Projekt przewodu zasilającego

Jak działają kable zasilające

Kable elektroenergetyczne składają się z następujących podstawowych elementów: żył, izolacji, powłok i osłon ochronnych. Oprócz głównych elementów struktura kabla może zawierać ekrany, uziemienia ochronne i wypełniacze.

Kable elektroenergetyczne różnią się: rodzajem metalu żył - kable z drutami aluminiowymi i miedzianymi, rodzajami materiałów izolujących przewody przewodzące prąd, kablami z izolacją papierową, plastikową i gumową, rodzajem zabezpieczenia izolację żył kablowych od wpływu środowiska zewnętrznego - kable w powłoce metalowej, plastikowej i gumowej według sposobu zabezpieczenia przed uszkodzeniami mechanicznymi - opancerzone i nieopancerzone według ilości żył jedno-, dwu-, trzy -, cztero- i pięciordzeniowe.

Każdy projekt kabla ma swoje własne oznaczenie i markę. Marka kabla składa się z pierwszych liter słów opisujących budowę kabla.

Ryż. 1.Przekroje przewodów elektroenergetycznych: a-przewody dwużyłowe o żyłach okrągłych i segmentowych, b-przewody trójżyłowe z izolacją taśmową i oddzielnymi powłokami, c-przewody czterożyłowe z przewodem zerowym o kształcie kołowym, sektorowym i trójkątnym, 1 — przewód przewodzący, 2 — przewód neutralny, 3 — izolacja żyły, 4 — ekran na rdzeniu przewodzącym, 5 — izolacja pasa, 6 — wypełniacz, 7 — ekran na izolacji żyły, 8 — powłoka, 9 — zderzak, 10 — osłona zewnętrzna okładka

Elementy konstrukcyjne kabli elektroenergetycznych i ich przeznaczenie.

Rdzenie przewodzące są przewodnikami prądu elektrycznego... Kable zasilające mają przewód główny i przewód neutralny. Główne przewody służą do przesyłania energii elektrycznej, a przewody neutralne służą do przenoszenia różnicy prądów fazowych przy nierównomiernym obciążeniu.

Żyły kabli elektroenergetycznych wykonane są z aluminium i miedzi, jednodrutowe i wielodrutowe. W zależności od kształtu żyły są okrągłe, sektorowe lub segmentowe (patrz ryc. 1).

Żyły aluminiowe kabli do 35 mm2 włącznie wykonuje się jako jednodrutowe, 50-240 mm2 - jednodrutowe lub wielodrutowe, 300-800 mm2 - wielodrutowe.

Druty miedziane do 16 mm2 włącznie wykonuje się jako jednodrutowe, 25 — 95 mm2 — jednodrutowe lub wielodrutowe, 120 — 800 mm2 — wielodrutowe.

Przewód neutralny lub przewód ochronny ma z reguły mniejszy przekrój w porównaniu z przewodami głównymi. Może być okrągły, sektorowy lub trójkątny i znajduje się w środku kabla lub między jego głównymi przewodami (patrz rys. 1).

Przewód ochronny służy do łączenia nienapięciowych metalowych części instalacji elektrycznej z ochronnym obwodem uziemiającym.

Izolacja zapewnia niezbędną wytrzymałość dielektryczną przewodników względem siebie i uziemionej osłony (uziemienia). Stosowana jest izolacja papierowa, gumowa i plastikowa (PVC i polietylen).

Izolacja nałożona na rdzeń kabla nazywana jest izolowanym przewodnikiem, a umieszczona na izolowanych skręconych lub równoległych przewodach kabla wielożyłowego nazywana jest izolacją taliową.

Papierowa izolacja kabli impregnowane lepkimi związkami impregnującymi (kalafonia olejna lub syntetyki elektroizolacyjne).

Wadą kabli z lepką impregnacją jest bardzo ograniczona możliwość układania ich na trasach pochyłych, a mianowicie różnica wysokości między ich końcówkami nie powinna przekraczać: dla kabli impregnowanych lepko do 3 kV, zbrojonych i bez w powłoce aluminiowej — 25 m, bez pancerza w powłoce ołowianej — 20 m, w opancerzeniu w powłoce ołowianej — 25 m, do kabli z impregnacją lepką 6 kV, opancerzonych i bez pancerza w powłoce ołowianej — 15 m, w aluminiowej — 20 m, do kabli z impregnacją lepką 10 kV, opancerzone i nieopancerzone w obudowie ołowianej i aluminiowej — 15 m.

Kable z lepką masą impregnującą, której wolna część została usunięta, nazywane są kablami ubogimi impregnowanymi. Stosowane są przy układaniu na trasach pionowych i nachylonych, bez ograniczania różnicy poziomów, jeżeli są to kable nieopancerzone i zbrojone w osłonie aluminiowej na napięcia do 3 kV, a przy różnicy poziomów do 100 m — na dowolne inne kable ze zubożoną impregnowaną izolacją.

Do układania na trasach pionowych i stromo nachylonych, bez ograniczania różnicy poziomów, wykonuje się kable z izolacją papierową impregnowaną specjalną kompozycją na bazie cerezyny lub poliizobutylenu. Ta kompozycja ma zwiększoną lepkość, w wyniku czego, gdy kabel ułożony pionowo lub wzdłuż stromo nachylonej trasy jest podgrzewany, nie spływa. Dlatego kable z taką izolacją można układać na dowolnej wysokości, podobnie jak kable z izolacją z tworzywa sztucznego i gumy.

Izolacja gumowa wykonana jest z gęstej warstwy gumy lub pasków gumy z późniejszą wulkanizacją. Kable elektroenergetyczne z izolacją gumową stosowane są w sieciach prądu przemiennego do 1 kV i prądu stałego do 10 kV.

Kable zasilające z izolacją z tworzywa sztucznego mają izolację z tworzywa sztucznego z polichlorku winylu w postaci ciągłej warstwy lub z kompozycji polietylenowych. Stosowane są również kable polietylenowe samogasnące (samogasnące) oraz wulkanizowane.

Ekrany służą do ochrony obwodów zewnętrznych przed wpływem pól elektromagnetycznych prądów przepływających przez kabel oraz do zapewnienia symetrii pola elektrycznego wokół żył kabla. Ekrany wykonane są z papieru półprzewodzącego oraz folii aluminiowej lub miedzianej.

Zamienniki są niezbędne do wyeliminowania wolnych szczelin między elementami konstrukcyjnymi kabla, do ich zagęszczenia, nadania konstrukcji kabla niezbędnego kształtu i stabilności mechanicznej. Jako wypełniacze stosuje się wiązki taśm papierowych lub przędzy kablowej, nici z tworzyw sztucznych lub gumy.

Powłoki kabli elektroenergetycznych... Powłoki kablowe z aluminium, ołowiu, stali falistej, tworzyw sztucznych i gumy niepalne (azotrynowe) chronią wnętrze kabla przed uszkodzeniem przez wilgoć, kwasy, gazy itp.

Aluminiowa powłoka przewodów zasilających do napięć do 1 kV może być stosowana jako czwarty (neutralny) przewód w czteroprzewodowych sieciach prądu przemiennego z przewodem neutralnym uziemionym na stałe, z wyjątkiem instalacji z atmosferą wybuchową oraz instalacji, w których prąd w przewód neutralny w normalnych warunkach jest większy niż 75% prądu w przewodzie fazowym.

Osłony ochronne kabli zasilających... Ponieważ osłony kabli mogą ulec uszkodzeniu, a nawet zniszczeniu pod wpływem czynników chemicznych i mechanicznych, są one osłonięte osłonami ochronnymi.

Osłony ochronne chronią powłoki kabli przed wpływami zewnętrznymi (korozją, uszkodzeniami mechanicznymi). Należą do nich poduszka, osłona pancerza i osłona zewnętrzna. W zależności od konstrukcji kabla stosuje się jedną, dwie lub trzy osłony ochronne.

Poduszka nakładana na ekran lub obudowę w celu ochrony przed korozją i uszkodzeniami spowodowanymi przez paski lub zderzaki. Poduszka wykonana jest z warstw impregnowanej przędzy kablowej, polichlorku winylu, poliamidu i innych równoważnych taśm, bibuły, masy bitumicznej lub bitumu.

W celu zabezpieczenia ich przed uszkodzeniami mechanicznymi, powłoki kabli owijane są w zależności od warunków pracy stalową taśmą lub pancerzem drucianym... Drut pancerza wykonany jest z drutów okrągłych lub płaskich.

Pancerz z płaskich taśm stalowych zabezpiecza kable jedynie przed uszkodzeniami mechanicznymi.Pancerz z drutu stalowego pochłania również siły rozciągające, które występują w kablach, gdy kable są układane pionowo na dużych wysokościach lub wzdłuż stromo nachylonych tras.

W celu ochrony pancerza kabla przed korozją pokrywa się go zewnętrzną osłoną wykonaną z warstwy przędzy kablowej lub szklanej impregnowanej kompozycją bitumiczną, aw niektórych konstrukcjach na warstwy przędzy nakłada się sprasowany polichlorek winylu lub wąż polietylenowy.

W kopalniach, pomieszczeniach zagrożonych wybuchem i pożarem nie dopuszcza się stosowania kabli opancerzonych o konstrukcji konwencjonalnej ze względu na obecność „poduszki” pomiędzy powłoką a pancerzem kabla zawierającego palny bitum. W takich przypadkach należy stosować kable z niepalną „poduszką” i otuliną zewnętrzną z przędzy ciętej z włókna szklanego.