Силовой кабель
Силовой кабель – это конструкция из проводниковых жил, изолированных друг от друга и дополнительно защищенных металлической или неметаллической оболочкой.
Назначение токопроводящего кабеля – питания электроустановок на малые и большие расстояния. Если условия прокладки, использования или монтажа кабеля требуют дополнительной защиты, кабели могут быть дополнительно оснащаться броней или мощным защитным покровом.
Конструкция силового кабеля может включать в себя следующие элементы:
– токопроводящие жилы (непосредственные проводники),
– изоляция жил,
– нулевая жила (располагается в центре кабеля),
– жила защитного заземления,
– заполнитель,
– экран токопроводящей жилы,
– поясной изолятор,
– экран изоляции токопроводящей жилы,
– защитная оболочка,
– броня,
– внешний защитный покров.
По видам силовой кабель делится на:
– двужильный силовой кабель (имеет круглые и сегментные жилы),
– трехжильный силовой кабель (имеет поясную изоляцию и изолированные оболочки),
– четырехжильный силовой кабель (имеет секторную, круглую или треугольную нулевую жилу).
Оболочка выполняет функцию защиты элементов силового кабеля от внешних воздействий (механические, погодные, температурные). А защитный покров, в свою очередь, оберегает оболочку от повреждений при транспортировке и эксплуатации. Зачастую особенности использования и сам тип силового кабеля предполагают наличие в защитном покрове брони, подушки и внешнего защитного покрова.
Иногда силовой кабель может включать заполнитель. Герметик заполняет все промежутки между оболочками и токопроводящими жилами, придавая кабелю дополнительную прочность и нужную форму.
Важные характеристики при выборе силового кабеля
– тепловые характеристики,
– электропрочность,
– коэффициент потерь при передаче,
– коррозийная стойкость покровов,
– старение изоляции.
Надежность силового кабеля зависит от напряжения электрического поля.
Рабочее напряжение поля для сверхвысоковольтного силового кабеля составляет для переменного тока 15-17 кВ/мм, а для постоянного – 20-25 кВ-мм.
Силовой кабель и напряжение
Низкое напряжение (1-10 кВ): силовой кабель, передающий ток такого напряжения, имеет секторные жилы из алюминия или меди, пропитанную маслоканифольным составом бумажную изоляцию, свинцовую или алюминиевую оболочку, защищенные броней, а внешний покров имеет антикоррозийные свойства и предохраняет внутренние элементы от механических повреждений.
Стоит отметить, что кругложильный силовой кабель в резиновом шланге, заключенный в резиновую изоляцию, более гибкий, однако он более подвержен коррозии и используется только в помещениях.
Трехжильный силовой кабель с поясной изоляцией обладает нерадиальным характером, что ослабляет изоляцию. Поэтому его использование допустимо при напряжении до 10 кВ. Если напряжение выше 10 кВ, то используется специальный экран для создания радиального поля.
Среднее напряжение (10-30 кВ): силовые кабели такого напряжения изолированы VPE – шитым полиэтиленом. Последний обладает высокими температурными, физическими, механическими и электрическими свойствами. Он выдерживает характерные для наших широт низкие температуры, водостоек и имеет небольшой диэлектрический коэффициент потерь.
Силовой кабель среднего напряжения целесообразно использовать на подстанциях, для коммутационных узлов и небольших электростанций.
Высокое напряжение (от 110 кВ): силовой кабель для передачи тока высокого напряжения – это отдельные освинцованные и изолированные друг от друга токопроводящие жилы. В зависимости от назначения и эксплуатации, они могут монтироваться вместе. Бумажная изоляция дополнительно пропитана невязким очищенным минеральным маслом. Масло подвергается давлению в 1-15 Па, как и различают маслонаполненный кабель низкого и высокого давления. Такая мера обеспечивает надежное изготовление силового кабеля для передачи переменного тока до 600 кВ.
Напряжение до 275 кВ можно передавать в азотонаполненном силовом кабеле с давлением 15 Па.
Современные силовые кабели имеют токопроводящие жилы, которые сделаны из алюминия или меди. Если говорить об изоляции жил силового кабеля, то она разделяется на определённые виды. Это пропитанная бумажная изоляция, полимерная изоляция и сшитый полиэтилен. Наиболее качественный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена. Такой кабель выдерживает большие напряжения и высокие температуры.
Хорошая статья, всё детально расписано, по пунктам. К сожалению не знаю что такое поясная изоляция, а так всё понятно. Силовые кабеля среднего и высокого напряжения не приходилось видеть, вероятно их применение ограниченно. На подстанциях идёт алюминиевый незаизолированный провод, какие мы видим на линиях электропередач. Кабеля 6-10кВ имеют широкое применение и прокладываются в земле между районными подстанциями, а вот где прокладывается кабель 110кВ – понятия не имею.
Добавлю в пользу использования кабелей с резиновой изоляцией. В сварочной цепи (сварочные автоматы, трансформаторы, строги) нельзя прокладывать провода и кабели с ПВХ изоляцией, а только кабели с резиновой изоляцией.