Классификация подземных кабелей
- Подробности
- Опубликовано 27.12.2017 06:13
Кабели для подземной службы можно классифицировать двумя способами в соответствии с типом изоляционного материала, используемого при их изготовлении, и напряжением. Однако последний способ классификации, как правило, является предпочтительным, согласно которому кабели можно разделить на следующие группы:
Кабели низкого напряжения (LT) - до 1000 В
Кабели высокого напряжения (HT) - до 11 000 В
Кабели сверхвысокого напряжения (ST) - от 22 кВ до 33 кВ
Кабели сверхвысокого напряжения (EHT) - от 33 кВ до 66 кВ
Дополнительные сверхпроводящие кабели - за пределами 132 кВ
Кабель может иметь одну или несколько жил в зависимости от типа обслуживания, для которого он предназначен. Это может быть
(i) одножильный
(ii) двужильный
(iii) трехжильный
(iv) четырехжильные и т. д.
Для трехфазной сети можно использовать 3-одножильные кабели или трехжильный кабель в зависимости от рабочего напряжения и нагрузки. На рисунке показаны конструктивные детали одножильного низковольтного кабеля. Кабель имеет обычную конструкцию, потому что напряжение в кабеле (до 6600 В), как правило, небольшие. Он состоит из одного круглого сердечника из луженой многожильной меди (или алюминия), изолированного слоями пропитанной бумаги. Изоляция окружена свинцовой оболочкой, которая препятствует проникновению влаги во внутренние части. Для защиты оболочки свинца от коррозии обеспечивается общая подача компаундированного волокнистого материала (джута и т. д.). Одножильные кабели обычно не бронируются, чтобы избежать чрезмерных потерь в оболочке.
Кабель для 3-фазных сетей
В промышленности ля передачи трехфазной мощности часто используется кабель ВВГ https://samtorg.com.ua/g3310877-kabel-vvg/.
На практике, как правило, для обеспечения трехфазной мощности обычно требуются подземные кабели. Для этой цели можно использовать трехжильный кабель или три одножильных кабеля. Для напряжений до 66 кВ предпочтительным является 3-жильный кабель по экономическим причинам. Однако для напряжений свыше 66 кВ 3-жильные кабели становятся слишком большими и громоздкими, и поэтому используются одножильные кабели. Для трехфазного обслуживания обычно используются следующие типы кабелей:
1. Поясные кабели - до 11 кВ
2. Экранированные кабели - от 22 кВ до 66 кВ
3. Напорные кабели - свыше 66 кВ.
1. Поясные кабели
Эти кабели используются для напряжений до 11 кВ, но в исключительных случаях их использование может быть увеличено до 22 кВ. На рисунке 3 показаны детали конструкции 3-жильного кабеля с лентой. Сердечники изолированы друг от друга слоями пропитанной бумаги.
Другой слой пропитанной бумажной ленты, называемый бумажным поясом, намотан вокруг сгруппированных изолированных сердечников. Зазор между изолированными сердечниками заполнен волокнистым изоляционным материалом (джутом и т. д.), Чтобы обеспечить круглое поперечное сечение кабеля. Жилы, как правило, скручены и могут иметь не круглую форму, чтобы лучше использовать доступное пространство. Пояс покрыт свинцовой оболочкой для защиты кабеля от попадания влаги и механических повреждений. Проводная оболочка покрыта одним или несколькими слоями армирования с наружной подачей (не показана на рисунке). Конструкция в виде пояса подходит только для низких и средних напряжений, поскольку электростатические напряжения, направлены радиально, то есть через изоляцию. Однако для высоких напряжений (свыше 22 кВ) тангенциальные напряжения также становятся важными. Эти напряжения действуют вдоль слоев бумажной изоляции, поэтому вызывают ток утечки вдоль слоев бумажной изоляции. Ток утечки вызывает локальное нагревание, что приводит к риску разрушения изоляции в любой момент. Для преодоления этой трудности используются экранированные кабели, где токи утечки проходят на землю через металлические экраны.
2.Экранированные кабели
Эти кабели предназначены для использования до 33 кВ, но в отдельных случаях их использование может быть увеличено до рабочих напряжений до 66 кВ. Двумя основными типами экранированных кабелей являются кабели типа H и кабели типа SL.
(i) Кабели H-типа
На рисунке показаны детали конструкции типичного 3-жильного кабеля H-типа.
Каждый сердечник изолирован слоями пропитанной бумаги. Изоляция на каждом сердечнике покрыта металлическим экраном, который обычно состоит из перфорированной алюминиевой фольги. Жилы уложены таким образом, что металлические экраны вступают в контакт друг с другом. Дополнительная проводящая лента (лента из медной ткани) обернута вокруг трех сердечников. Легко видеть, что каждый сердечник экрана находится в электрическом контакте с проводящим ремнем и свинцовой оболочкой. Поскольку все четыре экрана (3-жильные экраны и один проводящий пояс) и свинцовая оболочка находятся под потенциалом земли, поэтому электрические напряжения являются чисто радиальными и, следовательно, уменьшаются диэлектрические потери. Для H-типа. Во-первых, перфорации в металлических экранах помогают в полной пропитке кабеля соединением и, следовательно, исключаются возможность появления воздушных диэлектриков или пустот (пустот) в диэлектрике. Пустоты, если они имеют тенденцию, уменьшают прочность кабеля и могут нанести значительный ущерб бумажной изоляции. Во-вторых, металлические экраны увеличивают мощность рассеивания тепла кабеля.
(Ii) sl тип
На рисунке показаны конструктивные детали трехжильного кабеля типа SL (отдельный провод). Это в основном кабель H-типа, но экран вокруг каждой изоляции жил покрыт собственной свинцовой оболочкой. В общем нет свинцовой оболочки, но предоставляются только армирование и обслуживание. Кабели типа SL имеют два основных преимущества перед кабелями H-типа. Во-первых, отдельные оболочки минимизируют возможность пробоя между жилами. Во-вторых, изгиб кабелей становится легким из-за устранения общей оболочки свинца. Однако недостатком является то, что три свинцовые оболочки SL-кабеля намного тоньше одиночной оболочки H-кабеля и, следовательно, требуют большей осторожности в производстве.
3. Напорные кабели
Для напряжений свыше 66 кВ кабели сплошного типа ненадежны, поскольку существует опасность разрушения изоляции из-за наличия пустот. Когда рабочее напряжение превышает 66 кВ, используются кабели давления. В таких кабелях пустоты устраняются за счет увеличения давления соединения, и по этой причине они называются напорными кабелями. Обычно используются два типа напорных кабелей - масляные кабели и кабели для газового давления.
(i) Масляные кабели
В таких типах кабелей, каналов или каналов предусмотрены в кабеле для циркуляции масла. Масло под давлением (это то же масло, используемое для пропитки) постоянно подается на канал с помощью внешних резервуаров, расположенных на подходящих расстояниях (например, 500 м) вдоль пути кабеля. Масло под давлением сжимает слои бумажной изоляции и втягивается в любые пустоты, которые могут образовываться между слоями. Из-за устранения пустот масляные кабели могут использоваться для более высоких напряжений, диапазон от 66 кВ до 230 кВ. Масляные кабели имеют три типа: одножильный проводной канал, одножильный канал оболочки и трехжильные каналы наполнителя.
На рисунке показаны конструктивные детали одножильного проводящего канала, маслонаполненный кабель. Масляный канал формируется в центре путем скручивания проводника вокруг полой цилиндрической стальной спиральной ленты. Масло под давлением подается на канал с помощью внешнего резервуара. Поскольку канал изготовлен из спиральной стальной ленты, он позволяет просачивать масло между медными жилами к обернутой изоляции. Давление масла сжимает слои бумажной изоляции и предотвращает возможность образования пустот. Система спроектирована таким образом, что когда масло расширяется из-за увеличения температуры кабеля, дополнительное масло собирается в резервуаре. Однако, когда температура кабеля падает во время условий легкой нагрузки, масло из резервуара течет к каналу.
На рисунке показаны конструктивные детали одножильного масляного кабеля с сердечником. В этом типе кабеля проводник прочный, подобный проводному кабелю, и изолирован от бумаги. Однако в них предусмотрены масляные каналы, как показано на рисунке. В 3-жильном кабеле масляного наполнителя, показанном на рисунке, масляные каналы расположены в пространствах наполнителя. Эти каналы состоят из перфорированных труб из черных металлов и имеют потенциал земли.
(ii) Кабель для подачи газа
Напряжение, необходимое для установления ионизации внутри пустоты, увеличивается по мере увеличения давления. Поэтому, если обычный кабель подвергается достаточно высокому давлению, ионизация может быть полностью устранена. В то же время повышенное давление создает радиальное сжатие, которое стремится закрыть любые пустоты. Это основополагающий принцип кабелей для газового давления.
Рис. Отображение секции кабеля внешнего давления, разработанного Hochstetler, Vogal и Bowden. Конструкция кабеля аналогична конструкции обычного твердого типа, за исключением того, что она имеет треугольную форму, а толщина свинцовой оболочки составляет 75% от сплошного кабеля. Треугольная секция уменьшает вес и дает низкое тепловое сопротивление, но основной причиной треугольной формы является то, что свинцовая оболочка действует как мембрана давления. Оболочка защищена тонкой металлической лентой. Кабель укладывается в газонепроницаемую стальную трубу. Труба заполнена сухим газообразным азотом при давлении от 12 до 15 атмосфер. Давление газа создает радиальное сжатие и закрывает пустоты, которые могли образоваться между слоями бумажной изоляции. Такие кабели могут выдерживать больше тока нагрузки и работать при более высоких напряжениях, чем обычный кабель. Более того, затраты на техническое обслуживание небольшие, а газообразный азот помогает в тушении любого пламени. Однако это имеет тот недостаток, что общая стоимость очень высока.