Дизайн на захранващ кабел

Как работят захранващите кабели

Захранващите кабели се състоят от следните основни елементи: проводници, изолация, обвивки и защитни капаци. В допълнение към основните елементи, кабелната конструкция може да включва екрани, защитни заземители и пълнители.

Различават се захранващи кабели: по вид метал на проводниците — кабели с алуминиеви и медни проводници, по вид материали, които изолират тоководещи проводници, кабели с хартиена, пластмасова и гумена изолация, по вид защита на изолацията на кабелни проводници от влияние на външната среда- кабели от метална, пластмасова и гумена обвивка, съгласно метода на защита срещу механични повреди- бронирани и небронирани, според броя на жилата- едно-, дву-, три-, четири- и пет- ядро.

Всеки дизайн на кабела има свое собствено обозначение и марка. Марката на кабелите се състои от началните букви на думите, описващи конструкцията на кабела.

Ориз. 1. Напречни сечения на захранващи кабели: а-двужилни кабели с кръгли и сегментни проводници, б-трижилни кабели с изолация на колана и отделни обвивки, в-четирижилни кабели с нулев проводник от кръг, сектор и триъгълна форма, 1 — проводящ проводник, 2 — нулев проводник, 3 — жилна изолация, 4 — щит върху проводяща сърцевина, 5 — изолация на колана, 6 — пълнител, 7 — щит върху изолация на сърцевината, 8 — обвивка, 9 — броня, 10 — външен защитен капак

Конструктивни елементи на силови кабели и тяхното предназначение.

Проводимите жили са проводници на електрически ток… Захранващите кабели имат главен и нулев проводник. Основните проводници се използват за предаване на електрическа енергия, а нулевите проводници се използват за преминаване на разликата във фазовия ток при и неравномерно натоварване.

Проводниците на захранващите кабели са изработени от алуминий и мед, едножични и многожични. Според формата вените са направени кръгли, секторни или сегментни (виж фиг. 1).

Алуминиевите проводници на кабели до 35 мм2 включително са направени едножични, 50-240 мм2-едножични или многожични, 300-800 мм2-многожични.

Медните проводници до 16 mm2 включително са направени едножични, 25 — 95 mm2 — едножични или многожични, 120 — 800 mm2 — многожични.

Нулевият проводник или защитният заземяващ проводник, като правило, имат намалено напречно сечение в сравнение с основните проводници. Той може да бъде кръгъл, секторен или триъгълен и е разположен в центъра на кабела или между основните му проводници (виж фиг. 1).

Защитен заземителен проводник се използва за свързване на ненапрегнати метални части на електрическа инсталация към защитна заземителна верига.

Изолация осигурява необходимата диелектрична якост на проводниците един спрямо друг и към заземената обвивка (земя). Използва се хартиена, гумена и пластмасова изолация (PVC и полиетилен).

Изолацията, приложена към жилата на кабела, се нарича изолиран проводник, и разположени отгоре на изолирани усукани или успоредно положени проводници на многожилен кабел се нарича изолация на талията.

Хартиена изолация на кабели импрегнирани с вискозни импрегниращи съединения (маслена колофон или електрически изолационни синтетични).

Недостатъкът на кабелите с вискозен импрегниращ състав е изключително ограничената възможност за полагането им по наклонени трасета, а именно разликата във височините между крайните им фитинги не трябва да надвишава: за вискозно импрегнирани кабели до 3 kV, бронирани и без брони в алуминий обвивка — 25 m, без броня в оловна обвивка — 20 m, бронирана в оловна обвивка — 25 m, за кабели с вискозна импрегнация 6 kV, бронирана и без броня в оловна обвивка — 15 m, в алуминий — 20 m,за кабели с вискозна импрегнация 10 kV, бронирани и небронирани в оловна и алуминиева обвивка — 15 m.

Кабелите с вискозно импрегниращо съединение, чиято свободна част е отстранена, се наричат ​​постно импрегнирани кабели. Те се използват при полагане по вертикални и наклонени трасета, без да се ограничава разликата в нивата, ако това са небронирани и бронирани кабели в алуминиева обвивка за напрежения до 3 kV, и с разлика в нивата до 100 m — за всякакви други кабели с изчерпани импрегнирана изолация.

За полагане по вертикални и стръмно наклонени трасета, без да се ограничава разликата в нивата, се правят кабели с хартиена изолация, импрегнирана със специален състав на основата на церезин или полиизобутилен. Този състав има повишен вискозитет, в резултат на което, когато кабел, положен вертикално или по стръмно наклонен маршрут, се нагрява, той не тече надолу. Следователно кабели с такава изолация могат да се полагат на всяка височина, също като кабели с пластмасова и гумена изолация.

Гумената изолация е направена от плътен слой каучук или от гумени ленти с последваща вулканизация. Захранващите кабели с гумена изолация се използват в мрежи за променлив ток до 1 kV и постоянен ток до 10 kV.

Захранващи кабели с пластмасова изолация имат изолация от поливинилхлориден пластификат под формата на непрекъснат слой или от полиетиленови състави. Използват се и самогасящи се (самогасящи се) и вулканизирани полиетиленови кабели.

Екрани се използват за защита на външни вериги от влиянието на електромагнитни полета на токове, преминаващи през кабела, и за осигуряване на симетрия на електрическото поле около кабелните жила. Екраните са изработени от полупроводяща хартия и алуминиево или медно фолио.

Заместители са необходими за премахване на свободните празнини между структурните елементи на кабела, за да се уплътнят, да се придаде необходимата форма и механична стабилност на кабелната конструкция. Като пълнители се използват снопчета хартиени ленти или кабелни прежди, пластмасови или гумени нишки.

Захранващи кабелни обвивки… Алуминиеви, оловни, стоманени гофрирани, пластмасови и каучукови негорими (нитритни) кабелни обвивки предпазват вътрешните елементи на кабела от повреда от влага, киселини, газове и др.

Алуминиевата обвивка на захранващи кабели за напрежение до 1 kV е разрешено да се използва като четвърти (нулев) проводник в четирижични AC мрежи с твърдо заземена неутрала, с изключение на инсталации с експлозивна атмосфера и инсталации, в които токът в неутралния проводник при нормални условия е повече от 75% от тока във фазовата жила.

Защитни капаци на захранващи кабели… Тъй като кабелните обвивки могат да бъдат повредени и дори разрушени от химически и механични влияния, те са покрити със защитни капаци.

Защитните капаци предпазват кабелните обвивки от външни влияния (корозия, механични повреди). Те включват възглавницата, бронираното покритие и външното покритие. В зависимост от конструкцията на кабела се използват една, две или три защитни обвивки.

Възглавница нанесени върху екрана или обвивката, за да ги предпазят от корозия и повреда от ленти или брони. Възглавницата е изработена от слоеве от импрегнирана кабелна прежда, поливинилхлорид, полиамид и други еквивалентни ленти, креп хартия, битумен състав или битум.

За да се предпазят от механични повреди, обвивките на кабелите се обвиват в зависимост от условията на работа стоманен колан или телена броня… Жицата на бронята е направена от кръгли или плоски проводници.

Бронята от плоски стоманени ленти предпазва кабелите само от механични повреди. Бронята от стоманена тел също абсорбира силите на опън.Тези сили възникват в кабелите, когато кабелите са положени вертикално на големи височини или по стръмно наклонени трасета.

За да се предпази кабелната броня от корозия, тя е покрита с външен капак, направен от слой от кабелна или стъклена прежда, импрегнирана с битумен състав, а в някои структури, върху слоевете прежда се нанася пресован поливинилхлориден или полиетиленов маркуч битум.

В мини, взривоопасни и пожароопасни помещения не е позволено да се използват бронирани кабели с конвенционален дизайн поради наличието на „възглавница“ между обвивката и бронята на кабела, съдържащ горим битум. В тези случаи трябва да се използват кабели с негорима „възглавница“ и външен капак, изработен от стъклена прежда от щапелни фибростъкло.