не менее приведенного в ПУЭ таблица 2.1.1.

Проверка сечения по потере напряжения

После того как Вы выбрали сечение кабеля по длительно допустимому току, нужно проверить кабель на допустимые потери напряжения. То есть отклонение напряжения присоединенного к этой сети токоприемников не выходило за пределы допустимого.

Согласно нормам допускаются следующие пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников [Л1. с 144].

Потеря напряжения ∆U для трехфазной линии определяется по формулам [Л1. с 144]:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

  • Iрасч. – расчетный ток, А;
  • L – длина участка, км;
  • cosφ – коэффициент мощности;
  • r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

Потерю напряжения ∆U для трехфазной линии, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

  • Р –расчетный мощность, Вт;
  • L – длина участка, м;
  • U – напряжение, В;
  • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
  • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
  • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Потерю напряжения ∆U для постоянного и однофазного переменного тока, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

где:
s – сечение кабеля, мм2;

1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.

Испытание кабеля повышенным напряжением

Параметры современных электрических систем способны обеспечить необходимый уровень напряжения и его качество для любых потребителей. А за счет масштабной застройки больших городов, близкого расположения промышленных объектов, нагромождения их коммуникаций, большая часть линий выполняются силовыми кабелями. Из-за воздействия внешних факторов изоляция электрооборудования способна утрачивать защитные свойства, что приводит к сбоям и нарушению нормального режима работы. Для предотвращения аварийных ситуаций на кабельных линиях и своевременного выявления дефектов осуществляется испытание кабеля повышенным напряжением.

Подготовка к испытанию

В связи с тем, что повышенное напряжение несет потенциальную угрозу как самому оборудованию, так и персоналу, существует методика испытаний, регламентирующая определенную последовательность действий. Первым этапом является оформление работ, подготовка места работы, оборудования и самого кабеля.

Следует оговориться, что к электрическим испытаниям допускаются лишь те лица, которые достигли совершеннолетия, прошли медосмотр, периодическую проверку знаний по электробезопасности. Испытания, в обязательном порядке, оформляются нарядом, а бригаде проводится инструктаж по охране труда.

По отношению к испытуемой электроустановке предъявляются такие требования:

  • Перед испытанием с кабеля обязательно снимается напряжение, все металлические элементы (экраны, броня), на которые подача напряжения не производится, должны заземляться.
  • Предварительно с кабеля удаляется остаточный заряд, для этого провода и металлические части заземляются на 2 минуты.
  • До подачи повышенного напряжения на жилы кабеля, осмотрите его на наличие загрязнителей на видимых участках или в воронках. При обнаружении таковых поверхность очищается, после чего могут производиться высоковольтные процедуры.
  • При отрицательной температуре испытания не проводятся. Это обусловлено тем, что лед выступает в роли диэлектрика и сопротивление изоляции будет значительно больше реальной величины. Помимо этого, разработка траншеи и откопка кабеля в замерзшем грунте значительно усложняется. В связи с чем, при нулевых или более низких температурах, испытание целесообразно только в случае аварии.
  • До начала испытания посредством мегомметра обязательно проверяется сопротивление от каждой жилы к металлической оболочке кабеля и между фазами.
  • Величину тока утечки, напряжение на киловольтметре можно начинать фиксировать только спустя минуту, с момента установки испытательного напряжения на нужной отметке.

Причины и физика испытания

Профиспытания повышенным напряжением используются для выявления слабых мест в изоляции кабеля. Не зависимо от материала диэлектрика: пластмассовый, резиновый, полиэтиленовый или маслонаполненный кабель воспринимает нагрузку от испытательной установки на одну жилу, а остальные металлические части подключаются к земле. В результате чего изоляция находится под потенциалом, в разы превышающим номинальный.

От подачи на жилы повышенного потенциала в изоляции возникает ионизация, а в местах нахождения каких-либо дефектов, неоднородностей или включений инородных материалов скапливается достаточное для протекания малых токов количество заряженных частиц. Такие включения и дефекты могли образоваться в результате неудовлетворительных условий эксплуатации, аварийных режимов или из-за естественного старения материала.

Все изъяны, из-за малого сопротивления, начинают ионизироваться и пропускать электрический ток все большей величины по микроскопическим каналам в диэлектрике. Из-за этого сопротивление изоляции уменьшается вплоть до пробоя. Если пробой не наступает, а дефект оказывает существенное влияние, его можно зафиксировать по изменению величины тока утечки.

Данная методика дает уверенность, что при номинальном токе изоляция кабеля выдержит нагрузку до следующих испытаний.

Схемы испытаний

Для проверки прочности изоляции кабеля могут использоваться различные устройства, обеспечивающие на выходе повышенное напряжение. Но, независимо от конкретной модели, схема измерений и работы строится по такому принципу.

Рисунок 1. Схема измерений

Посмотрите на схему (рис. 1.), здесь изображено:

1 – обмотки трансформатора с функцией регулировки уровня напряжения (автотрансформатор),

2 – высоковольтный трансформатор для подачи напряжения на испытуемый объект,

3 – панель управления,

4 – испытуемый кабель,

5 – трансформатор питания катодной цепи кенотрона.

На схеме рассматривается метод испытания, когда к одной из жил кабеля подведено повышенное напряжение, а остальные заземлены.

С началом испытаний от автотрансформатора через киловольтметр подается напряжение на первичную обмотку испытательного агрегата. Вторичная обмотка которого заземляется через амперметр, именно он и показывает значение тока утечки. Испытуемая обмотка, помимо амперметра, содержит резистор R для ограничения величины переменного тока, в случае пробоя. Вторым выводом резистор подключается к аноду кенотрона, катод которого запитывается от преобразователя накала.

Нормы испытаний

В ходе испытаний высоковольтный провод получает нагрузку повышенным напряжением, но поднимается оно плавно от нулевой отметки до установленной величины. Продолжительность воздействия составляет 5 минут для периодических и 10 минут во время приемо-сдаточных испытаний для кабелей с пластмассовой и бумажной изоляцией. После каких-либо ремонтных работ или при изменениях в схеме время испытания кабеля составляет 10 – 15 минут. Кабель с резиновой изоляцией испытывается повышенным напряжением 5 минут во всех случаях.

Читать еще:  Кабель 240 мм2 медь ток

Все данные устанавливаются государственными документами – ПУЭ и ПТЭЭП. В зависимости от параметров сети и технических характеристик кабеля существуют такие пределы подачи повышенного напряжения (см. таблицу ниже):

Тип кабеляНоминальное напряжение кабеля, кВИспытательное напряжение, кВПродолжительность испытания, мин
С бумажной изоляцией3—106 Uв10
20—355 Uв10
11030015
22045015
С резиновой изоляцией3615
6125

Посмотрите, в таблице вы можете увидеть значение выпрямленного напряжения, подаваемого непосредственно на сам кабель. Оно отличается от номинального напряжения, выдаваемого испытательным трансформатором и по величине и по роду. UВ обозначает номинальное напряжение кабеля, а цифры указывают во сколько раз испытательное напряжение должно превышать номинальное.

Ток утечки не является параметром для контроля или выбраковки. Но в случае его скачков, колебаний во время испытания повышенным напряжением, можно смело утверждать о наличии дефектов. В таком случае подачу напряжения на кабель необходимо осуществлять до пробоя, но не больше 15 минут. Вместе с током рассчитывают и коэффициент асимметрии, их нормы вы можете увидеть в таблице:

Отклонение от значений, приведенных в таблице, может свидетельствовать о серьезных изменениях в изоляции кабельной линии. В случае, когда не было пробоя, отсутствовали электрические разряды, хлопки, внезапное нарастание или колебания постоянного тока во время испытания, кабель считается годным. В частных случаях, лицо ответственное за электрохозяйство может самостоятельно устанавливать испытательные сроки и параметры в разрез заводских норм.

Аппараты для испытаний

  • АИИ – 70 – одна из наиболее популярных стационарных установок, применяемых в испытании и фазировке силовых кабелей, вводов, проверке прочности жидких диэлектриков на пробой и т.д. Может обеспечивать как постоянное напряжение на выходе (максимально 70 кВ), так и переменное (50 кВ).
  • АИД-70 – является диодным аналогом предыдущей модели. Наиболее широко применяется для испытания как постоянным, так и переменным напряжением в передвижках или переносных агрегатах, в лабораториях.
  • ИВК-5, АИ-2000, КУ-65 и прочие – установки с диодной схемой. Применяется для продавливания вторичных электрических цепей.

Принципиальная схема ИВК

Как и в других схемах, здесь используется трансформатор (АТ), диодные выпрямители (В), резисторы (Р), трансформатор тока (Т) сигнальные светодиоды и устройства для съема показаний (v, mA). На том же принципе основан ряд других портативных устройств.

Методика испытания кабеля повышенным напряжением

Возьмите кабель с несколькими жилами, и соедините вывод установки с одной из фаз, остальные заземлите, для одножильных кабелей ничего кроме брони или экрана заземлять не нужно. Если к одному проводнику подводится напряжение, а другие заземляются, то оголенные концы разводятся на расстояние не менее 15 см. В случае проведения профилактических испытаний, подключение испытательной установки осуществляется на концевых муфтах. В аварийных ситуациях присоединение может выполняться в местах раздела, как более целесообразных точках для измерений.

Схема подключения кабеля

Силовой трансформатор преобразует напряжение и ток промышленной частоты до нужного уровня, затем подает через выпрямитель на кабель. Методика измерений требует плавного наращивания напряжения со скоростью около 1 – 2кВ в течении одной секунды до получения необходимой величины. После того, как стрелка киловольтметра установится в нужную позицию, начинается отсчет времени. По результатам снимаются данные с приборов на установке и фиксируются в соответствующих документах – протоколах и кабельных журналах.

Для завершения измерений ручка автотрансформатора выводится в ноль. Отключается кнопка питания, устанавливается блокировка от случайной подачи напряжения. Обратите внимание, на высоковольтный вывод обязательно завешивается заземление. После чего можно приступать к разборке схемы.

В случае если изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, кабель не допускается испытывать выпрямленным током из-за возможности скопления локальных объемных зарядов. По причине дороговизны таких кабелей, их порча чревата большими затратами. Поэтому следует прибегать к принципиально иной технологии проверки.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

К кабелям таких марок целесообразно подводить переменное напряжение низкой частоты, с целью планомерного и полного рассеивания местных зарядов при переходе синусоиды через ноль. При этом удаляются даже те заряды, которые могли возникнуть в процессе эксплуатации из-за режима питания.

В завершение, для кабелей, продавленных повышенным напряжением, в обязательном порядке выполняется проверка электрической прочности их изоляции. Так как воздействие такого напряжения могло нарушить ее диэлектрические свойства.

Периодичность

Для кабелей, рассчитанных на напряжение от 2 до 35 кВ с пластмассовой и бумажной оболочкой, в течении первых 2 лет с момента запуска в работу устанавливается периодичность испытания повышенным напряжением раз в год. В случае отсутствия аварий, реконструкций, которые могли быть причиной каких-либо изменений, за первые два года, испытания разрешается проводить реже – раз в 2 года. В противном случае, сроки остаются теми же. Если такой кабель эксплуатируется на территориях подстанций, заводов и прочих промышленных объектов, где доступ к ним затруднен, разрешается проводить испытание не реже, чем раз в 3 года.

Кабели, рассчитанные на напряжение 110 — 500кВ подлежат проверке через 3 года с момента их ввода в эксплуатацию. После чего, в случае отсутствия аварийных ситуаций или реконструкций, испытание может производиться с периодичностью раз в 5 лет.

Для кабелей, оснащенных резиновой изоляцией, в случае питания стационарных устройств электроустановок, периодичность высоковольтных испытаний составляет 1 раз в год. Для сезонных электроустановок испытания должны проводиться перед началом сезона. Такую же процедуру необходимо выполнять при пуске в эксплуатацию электроустановок после их длительного отключения.

Допускается не производить испытания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией в случае если:

  • используется в качестве питающих вводов и длина кабеля менее 100 м;
  • срок их службы уже более 15 лет, а удельное количество отказов не менее 30 раз на 100 км в год;
  • в ближайшие 5 лет планируется их реконструкция или полный демонтаж.

Оформление результатов испытаний в виде протокола (пример)

После проведения испытаний, все данные заполняются в соответствующие графы протокола. Пример заполнения которого можно увидеть на рисунке.

Пример заполнения протокола

В графе о лицах, проводивших испытания, ставятся фамилии и подписи работников, участвовавших в соответствующих процедурах. После чего протокол визируется начальником лаборатории и хранится в установленном порядке.

Интересное видео

Кабель для линии постоянного тока

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ

Все напольные объекты ЭЦ: стрелочные электроприводы, светофо­ры, рельсовые цепи и т. д. соединяются с управляющей и контролирующей аппаратурой кабельной сетью. Кабели применяются также и для соедине­ния между собой внутрипостовой аппаратуры: релейных стативов, аппара­та управления, питающих установок и т. д.

Проектирование кабельных сетей подразумевает составление трассы кабеля, расстановку разветвительных и конечных муфт, расчет длин и чис­ла жил кабеля для управления напольными объектами.

Кабельные линии проектируются на основе однониточного (рис.

9.1. ) и двухниточного (рис. 9.2.) планов станции, на которых указаны ор­динаты всех напольных объектов.

Экономически нецелесообразно прокладывать отдельные кабели от поста централизации до каждого напольного объекта. Поэтому от поста до горловины станции прокладывают групповые кабели, в которых собира­ются провода от различных объектов.

Вся кабельная сеть централизации разбивается на четыре основные группы: стрелочных электроприводов, светофоров, релейных и питающих трансформаторов рельсовых цепей. Провода от этих объектов группиру­ются в разных кабелях; объединение в одном кабеле проводов различных групп, допускается в тех случаях, когда достигается большой экономиче­ский эффект. Объединение в одном кабеле проводов от релейных транс­форматоров с другими цепями не допускается.

Групповые кабели, как правило, прокладывают по обочине крайнего пути или в наиболее широком и длинном междупутье, свободном от линий электроснабжения, воздухопроводов для пневматической очистки стрелок, водоотводов и других устройств с учетом возможности применения машин и механизмов при кабельных работах. Обычно кабели прокладываются в вырытых в грунте траншеях. При этом глубина траншей, расположенных параллельно путям или в междупутье, должна составлять не менее 0,8 м , а расстояние от ближайшего рельса не менее 1,6 м . При высоком уровне подземных вод (выше 0,8 м от поверхности земли) кабели на участке от поста ЭЦ до групповых муфт прокладываются в железобетонных желобах. Под железнодорожными путями, шоссейными и грунтовыми дорогами ка­бели прокладываются в асбоцементных трубах. Глубина траншеи в этом случае составляет 1,05 м .

Читать еще:  Как подключить двойной выключатель с светодиодами

На участках с электротягой трасса кабельной линии прокладывается по возможности на наибольшем расстоянии от электрифицированных пу­тей с минимальным числом их пересечений. При монтаже кабелей для ис­ключения попадания обратного тягового тока в броню и оболочку кабеля последние изолируются от конструкций, заземленных на рельсы (свето­форных мачт, релейных шкафов и т. д.), в соответствии с правилами защи­ты обслуживающего персонала от поражений электрическим током.

При электротяге постоянного тока для защиты металлической обо­лочки и брони кабеля от коррозии блуждающими токами кабели под элек­трифицированными путями прокладывают только в изолирующей канали­зации из асбоцементных труб.

При электротяге переменного тока, во избежание появления в ка­бельных жилах напряжений выше допустимых, вследствие влияний кон­тактной сети, длину магистральных кабелей ограничивают. Магистрали противоположных горловин станции, имеющие гальваническую связь че­рез источники питания на посту ЭЦ, необходимо считать за одну магист­раль суммарной длины. Чтобы устранить эту связь, устанавливают изоли­рующие трансформаторы.

Кабели с металлической и пластмассовой оболочкой имеют разные нормы для магистрали. Это объясняется защитным действием металличе­ской оболочки, заключающемся в том, что в ней от обратных токов кон­тактной сети наводится э. д. с. того же направления, что и в жилах кабеля. Вызванный же этой э. д. с. ток наводит, в свою очередь, в жилах кабеля э. д. с. противоположную той, которая наводится в них от влияния контакт­ной сети. Таким образом, э. д. с. взаимокомпенсируются.

На станции, где расположена тяговая подстанция, место подключе­ния к контактной сети питающих фидеров является пунктом раздела маги­стралей. Длина магистралей от этого раздела не должна превышать для ка­

белей с металлической оболочкой 4 км . Если тяговая подстанция не распо­ложена на станции, но расстояние от нее до ближайшего конца кабельной магистрали менее 2,5 км , длина последней также не должна превышать 4 км .

В кабельных сетях для разделки кабеля применяют конечные и про­межуточные муфты УКМ-12, УПМ-24 и трансформаторные ящики (ТЯ). В местах сосредоточения напольных объектов для устройства ответвления от группового кабеля устанавливаются разветвительные муфты (РМ). В зави­симости от назначения кабельной сети разветвительным муфтам присваи­ваются буквенные обозначения с порядковой четной или нечетной цифрой (в зависимости от горловины). Например СТ1 стрелочная, С1 сигналь­ная, П1 — питаю щи х трансформаторов, Р1 — релейных трансформаторов.

Муфты и ТЯ различаются по количеству кабельных вводов (направ­лений) и клемм для разделки кабеля. При проектировании необходимо учитывать их количество. Основные данные муфт и ТЯ приведены в табл.

Основные данные универсальных промежуточных и конечных муфт

Низковольтные и высоковольтные линии тока

Низковольтное и высоковольтное энергоснабжение — это два принципиально разных способа передачи электрического монстра. Но, как ложка хороша к обеду, также и напряжение желательно использовать по назначению. Начнём с того, что такое низковольтное напряжение. И наконец, я расскажу ответ на самый волнительный вопрос: какую дорогу и как проходит электрический монстр прежде чем попасть к нам домой? Но обо всем по порядку.

Итак, низковольтное напряжение — это то, что трещит в наших с вами розетках. Низковольтное напряжение очень полезно, так как даёт максимальную мощность при минимальных затратах на проводники. Чтобы передавать электричество напряжением 220 В и силой тока 16 А, достаточно двужильного провода сечением 1,5 – 2,5мм. Это общепринятый стандарт, под который делают все электроприборы на территории Европы и Азии. В Америке и Канаде стандарт напряжения — 110 В, там свои электроприборы, имеющие специальные вилки. Разница в напряжении в данном случае не так важна, ведь оба стандарта являются низковольтными. И оба достаточно опасны для человека, но удар электрическим током от розетки едва ли способен покалечить взрослого человека. Если только мы не говорим про продолжительный контакт с проводами, в этом случае последствия наверняка будут серьезнее. Так вот, если подвести черту под все, о чем мы только что говорили, получится, что такой ток не нуждается в дорогостоящем электропроводе, также он не требует специальных электроприборов и по сути своей практически безопасен. Он отлично подходит для жилых помещений, офисов и производств. Не стоит забывать, что для низковольтного напряжения значения обычно находятся между 12 В и 380 В, так что даже некоторые производства могут работать от низковольтной сети.

Высоковольтные линии электропередач — это специальные трассы для передачи электричества огромной мощности на длительные расстояния. Напряжение таких сетей колоссально и может варьироваться от 1 кВ до 1150 кВ. Но у такого способа есть плюсы. Он предполагает меньшее количество потерь, нежели низковольтное, при передаче электричества на большое расстояние. Эти потери могут быть связаны с огромным количеством факторов. Первый из них — это сопротивление, постоянная величина для каждого материала, которая измеряется в Омах. Все помнят законы Ома? Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Исходя из этого, понятно, что много мощности теряется для преодоления сопротивления в проводнике. Также колоссальные потери происходят при создании электромагнитного поля вокруг проводника и его нагрев. К сожалению, это те потери, с которыми сложно бороться, но есть решение — многократно увеличить мощность передаваемого тока. Тогда в процентном соотношении потери в том же самом проводнике, будут в несколько раз меньше. Вот для этого и нужно высокое напряжение.

В завершении немного о том, как электрический монстр с электростанции попадает к нам домой. Представим, что мы берем электричество на теплоэлектростанции. Я вас могу шокировать, но пока электричество попадет в ваш дом с напряжением 220 В и 50 Гц, ему нужно пройти семь технологических этапов. Итак, первым этапом при движении электричества будет тепловая электростанция. С нее подается ток определенного напряжения — как правило, оно равно 12 кВ. С теплоэлектростанции электричество попадет на подстанцию с повышающими трансформаторами, которые повышают напряжение с 12кВ до 400 кВ. Таким образом мы преодолеваем максимальное количество потерь и получаем магистральную линию электропередач. Кстати, напряжение таких линий электропередач может быть колоссальным и достигать 1150 кВ киловольт или 1,15 МВ (мегавольта). Далее, как вы уже догадываетесь, магистральная линия электропередач заканчивается подстанцией, на которой стоит понижающий трансформатор, который возвращает напряжение 12 кВ. Зачем? Дело в том, что очень сложно до каждого поселка или деревни построить мощную ветку электроснабжения, а вот 12-киловаттную — пожалуйста. Движемся дальше, пункт шестой: снова понижающий трансформатор, после которого мы получаем электричество с уже знакомым напряжением в 220 В. Вот такой нелегкий путь, но он выходит намного дешевле при передаче тока на большие расстояния.

В следующей статье, мы расскажем про трансформаторы и их принцип действия.

Силовые кабели. Виды и структура. Характеристики и маркировки

Силовые кабели предназначены для передачи переменного тока от энергетических и коммунальных предприятий к потребителю. Преимущественно рассчитаны на напряжение до 10-35 кВ, но есть марки, которые выдерживают напряжение до 220 и 330 кВ. К силовому кабелю могут подключаться стационарные объекты и передвижные установки.

Структура силового кабеля

Устройство силового кабеля зависит от сферы его применения, но есть четыре основных элемента, без которых не обходится ни одна марка. Современные силовые кабели состоят из следующих частей:

  • Токопроводящих жил.
  • Изоляции каждой жилы.
  • Оболочки.
  • Наружного защитного покрова.
Читать еще:  Как поставить выключатель света дома

Общая изоляция называется поясной. Количество токопроводящих жил варьируется от одной до пяти. Они могут быть круглыми, треугольными и секторными, состоящими из одиночной проволоки или нескольких переплетенных проволок. Их прокладывают параллельно в кабеле или скручивают.

Зачастую присутствует нулевая жила, которая выполняет функцию нулевого проводника, и провод заземления для защиты от утечек тока. Применяют также экран, который ослабляет влияние электромагнитных полей, и делает симметричным поле, возникающее вокруг проводника. В дополнение к этому экран повышает прочность изоляции и защищает от внешнего воздействия среды.


Там где возникает повышенный риск механического повреждения, применяют бронированные кабели.

Они покрыты стальными лентами или оплеткой, противостоящей зубам грызунов, случайному воздействию ручного инструмента, пережатию горными породами и прочее. Чтобы ленты не повредили внутреннюю оболочку, делают специальную подушку под броню.

Жилы силового кабеля бывают алюминиевыми или медными. Алюминиевые жилы площадью поперечного сечения до 35 мм кв. включительно делают из одиночной проволоки. Если площадь сечения составляет 300-800 мм кв., то используют несколько алюминиевых проволок. В промежуточном значении площади (до 300 мм кв.) применяют как одну, так и несколько проволок.

С медью ситуация обстоит немного иначе. Однопроволочные жилы делают до площади 16 мм кв., а многопроволочные – 120-800 мм кв. Если же площадь сечения составляет 25-95 мм кв., то используют как несколько, так и одну проволоку.

У нулевой жилы площадь поперечного сечения уменьшена. Ее размещают между другими жилами, маркируют синим цветом при трехфазном токе.

Почему медный кабель лучше

Основное преимущество алюминиевого кабеля или провода состоит в его невысокой цене. Алюминий – недорогой и доступный проводник, который используют для протяженных линий электропередач.

Но все же домашнюю проводку рекомендуется делать из медных проводов, и для этого есть несколько причин:
  • Медь более пластична, поэтому не ломается при частых перегибах.
  • Алюминиевые контакты часто ослабевают и плавятся из-за повышенного контактного сопротивления, медные контакты значительно надежнее в этом плане.
  • Удельное сопротивление меди меньше, а значит электрическая проводимость больше, и медный провод может выдерживать большие нагрузки, чем алюминиевый при одинаковом сечении.

Все это является причиной замены алюминиевых проводов медными при сечении до 16 мм кв. Провода с большим сечением тоже можно менять, но цена такой замены будет высокой из-за высокой стоимости меди.

Основные характеристики
В зависимости от назначения и особенностей производства, силовые кабели отличаются по ряду параметров:
  • Количеству жил (1-5).
  • Материалу жилы (медь, алюминий).
  • Площадью поперечного сечения.
  • Типу изоляции.

В соответствии с этими характеристиками будет меняться рабочее напряжение, на которое рассчитан кабель, диапазон температур его применения и срок службы.

Так, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена можно использовать при температурах в диапазоне -50…+50 °C. Его срок службы достигает 30 лет. Рассчитан на работу под напряжением до 330 кВ.

Силовые кабели с бумажной изоляцией применяют для электросетей с номинальным напряжением до 35 кВ, с резиновой изоляцией – для сетей постоянного тока напряжением до 10 кВ, с ПВХ оболочкой – для сетей переменного тока с номинальным напряжением до 6 кВ.

Разновидности изоляции

На каждую жилу накладывается изоляция, чтобы не допустить электрического пробоя. Помимо этого существует поясная изоляция, наложенная поверх всех вместе применяемых в кабеле жил.

Устаревший способ изоляции – бумага с пропиткой. Современные силовые кабели снабжают преимущественно полимерной изоляцией и резиновой.

Пропитку бумажного кабеля делают из синтетических изоляционных смол или вязкого состава канифоли и масла с добавлением других составляющих. У таких кабелей есть ограничения по применению на участках трассы с большим перепадом высот, поскольку при нагревании смола стекает вниз. Для прокладки на вертикальных участках можно применять кабеля с бумажной изоляцией и пропиткой повышенной вязкости.

Для прокладки сетей переменного тока напряжением до 1кВ и постоянного, напряжением до 10 кВ, можно применяют силовые кабели с резиновой вулканизированной изоляцией. Резину накладывают сплошным полотном или в виде лент.

Полимерная изоляция представляет собой слой поливинилхлорида (ПВХ) или сшитого полиэтилена (СПЭ). В целях пожарной безопасности используют специальное покрытие, не поддерживающее горение.

Применение полиэтилена делает кабель более легким и гибким. Он устойчив к влиянию ультрафиолета, низких температур, выдерживает нагревание до +90°C. Силовые кабели с полиэтиленовой изоляцией можно прокладывать на сложных трассах. Благодаря простой прокладке себестоимость монтажных работ снижается.

Маркировка

Чтобы было удобно определять назначение каждой жилы кабеля, предусмотрена цветовая маркировка изоляции. Увидев провод определенного цвета, электрик сразу понимает, куда его можно подсоединить.

В разных странах маркировка может немного отличаться, но существуют Международные стандарты, и мировые производители стараются их придерживаться.

В однофазных сетях жила с нулевой фазой и заземляющая жила также обозначаются синим и желто-зеленым цветом. Фазную жилу обычно делают коричневого или черного цвета, но встречаются и другие варианты (красный, белый, серый и т.д.).

В соответствии с ГОСТом предусмотрена буквенная маркировка:
  • В самом начале маркировки стоят 4 или 3 буквы. Если первая буква А – то применяется алюминиевая жила. Если буквы А нет, то жила медная.
  • Следующая буква указывает на материал изоляции всего кабеля. В – винил (поливинилхлорид), Р – резина.
  • Затем идет буква, указывающая на изоляцию каждой жилы. Расшифровка такая же, как для изоляции кабеля.
  • Третья (или четвертая) буква указывает на особенности внешней оболочки. А – асфальтовая оболочка, Б – бронированные свойства, Г – голый, незащищенный кабель.
  • После заглавных могут идти маленькие буквы «нг». Они означают, что кабель негорючий. Шв говорит о том, что наружный покров – ПВХ шланг, Шп – полиэтиленовый шланг.

Зная все обозначения, можно без проблем расшифровать загадочную маркировку ВВГ-нг, АВБ или что-то подобное.

Цифры обозначают следующее:
  • Количество жил.
  • Площадь сечения в мм кв.
  • Напряжение в вольтах.

У изделий иностранного производства своя буквенная маркировка. Согласно немецкому стандарту буквой N обозначают силовой кабель, Y – изоляция из ПВХ, HX – изоляция из сшитого полиэтилена, С – медный экран, RG – броня.

Известные марки

Строение жил большинства кабелей одинаковое. Они могут состоять из нескольких тонких переплетенных проволок или из одной цельной проволоки большего диаметра. В случае переплетения конструкция получается более гибкой, при равном диаметре сечения и материале проводящие свойства не отличаются.

Важную роль играет изоляция, поскольку от ее свойств зависит, в каких условиях можно эксплуатировать кабели.

Наиболее известны силовые кабели АВВГ и ВВГ. Первый имеет алюминиевые жилы, изоляцию и внешнюю оболочку из ПВХ. Его можно использовать для сетей номинальным напряжением 0,6-1 кВт, частотой 50 Гц, прокладывать в помещениях и в земле, коллекторах, траншеях. Второй снабжен медными жилами, область применения такая же. Марка ВВГнг отличается устойчивостью к горению. ВВГп представляет собой плоскую модификацию, удобную для монтажа.

NYM – усовершенствованный аналог силового кабеля ВВГ с заполнением из мелованной резины, которая противостоит горению. Однако от прямого воздействия солнечного света кабели надо защищать, поскольку ПВХ неустойчиво к влиянию ультрафиолета.

Широко известна марка гибкого круглого кабеля КГ. Его делают с медными жилами, резиновой изоляцией каждой жилы и общей. Первый слой изоляции может быть из ПЭТ (полиэтилен). Применяют для подключения переносных электрических установок, сварочных аппаратов, садовой и снегоуборочной техники и других мобильных электрических устройств.

К бронированному виду кабелей относится марка ВБбШв. Жилы могут быть как медными, так и алюминиевыми (в этом случае добавляется буква А). Диапазон сечения жил 1,5…240 мм кв. Применяется для прокладки под землей к зданиям и сооружениям, монтируется внутри помещений, разрешена прокладка в местах повышенной взрывоопасности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector