ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция 20.
Кабельная линия электропередачи (КЛ).
Кабельная линия электропередачи (КЛ) – линия для передачи электроэнергии или отдельных её импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла (гл. 2.3, п. 2.3.2 ПУЭ).
(Стопорные муфты, так же как и соединительные, предназначены для электрического соединения строительных длин кабеля. Кроме того, в стопорных муфтах осуществляется разделение масла двух смежных секций фазы кабельной линии. Стопорным муфтам присвоена марка МСТМН-110 — муфта стопорная для маслонаполненного кабеля низкого давления 110 кВ. Данные муфты применяются во всех случаях, когда в кабелях вследствие большой разности уровней по трассе или из-за значительной длины линии возникает гидростатическое давление выше допустимого. Стопорные муфты сочетают в себе некоторые особенности концевых и соединительных муфт. Конструктивно стопорная муфта представляет собой две концевые муфты, расположенные по одной оси — вершина к вершине).
Основные определения и виды классификаций КЛ.
По способу прокладки КЛ подразделяются на:
- подземные, прокладываемые в грунте непосредственно на напряжение до 35 кВ или прокладываемые в кабельных каналах, галереях, камерах, блоках;
- наземные, прокладываемые по сооружениям или внутри кабельных сооружений: кабельных туннелей, шахт, этажей, эстакад; двойного пола;
- подводные, проложенные через водоемы или по их дну.
К кабельным сооружениям относятся (гл. 2.3 ПУЭ):
Кабельный туннель – закрытое сооружение (коридор) с расположенными в нём опорными конструкциями для размещения на них кабелей и кабельных муфт, со свободным проходом по всей длине, позволяющим производить прокладку кабелей, ремонт и осмотр кабельных линий.
Кабельный канал – непроходное сооружение, закрытое и частично или полностью заглубленное в грунт, пол, перекрытие и т. п. и предназначенное для размещения в нём кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно производить лишь при снятом перекрытии.
Кабельная шахта – вертикальное кабельное сооружение (как правило, прямоугольного сечения), у которого высота в несколько раз больше стороны сечения, снабженное скобами или лестницей для передвижения вдоль него людей (проходные шахты) или съемной полностью или частично стенкой (непроходные шахты).
Кабельный этаж – часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.
Двойной пол – полость, ограниченная стенами помещения, междуэтажным перекрытием и полом помещения со съемными плитами (на всей или части площади).
Кабельный блок – кабельное сооружение с трубами (каналами) для прокладки в них кабелей с относящимися к нему колодцами.
Кабельная камера – подземное кабельное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для укладки кабельных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в неё, называется кабельным колодцем.
Кабельная эстакада – надземное или наземное открытое горизонтальное или наклонное протяженное кабельное сооружение. Кабельная эстакада может быть проходной или непроходной.
Кабельная галерея – надземное или наземное закрытое полностью или частично (например, без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное проходное кабельное сооружение.
Кабельной маслонаполненной линией низкого или высокого давления называется линия, в которой длительно допустимое избыточное давление составляет:
-
0,0245-0,294 МПа (0,25-3,0 кгс/см2) для кабелей низкого давления в свинцовой оболочке; -
0,0245-0,49 МПа (0,25-5,0 кгс/см2) для кабелей низкого давления в алюминиевой оболочке; -
1,08-1,57 МПа (11-16 кгс/см2) для кабелей высокого давления.
Секцией кабельной маслонаполненной линии низкого давления называется участок линии между стопорными муфтами или стопорной и концевой муфтами.
Подпитывающим пунктом называется надземное, наземное или подземное сооружение с подпитывающими аппаратами и оборудованием (баки питания, баки давления, подпитывающие агрегаты и др.).
Разветвительным устройством называется часть кабельной линии высокого давления между концом стального трубопровода и концевыми однофазными муфтами.
Подпитывающим агрегатом называется автоматически действующее устройство, состоящее из баков, насосов, труб, перепускных клапанов, вентилей, щита автоматики и другого оборудования, предназначенного для обеспечения подпитки маслом кабельной линии высокого давления.
В зависимости от напряжения КЛ подразделяются на:
- КЛ до 1 кВ (низшего класса напряжения);
- КЛ выше 1 кВ:
КЛ от 1 до 35 кВ (КЛ среднего класса напряжений);
КЛ от 110 до 220 кВ (КЛ высокого напряжения).
Приведенные КЛ существенно различаются по требованиям к расчетам характеристик, конструкции, типу изоляции кабелей и конструкции.
В зависимости от режима работы нейтралей электрических сетей КЛ классифицируются также как и сети:
- трехфазные сети с изолированными нейтралями (нейтраль не присоединена к заземляющему устройству или присоединена к нему через аппараты с большим сопротивлением). В России такой режим нейтрали используется в сетях 2 – 35 кВ с малыми токами замыкания на землю;
- трехфазные сети с компенсированными нейтралями (нейтраль присоединена к заземляющему устройству через индуктивность). В России указанный режим нейтрали используется в сетях напряжением 2 – 35 кВ с большими токами замыкания на землю;
- трехфазные сети с эффективно заземленными нейтралями (сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землей непосредственно или через малое активное сопротивление). В России с таким режимом нейтрали применяются сети 110, 150 и частично 220 кВ, в указанных сетях не допускается применение автотрансформаторов, требующих глухого заземления нейтрали;
- сети с глухозаземленными нейтралями (нейтраль трансформатора или генератора присоединяется к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление). К таким сетям относятся сети напряжением до 1 кВ, а также сети напряжением 220 кВ и выше.
Как указывалось выше, кабельная линия может состоять из одного или нескольких параллельно проложенных кабелей.
Кабелем называют устройство, предназначенное для канализации электрической энергии и состоящее из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников, заключенных в герметическую защитную оболочку из резины, пластмассы, алюминия или свинца.
Кабель, имеющий поверх защитной оболочки покрытие (броню) из стальных лент, плоской или круглой проволоки (для защиты от механических повреждений), называется бронированным.
Если защитные или броневые оболочки кабеля не пропитаны джутовой пропитанной пряжей, то такой кабель называют голым.
В зависимости от материала изоляции кабели делятся на:
- кабели с жидкостной изоляцией – кабельным нефтяным маслом;
- кабели с твердой изоляцией: бумажно-масляной; поливинилхлоридной (ПВХ); резино-бумажной (RIP); из сшитого полиэтилена (XLPE); из этилен-пропиленовой резины (EPR).
Здесь не указана изоляция газообразными веществами и некоторые виды жидкостной и твёрдой изоляции из-за их относительно редкого применения и отсутствия нормативных документов, регламентирующих требования к такой изоляции.
Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в осветительных и силовых электроустановках и в тех случаях, когда их применение экономически или технически более целесообразно, чем проводов.
Силовой электрический кабель общего применения с бумажно-масляной изоляцией состоит из токоведущих жил (из меди и алюминия) круглой или сегментной формы; жильной изоляции из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом; заполнителей из жгутов сульфатной бумаги, проложенных между жилами; поясной изоляцией из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом; герметизирующей оболочки из свинца или алюминия; двухслойного битумного состава, между слоями которого проложена сульфатная бумага; кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом; брони из стальных лент, а у некоторых марок кабелей из плоских или круглых стальных оцинкованных проволок, покрытых битумным составом; кабельного покрова из пропитанного джута (пряжи), покрытого сверху слоем мела.
Кабели с изоляцией из других материалов устроены аналогично кабелям с бумажно-масляной изоляцией.
По виду изоляции и оболочки различают следующие силовые кабели:
с пропитанной бумажной изоляцией в металлической оболочке;
с бумажной изоляцией, пропитанной не стекающим составом;
в металлической оболочке;
с пластмассовой изоляцией в пластмассовой или металлической оболочке;
с резиновой изоляцией в пластмассовой, резиновой или металлической оболочке.
Проектирование КЛ.
Проектирование и сооружение кабельных линий должны производиться на основе технико-экономических расчетов с учетом развития сети, ответственности и назначения линии, характера трассы, способа прокладки, конструкций кабелей и т. п.
При выборе трассы кабельной линии следует по возможности избегать участков с грунтами
, агрессивными по отношению к металлическим оболочкам кабелей.
Над подземными кабельными линиями в соответствии с действующими правилами охраны электрических сетей должны устанавливаться охранные зоны в размере площадки над кабелями:
-
для кабельных линий выше 1 кВ по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей; -
для кабельных линий до 1 кВ по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей, а при прохождении кабельных линий в городах под тротуарами - на 0,6 м в сторону зданий сооружений и на 1 м в сторону проезжей части улицы. -
Для подводных кабельных линий до и выше 1 кВ в соответствии с указанными правилами должна быть установлена охранная зона, определяемая параллельными прямыми на расстоянии 100 м от крайних кабелей. -
Охранные зоны кабельных линий используются с соблюдением требований правил охраны электрических сетей.
Трасса кабельной линии должна выбираться с учетом наименьшего расхода кабеля, обеспечения его сохранности при механических воздействиях, обеспечения защиты от коррозии, вибрации, перегрева и от повреждений соседних кабелей электрической дугой при возникновении КЗ на одном из кабелей. При размещении кабелей следует избегать перекрещиваний их между собой, с трубопроводами и пр.
При выборе трассы кабельной маслонаполненной линии низкого давления принимается во внимание рельеф местности для наиболее рационального размещения и использования на линии подпитывающих баков.
Кабельные линии должны выполняться так, чтобы в процессе монтажа и эксплуатации было исключено возникновение в них опасных механических напряжений и повреждений, для чего:
кабели должны быть уложены с запасом по длине, достаточным для компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций самих кабелей и конструкций, по которым они проложены; укладывать запас кабеля в виде колец (витков) запрещается;
кабели, проложенные горизонтально по конструкциям, стенам, перекрытиям и т. п., должны быть жестко закреплены в конечных точках, непосредственно у концевых заделок, с обеих сторон изгибов и у соединительных и стопорных муфт;
кабели, проложенные вертикально по конструкциям и стенам, должны быть закреплены так, чтобы была предотвращена деформация оболочек и не нарушались соединения жил в муфтах под действием собственного веса кабелей;
конструкции, на которые укладываются небронированные кабели, должны быть выполнены таким образом, чтобы была исключена возможность механического повреждения оболочек кабелей; в местах жесткого крепления оболочки этих кабелей должны быть предохранены от механических повреждений и коррозии при помощи эластичных прокладок;