ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.08.2020
Просмотров: 606
Скачиваний: 2
Металеві оболонки кабелів захищають від корозії, яку спричинюють блукаючі струми або хімічна агресивність ґрунту. Для цього використовують електричний захист (катодні пристрої, електродренаж) та протекторний захист. Оболонки всіх видів захищають від механічних пошкоджень. Для цього на оболонку накладають захисне покриття, яке в загальному випадку складається з трьох основних елементів: броньованого покриття (“броня”), подушки під броню та зовнішнього захисного покриття поверх “броні”.Кабель, який має поверх себе захисну оболонку (“броню”) зі стальних чи оцинкованих стрічок, прямокутного або круглого дроту, називають броньованим. Захисні або броньовані оболонки кабелю можуть покривати: негорючим захисним покриттям та звичайним покриттям (наприклад, джутовою просоченою пряжею). В обох випадках це покриття запобігає корозію “броні”. Без “броні” виготовлюють кабелі, які прокладають в тих місцях, де немає механічних діянь на кабель, а також однофазні кабелі, щоб запобігти нагріванню броні та втратам енергії за рахунок магнітного поля розсіювання. Подушка запобігає пошкодженню оболонки кабелю від “броні” та захищає її від хімічної та електролітичної корозії. Розрізняють нормальні та підсилені подушки. Для вертикального прокладання кабельних ліній використовують кабелі зі слабо просоченою (підсушеною) ізоляцією або з не стікаючою просочувальною масою з церезину (церезин - продукт переробки нафти та сланцевої оливи).
4.2.1. Конструкція кабелів
Конструкція силових кабелів залежить від класу напруги. Кабелі виконують двожильними лише для кабельних ліній постійного струму. Кабелі на напругу до 1 кВ виконують чотирижильними, одна з жил, що має менший переріз, є нульовою. В чотири провідних мережах з глухоуземленою нейтраллю можливе використання трижильних кабелів із застосуванням алюмінієвої оболонки як нульового проводу. Кабелі на напругу 6 -10 кВ виконують трижильними з круглими або секторними жилами в паперовій, гумовій чи пластмасовій ізоляції. Простір між жилами в залежності від виду ізоляції заповнюють джутами з паперу, гуми або пряжі, просоченої антисептиком, полівінілхлоридом чи поліетиленом. Для прокладання кабельних ліній напругою 20 - 35 кВ використовують трижильні кабелі з окремими свинцевими (окремо освинцьованими) або алюмінієвими оболонками чи з екранованими жилами. Наявність окремо освинцьованих оболонок або екранів в кожній жилі покращує використання ізоляції кабеля, оскільки тоді електричне поле всередині кабеля має більш рівномірну структуру. Для спорудження кабельних ліній напругою 110 - 500 кВ використовують кабелі, наповнені малов’язкою очищеною оливою під тиском до 1,6 МПа. Оливонаповнені кабелі поділяють на кабелі високого та низького тиску. За конструкцією це можуть бути одножильні кабелі з центральним оливопровідним каналом або трижильні в сталевій трубі з оливою. Кабелі, наповнені оливою низького тиску, отримали найбільше поширення в мережах напругою 110 кВ. Це одножильні кабелі з центральним оливопровідним каналом. Для спорудження КЛ напругою 220 - 500 кВ використовують в основному оливонаповнені кабелі високого тиску. Окрім вказаних конструкцій, на напругу 110 - 220 кВ виготовляють одножильні кабелі, наповнені оливою в пластмасовій оболонці.
Рис. 2. Конструкція кабелів напругою 110 кВ
На рис. 2(а) зображено кабель низького тиску марки МНСК ( 1 - оливопровідний канал, 2 - струмопровідна жила, 3 - екрани по жилі таізоляції, 4 - ізоляція, 5 - свинцева оболонка, 6 - стрічки полівінілхлориду чи поліетилентерефталату, 7 - мідні твердовальцовані стрічки, 8 - шар бітумного компаунду, 9 - стрічка бітумованого кабельного паперу, 10 - склопряжа чи просочена кабельна пряжа, 11 - броня з круглих стальних оцинкованих дротів). На рис. 2,б зображено оливонаповнений кабель високого тиску на напругу 110 кВ марки МВДТ, що складається з трьох однофазних кабелів 4, розміщених в стальному трубопроводі 1. Для захисту ізоляції 3 від механічних пошкоджень на кожен кабель поверх екрана 2 накладають бронзові дроти 5.
Для підтримання необхідного тиску оливи використовують спеціальні пункти підживлення. Для виготовлення кабелів витрачається велика кількість дефіцитних матеріалів, тому перед спеціалістами ставлять завдання пошуку нових конструктивних рішень спрямованих на зниження вартості КЛ. З цієї причини мідні жили та свинцеві оболонки замінюють на алюмінієві жили та оболонки, а також взагалі відмовляються від захисних металевих оболонок та покривають алюмінієві оболонки антикорозійними синтетичними плівками. Все більше в практиці експлуатації застосовують кабельні лінії з ізоляцією зі штучних матеріалів. Крім удосконалення безпосередньо конструкцій кабельних ліній, працюють над створенням принципово нових конструкцій КЛ, що дозволяє збільшити їх пропускну здатність порівняно з існуючими в 4 - 10 разів. До них належать лінії електропересилання в трубах зі стисненим газом та кріогенні КЛ. Контрольні кабелі можуть мати від 4 до 37 жил перерізом 0,75 - 10 мм2 та ізоляцію з просоченого кабельного паперу або гуми. Для їх герметизації використовують оболонки зі свинцю, алюмінію або полівінілхлориду. Останні захищені від механічних пошкоджень “бронею” зі стальних стрічок або стальних оцинкованих дротів круглого чи прямокутного перерізу. Стальна броня покрита джутовою пряжею, просоченою бітумним мастилом.
4.2.2. Маркування кабелів
За конструкцією силові кабелі маркують таким чином. У марках кабелів з алюмінієвими жилами на початку вказують літеру А, для кабелів з мідними жилами не вказують ніякої літери. Марка кабеля, кожна жила якого поміщена в окрему оболонку зі свинцю, починається з букви О.Перша літера вказує матеріал оболонки ( С - свинець, А - алюміній, Н та НР - негорюча гума, ВР- полівінілхлорид). Друга літера - захисне покриття (А - бітумне, Б - броньоване, К - броньоване круглим дротом, П - броньоване дротом прямокутного перерізу). Відсутність в конструкції кабельних ліній “броні” та захисного покриття позначають в назві марки літерою Г (голий кабель). Під “бронею” роблять так звані “подушки” з просоченого шпагату, пластмасових стрічок, паперу тощо. Їх позначають маленькими літерами л, г, в (літера б - без подушки). Літери в кінці марки кабелів означають: ШВ - кабель в полівінілхлоридному шланзі, Т - кабель в трубопроводі, Н - з негорючим захисним покриттям. Кабелі для вертикального прокладання з великою в’язкістю просочувального компаунду позначають літерою В, а кабелі з нестікаючою масою на основі церезину - літерою Ц на початку марки. Для контрольних кабелів перед маркою ставлять літеру К або КУ (кабель управління). Для наповнених оливою кабелів низького тиску на початку ставлять літери - МН, для наповнених оливою кабелів високого тиску на початку ставлять - МВД. Розглянемо деякі найпоширеніші кабелі. ВРГ - кабель з мідними жилами, ізольованими гумою (Р) і вкритими полівінілхлоридною оболонкою (В) без “броні” (Г - голий). АВРГ - те ж із алюмінієвими жилами. СРГ - кабель з мідними жилами (АСРГ - алюмінієві жили), з гумовою ізоляцією (Р) і свинцевою оболонкою (С) без “броні. Використовують для вводів від повітряних ліній у будинки та господарські будівлі.
Наприклад:
-
АСБ - означає: кабель з паперовою ізоляцією в свинцевій оболонці, з алюмінієвими жилами, броньований стальними стрічками, з захисним зовнішнім покриттям;
-
ЦСБ - те ж, але з мідними жилами та з церезиновим заповненням;
-
АВПБ - кабель з алюмінієвими жилами, ізольованими полівінілхлоридним пластиком, в поліетиленовій оболонці, броньований стальними стрічками;
-
АВВГ - кабель з алюмінієвими жилами з полівінілхлоридною ізоляцією з полівінілхлоридною оболонкою без захисного покриття;
-
МВДТ - кабель, наповнений оливою, високого тиску, розміщений в трубі.
-
МНАШв - кабель, наповнений оливою, низького тиску, в алюмінієвій оболонці, з захисними покриттями у вигляді шлангу з полівнілхлоридного пластикату;
-
КВВГ - контрольний кабель з мідними жилами, з полівінілхлоридною ізоляцією та оболонкою;
-
КУПсЕВ - кабель управління з мідними жилами з ізоляцією з самозагасаючого поліетилену з спільним екраном в полівінілхлоридній оболонці.
Цифри після літер означають
-
робочу напругу (кВ);
-
кількість жил;
-
площу поперечного перерізу кожної жили (мм2).
Наприклад: АБ-370 - кабель з паперовою ізоляцією, в алюмінієвій оболонці, з трьома мідними жилами перерізом по 70 мм2.
Таблиця 1. Основні типи кабелів
|
Ізоляція |
Виконання |
|
Гумова пластмасова |
Трижильні з пластмасовою ізоляцією, полегшені для електрифікації сільського господарства Трижильні та одножильні 6-35 кВ Одножильні 110-220 кВ |
|
Паперова |
З в'язким просоченням: з поясною ізоляцією трижильні 6-10 кВ трижильні з окремо освинцьованими жилами 20-35 кВ Оливонаповнені: одножильні з центральним оливопровідним каналом низького та високого тиску 110-220 кВ трижильні високого тиску в стальній трубі з оливою під тиском 110-220 кВ |
4.3. КАБЕЛЬНI МУФТИ
Струмопровідні жили кабелів з’єднують в спеціальних кабельних муфтах, якщо довжина кабельних ліній перевищує будівельну довжину окремого кабеля. Існує певне обмеження - на сучасних кабельних лініях довжиною 1 км допускають встановлення не більше шести муфт. З’єднання в кабельній муфті повинно бути герметичним, вологостійким, мати достатню механічну та електричну міцність, а також протикорозійну стійкість та зручність монтажу.
Кабельні муфти розрізняють:
-
за напругою ( до 1 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ та 35 кВ);
-
за габаритами ( нормальна та малогабаритна);
-
за видом ізоляції кабеля (просочена паперова, гумова, пластмасова);
-
за типом матеріалу ( чавунні, латунні, свинцеві, епоксидні);
-
за формою виконання ( У-виду, Т-виду та хрестоподібні);
-
за місцем встановлення ( внутрішня та зовнішня);
-
за кількістю фаз ( три- та чотирифазні);
-
за призначенням (з’єднувальні та кінцеві).
Залежно від призначення з’єднувальних муфт, їх поділяють на:
-
лише як з’єднувальні;
-
з’єднувальні та одночасно відгалужувальні;
-
з’єднувальні та одночасно затримувальні (для секціонування просочувального компаунду кабеля);
-
з’єднувальні та одночасно зустрічно-перехідні (для різних конструкцій кабеля);
-
з’єднувальні та одночасно ізолюючі, які використовують для створення ізолюючого стику проти блукаючих струмів у металевих оболонках кабелів);
Для монтажу кінців КЛ використовують кінцеві муфти:
-
зовнішнього розміщення, які встановлюють на відкритому повітрі;
-
щоглові, за допомогою яких виконують перехід від кабельних ліній до повітряних ліній;
-
внутрішнього розміщення, які встановлюють всередені приміщень.
Після закінчення монтажу електрична міцність муфт повина бути не нижчою від електричної міцності силового кабеля.
Рис. 3. Свинцева з’єднувальна муфта для кабелів напругою 6 та 10 кВ, де 1 - ділянка приєднання уземлюючогопроводу до корпусу муфти, 2 - уземлюючий провід, 3 - дротові бандажі, 4 - корпус, 5 - заливний отвір закритий свинцевою пластиною.
|
Рис. 4. Кінцева заробка кабелів в стальній воронці КВБо, де 1 і 9 - верхній та нижній півхомут, 2 - підмотка просмоленою стрічкою, 3 - стальна воронка, 4 - жила кабеля, обмотана липкою полівініл-хлоридною стрічкою, 5 - порцелянові втулки, 6 - кришка воронки, 7 - болт М8, 8 - наконечник, 10 - провід уземлення, 11 - кришка заливного отвору |
|
Рис. 5. Кінцева епоксидна заробка кабелів КВЭн, де 1 - провід уземлення, 2 - дротовий бандаж проводу уземлення, 3 - двошарова підмотка, 4 - оболонка кабеля, 5 - бандаж з сурових ниток на поясній ізоляції, 6 - корпус з епоксидного компаунду, 7 - струмопровідна жила в заводській ізоляції, 8 - трубка з найритової гуми, 9 - бандаж або хомут, 10 - наконечник |
4.4. КАБЕЛЬНI СПОРУДИ
Кабельною називається споруда, що спеціально призначена для розміщення в ній кабелів, кабельних муфт, а також апаратів підживлення оливою та іншого устаткування, яке забезпечує нормальну роботу КЛ.
До кабельних споруд належать кабельні тунелі, кабельні канали, кабельні шахти, колектори, поверхи, блоки естакади, галереї, рови та пункти підживлення оливою. Кабельним тунелем називають закриту споруду (коридор) з розміщеними в ній опорними конструкціями для поміщення кабелівта кабельних муфт, з можливістю вільного пересування по всій довжині коридору, що дозволяє прокладати кабелі, ремонтувати та оглядати КЛ. Тунелі можуть бути круглого або прямокутного перетину, прохідними та напівпрохідними. Напівпрохідні тунелі споруджують лише для КЛ напругою до 10 кВ. Кабелі розміщені в тунелі з двох боків по одному чи декілька на опорній конструкції загальною кількістю 20 - 50 кабелів. Місця спорудження тунелів - це території потужних підприємств, а також магістралі міст, де необхідно прокладати велику кількість КЛ. Кабельним каналом називають закриту та заглиблену в грунт, підлогу або перекриття непрохідну споруду, яку використовують для розташування в ній кабелів, прокладання та ремонт яких можливі лише після зняття перекриття. Кабельні канали споруджують якщо довжина траси порівняно невелика: на території станцій та підстанцій, заводів тощо. Колектори - це підземні споруди, які використовують для спільного розміщення в них КЛ (силових та контрольних), водо- та теплопроводів. Для вертикального прокладання КЛ в приміщеннях, в колекторах та тунелях глибокого прокладання використовують кабельні шахти. Їх виконують у вигляді вертикальної кабельної споруди з висотою в декілька разів більшою від сторони перерізу і забезпечують скобами та драбиною для пересування людей. Для просторового розташування КЛ в розподільних установках споруджують кабельні поверхи, підвали та подвійне дно.Підземні кабельні споруди з труб чи бетонної маси з заготовленими в них каналами та криницями, що до них відносяться, називають кабельними блоками. Але їх використання обмежене у зв’язку з поганими умовами охолодження та ремонту.
Рис. 6. Розташування кабелів в ровах: а - одного, б - трьох
Кабельні естакади та галереї передбачені для наземного прокладання КЛ. Їх особливо часто споруджують в тих випадках, коли прокладання кабелів у землі є небезпечним (хімічна агресивність ґрунту, можливість обвалів). Найчастіше кабельні лінії прокладають без використання спеціальних споруд - безпосередньо в земляних ровах. Для захисту КЛ від механічних пошкоджень кабелі 6 - 10 кВ після присипання захищають червоною цеглою марки 100 -150 або залізобетонними плитами.
Використана література
-
О.В. Данилюк, Н.Б. Дьяченко, О.Р. Пастух «Елементи конструкцій кабельних ліній».
-
В.С. Перхач «Электрические системы и сети» - К. 1986 – 584 с..
-
В. А. Веников «Электрические системы» т. 2 – 3 , М., 1970—71.