Введення, огляд існуючих конструкцій високовольтних кабелів, класифікація силових кабелів -

Кабель силовий призначений для передачі електричної енергії від різних джерел до споживачів. Буває кабель низького, середнього і високого напруги. Залежно від цілей використання силового кабелю різниться і його конструкція.

Силовий кабель різноманітний - це і високотехнологічне складний виріб з багатьма елементами в конструкції і досить простий продукт, що містить три основні елементи - жилу, ізоляцію і оболонку.

Силові кабелі оточують нас всюди. Це і проводка в будинку або квартирі, і ряди кабелів великих діаметрів, які ми спостерігаємо з вікон вагонів метрополітенів, і енергозабезпечення атомних станцій. У кожному разі кабель силовий повинен задовольняти вимогам, які пред'являються для конкретних умов експлуатації.

Сучасні кабелі виробляються з ізоляцією із зшитого поліетилену і використовуються в мережах різного класу напруги (до 500 кВ). Застосування зшитого поліетилену забезпечує високі діелектричні властивості ізоляції, високі механічні властивості, більш високі в порівнянні з паперово-масляною ізоляцією термічні режими, надійність і довговічність кабелів [2].

У цій роботі будуть розглянуті класифікація, маркування, конструкція і прокладка високовольтних кабелів. Далі буде проведений електричний, тепловий розрахунок і розрахунок арматури маслонаполненного кабелю низького тиску.

Класифікація силових кабелів

Силовий кабель - це декілька ізольованих проводів в захисній герметичній оболонці, призначений для передачі і розподілу електроенергії трансформаторних підстанцій до комунальних і транспортних об'єктах, до промислових підприємств і т.п. Кабелі за ознаками матеріалу проводять жив переданої енергії або інформації ділять на дві групи:

- електричні кабелі з металевими жилами;

- кабелі з оптичними волокнами.

Кабелі з оптичними волокнами можуть мати і додаткові металеві токопроводяшіе жили.

Електричні кабелі з металевими жилами класифікують по порядку передається через кабелі потужності, величиною напруги, типу ізоляції, призначенням і т.д. Відповідно до цього розрізняють: силові кабелі низького, середнього і високого напруги; силові гнучкі кабелі; кабелі управління; контрольні кабелі; низьковольтні дроти і шнури; кабелі та проводи зв'язку; радіочастотні кабелі; спеціальні кабелі і др.Сіловие кабелі призначені для передачі і розподілу електричної енергії [1].

За типом ізоляції силових кабелів розрізняють:

- силові кабелі з паперовою ізоляцією, в тому числі просочені і маслонаповненні

- силові кабелі з пластмасовою ізоляцією;

- силові кабелі з гумовою ізоляцією.

Силові кабелі з пластмасовою ізоляцією призначені для передачі і розподілу електроенергії в стаціонарних кабельних ЛЕП на номінальному змінній напрузі 0,66; 1; 3; 6; 10 і 110 кВ. Кабелі випускаються з алюмінієвими і мідними жилами, з пластмасовою ізоляцією жив, в пластмасовій оболонці, із захисними волокнистими покривами, бронею, в сталевий гофрованої оболонці, а також без захисних покривів і без броні.

Найбільше застосування отримали кабелі низької напруги загального призначення наступних марок: АПВГ, АВВГ, ВВГ, АВВГз, ВВГз, АВБбШв, ВБбШв. Кабелі марок АВВГ-С, АПВГ-С і АПсВГ використовуються в сільській місцевості для передачі і розподілу електроенергії на напрузі 0,66 кВ змінного струму і 1 кВ постійного струму. Силові кабелі марок АсВВ і АсВтВ призначені для передачі великих значень струму при номінальній напрузі 1 кВ і температурі навколишнього середовища від -50 до + 50 ° С. Силові кабелі АВБВ і ВБВ призначені для відкритої прокладки на кабельних трасах з необмеженою різницею рівнів в електричних мережах змінної напруги 0,66 кВ і 1 кВ постійної напруги у вибухонебезпечних приміщеннях, установках і приміщеннях з хімічно активними середовищами.

Силові кабелі з гумовою ізоляцією призначені для передачі розподілу електроенергії на змінному і постійному напруженні. Їх прокладають усередині приміщень, в каналах, тунелях. Гнучкі силові кабелі з гумовою ізоляцією застосовуються для електроживлення рухомих електроприймачів різних механізмів: будівельних машин, зварювальних установок, машин і механізмів в гірничорудній промисловості, наприклад, електричних екскаваторах, шахтному електрообладнанні і ін. Це такі марки як КШВГ, КШВГТ, ГРШЕ, КРПТ, КРПГ і т.д. Спеціалізовані гнучкі кабелі (ВР-25-2, РПШ, КВОРН, КРЗ, КГПС) призначені для харчування високовольтних заради- і рентгенівських установок, це також аеродромні кабелі, кабелі для установок електрозварювання, прожекторів і т.п.

Контрольні кабелі використовуються для передачі низьковольтних малопотужних сигналів управління в різних електротехнічних пристроях. Ізоляція контрольних кабелів (К) виготовляється з гуми (позначення в марці - Р), полівінілхлоридного пластикату (В), поліетилену (П), фторопласту (Ф), в деяких випадках - з кабельної просоченого паперу. Кабелі можуть мати оболонки з гуми або пластмаси, свинцю, алюмінію, Для захисту від зовнішніх електричних полів також можуть мати екран (Е). Залежно від умов прокладки кабелів можуть мати броньові (Б) і захисні покриви. Приклад: КРСБ - контрольний кабель з мідними жилами, гумовою ізоляцією, свинцевою оболонкою, броньований. АКВВБГ - контрольний кабель з алюмінієвими жилами, полівінілхлоридною ізоляцією та оболонкою, броньований двома сталевими стрічками з антикорозійним покриттям. Позначення в марці кабелів з ПВХ ізоляцією жив - КВВГ, КВВГЕ, КВВБ, КВВБГ; з ПЕ ізоляцією жив - КПВГ, КПВБ, КПВБГ, КПВБбГ. Якщо на початку маркування позначена літера А - силовий кабель має алюмінієві жили.

Силові кабелі з просоченою паперовою ізоляцією призначені для передачі і розподілу електроенергії в стаціонарних електричних мережах на змінні напруги 1, 3, 6 і 10 кВ, а також в мережах постійного струму. Їх виготовляють з алюмінієвої або свинцевою оболонкою, випрессованного на гідравлічних або черв'ячних пресах. Залежно від марки поверх ізоляції жили накладають металеву, як правило, алюмінієву або свинцеву, влагозащитную оболонку з метою отримання рівномірно розподіленого радіального електричного поля. До цього типу належить АСБ - кабель з алюмінієвими жилами (СБ - мідні жили), броньований сталевими стрічками із зовнішнім захисним покривом. Його область застосування - прокладка в землі і по стінах (поза будівлями) при необхідності захисту кабелю від механічних пошкоджень в мережах до 10 кВ. СГ, ЦАСБ, ЦСБ і інші.

Важливе значення кабелю з паперовою просоченою ізоляцією, розрахованого на низьке і середнє напруження - стабільні електричні характеристики. Однак недоліками є трудомісткий процес виготовлення, дорога і, до того ж, важка металева оболонка даного типу силового кабелю.

За величиною лінійного робочої напруги силові кабелі підрозділяють на: кабелі на напругу 1-10 кВ, 20-35 кВ, 110-500 кВ.

Наведена класифікація певною мірою умовна, проте дозволяє систематично подати відомості про частини кабелів, що нараховує більше 1000 марок і конструкцій.

Силові кабелі складаються з однієї, трьох або чотирьох одно- або багатодротяна мідних або алюмінієвих жив, ізольованих один від одного і навколишнього середовища паперово-просоченою, гумової або пластикової ізоляцією, герметизованих свинцевими, алюмінієвими, пластмасовими або гумовими оболонками і захищених, як правило, бронею зі сталевих стрічок або оцинкованої сталевого дроту, а також захисними антикорозійними покривами.

Ізоляції жил кабелів виготовляються з паперових стрічок, просочених маслоканіфольним складом, з полівінілхлоридного пластикату, поліетилену, зшитого поліетилену, гуми.

Діапазон змінного робочої напруги, на який виготовляються силові кабелі, знаходиться в межах від 660 В до 500 кВ. Величина робочої напруги впливає на конструкцію кабелів.

Літерне позначення визначає конструкцію кабелів, їх броні, захисних оболонок і покривів. Кабелі з алюмінієвими жилами позначають буквою А. Наявність мідних жив у маркуванні кабелю не виділяється [3].