Napajalni kabli z impregnirano papirno izolacijo za napetost 1-10 kV

Napajalni kabli s snopom

Večina energetskih kablov za napetosti do 10 kV je trižilnih s sektorskimi žilami, tako imenovanih pasovno izoliranih kablov. Ti kabli so na voljo z bakrenimi in aluminijastimi vodniki s presekom od 6 do 240 mm2. Aluminijasti vodniki so lahko enožilni v celotnem obsegu prerezov, poleg tega pa se v območju 70-240 mm2 proizvajajo tudi kabli z večžilnimi zaprtimi vodniki. Bakreni vodniki so večinoma izdelani z več žilami, v območju prerezov od 6 do 50 mm2 pa se uporabljajo enožilni vodniki.

Znano je, da sta tradicionalni metodi za prevodne žice baker in aluminij. V zadnjih letih je bakra izjemno malo, zato se v kabelski industriji najbolj uporablja aluminij, tako za prevodnike kot za plašče.

Električna prevodnost aluminija je 1,65-krat manjša od bakra, njegova gostota pa 3,3-krat manjša od bakra, kar omogoča pridobivanje aluminijastih žic z enakim električnim uporom, ki je 2-krat lažji od bakrenih. Proizvodnja enožilnih aluminijastih vodnikov v obliki gostega sektorja daje velik ekonomski učinek v kabelski industriji. Uporaba takšnih žic omogoča zmanjšanje premera kabla, poleg tega se pri proizvodnji takšnih žic poveča produktivnost dela, saj se v primerjavi s proizvodnjo večžičnih žic zmanjša obseg vlečnih operacij in delovanje zvijanja žic je izključeno. Trdne sektorske žice imajo večjo togost kot zvite; poleg tega se kompleksnost namestitve kablov s takšnimi žicami do neke mere poveča. Vendar pa, kot kažejo študije, togost kabla v glavnem ne določajo vodniki, ki nosijo tok, temveč predvsem material in struktura plašča.

Kabelska izolacija je sestavljena iz trakov kabelskega papirja, impregniranega s sestavo kolofonije. V kablih za napetost 1-10 kV je vsaka faza ločeno izolirana, nato pa se na zvite izolirane žice nanese skupna izolacija pasu. Debeline fazne in tračne izolacije so izbrane iz pogojev kabla v delovnem načinu (v Republiki Belorusiji so omrežja 6, 10 kV izvedena z izoliranim nevtralnim stikom), kar zagotavlja njegovo zanesljivo delovanje v zasilnem načinu.

Pri gospodinjskih kablih je debelina izolacije med fazami približno 36% večja od debeline izolacije med jedrom in plaščem.Torej, za kable z napetostjo 6 kV je debelina fazne izolacije 2 mm, debelina izolacije pasu pa 0,95 mm, za kable z napetostjo 10 kV - 2,75 t 1,25 mm oziroma.

Za kable z napetostjo 1 in 3 kV se debelina izolacije izbere predvsem na podlagi njegove mehanske trdnosti (brez poškodb pri upogibanju). Vrzeli med izoliranimi žicami so napolnjene s snopi sulfatnega papirja.

Glavna pomanjkljivost impregnirane papirne izolacije je visoka higroskopičnost, zato so za zaščito izolacije pred vlago med skladiščenjem, polaganjem in delovanjem kabli zaprti v kovinski ovoj.

Napajalni kabli so na voljo v svinčenem in aluminijastem ovoju. Aluminijasti plašči so dovolj tesni in mehansko močnejši od svinčenih.Visoka električna prevodnost aluminija omogoča uporabo aluminijastih plaščev kot četrtega prevodnika kabla, kar omogoča znaten prihranek pri aluminiju, izolacijskih in zaščitnih oblogah. Vendar kablov z aluminijastimi plašči ni mogoče uporabiti v pogojih izpostavljenosti agresivnim okoljem (alkalne pare, koncentrirane alkalne raztopine). V takšnih razmerah je potrebna uporaba kablov s svinčenim plaščem.

Izkušnje pri izdelavi in ​​namestitvi kablov z aluminijastim plaščem s premerom več kot 40 mm so pokazale njihovo prekomerno togost, zato so kabli za napetost 1 kV s prerezom 3 × 240 mm2, 6 kV s prerezom 3 × 150 mm2 in več, 10 kV s presekom 3 × 120 mm2 in več mora biti izdelan z valovitim aluminijastim plaščem.

Uporaba valovitega plašča poveča fleksibilnost kablov, vendar pa lahko pri polaganju takšnih kablov na nagnjenih poteh impregnacijska masa steče po valovitem robu in tvori zračne vključke v kabelski izolaciji. V zvezi s tem se lahko valoviti plašči uporabljajo samo v kablih, katerih izolacija je impregnirana z nepretočnimi spojinami.

Dvižni kabli

Pri polaganju kablov z impregnirano papirno izolacijo na trasah z velikimi nivojskimi razlikami obstaja nevarnost, da se impregnacijska mešanica spusti v spodnji del trase. Kompozicija teče predvsem po režah med vodniki v zvitih večžičnih vodnikih, pa tudi v reži med kovinskim plaščem in izolacijo ter v manjši meri znotraj same papirnate izolacije.

Tako se v zgornjih delih proge dielektrična trdnost kabla zmanjša zaradi pojava zračnih rež v izolaciji. V spodnjih odsekih trase je lahko zaradi povečanega pritiska togega spoja kabel pod pritiskom. Zato je mogoče kable z impregnirano papirno izolacijo običajnega dizajna položiti na poteh z razliko v nivoju med najvišjo in najnižjo točko lokacije kabla največ 15-25 m. Zmanjšanje učinka puščanja je mogoče doseči z impregnacijsko sestavo z naslednjimi ukrepi: uporaba zapiralnih konektorjev.