Oblikovanje napajalnega kabla

Kako delujejo napajalni kabli

Napajalni kabli so sestavljeni iz naslednjih osnovnih elementov: vodnikov, izolacije, plaščev in zaščitnih pokrovov. Poleg glavnih elementov lahko kabelska struktura vključuje oklope, zaščitne ozemljitve in polnila.

Napajalni kabli se razlikujejo: glede na vrsto kovine vodnikov - kabli z aluminijastimi in bakrenimi vodniki, glede na vrsto materialov, s katerimi so izolirane tokovne žice, kabli s papirnato, plastično in gumijasto izolacijo, glede na vrsto zaščite oz. izolacija kabelskih žic pred vplivom zunanjega okolja - kabli iz kovine, plastike in gume, glede na način zaščite pred mehanskimi poškodbami - oklepni in neoklepni, glede na število žil - eno-, dvo-, tri -, štiri- in petjedrni.

Vsak dizajn kabla ima svojo oznako in blagovno znamko. Blagovna znamka kabla je sestavljena iz začetnih črk besed, ki opisujejo zgradbo kabla.

riž. 1.Prečni prerezi električnih kablov: a-dvožilni kabli z okroglimi in segmentnimi vodniki, b-trižilni kabli z izolacijo pasu in ločenimi plašči, c-štirižilni kabli z ničelnim vodnikom kroga, sektorja in trikotne oblike, 1 — prevodna žica, 2 — nevtralni vodnik, 3 — izolacija jedra, 4 — oklop na prevodnem jedru, 5 — izolacija pasu, 6 — polnilo, 7 — oklop na izolaciji jedra, 8 — plašč, 9 — odbijač, 10 — zunanja zaščita pokrov

Strukturni elementi napajalnih kablov in njihov namen.

Prevodne žile so prevodniki električnega toka... Močnostni kabli imajo glavni in ničelni vodnik. Glavni vodniki se uporabljajo za prenos električne energije, nevtralni vodniki pa za prenos razlike v faznem toku pri neenakomerni obremenitvi.

Vodniki napajalnih kablov so aluminijasti in bakreni, enožilni in večžilni. Glede na obliko so žile okrogle, sektorske ali segmentne (glej sliko 1).

Aluminijasti vodniki kablov do vključno 35 mm2 so enožilni, 50-240 mm2 - enožilni ali večžični, 300-800 mm2 - večžilni.

Bakrene žice do vključno 16 mm2 so enožične, 25-95 mm2 - enožične ali večžične, 120-800 mm2 - večžične.

Nevtralni vodnik ali zaščitni ozemljitveni vodnik ima praviloma zmanjšan prerez v primerjavi z glavnimi vodniki. Lahko je okrogel, sektorski ali trikoten in se nahaja v središču kabla ali med njegovimi glavnimi vodniki (glej sliko 1).

Zaščitni ozemljitveni vodnik se uporablja za priključitev nenapetih kovinskih delov električne instalacije na zaščitno ozemljitveno vezje.

Izolacija zagotavlja potrebno dielektrično trdnost vodnikov med seboj in z ozemljenim plaščem (ozemljitvijo). Uporablja se papirna, gumijasta in plastična izolacija (PVC in polietilen).

Izolacija, ki je pritrjena na jedro kabla, se imenuje izolirani vodnik, nameščena na vrhu izoliranih zvitih ali vzporednih vodnikov večžilnega kabla pa se imenuje izolacija pasu.

Papirnata izolacija kabla impregnirano z viskoznimi impregnacijskimi spojinami (oljna kolofonija ali elektroizolacijska sintetika).

Pomanjkljivost kablov z visko impregnirano sestavo je izjemno omejena možnost polaganja po nagnjenih poteh, in sicer višinska razlika med njihovimi končnimi priključki ne sme presegati: za visko impregnirane kable do 3 kV, armirane in brez armature v aluminijasti plašč — 25 m , brez oklepa v svinčenem plašču — 20 m, oklepni v svinčenem plašču — 25 m, za kable z viskozno impregnacijo 6 kV, oklepni in brez oklepa v svinčenem plašču — 15 m, v aluminiju — 20 m, za kable z viskozno impregnacijo 10 kV, oklepno in neoklepno v ohišju iz svinca in aluminija - 15 m.

Kabli z viskozno impregnacijsko zmesjo, katerih prosti del je odstranjen, se imenujejo impregnirani kabli. Uporabljajo se pri polaganju na navpičnih in nagnjenih trasah brez omejitve nivojske razlike, če gre za nearmirane in armirane kable v aluminijastem plašču za napetosti do 3 kV in z nivojsko razliko do 100 m - za vse druge kable. z osiromašeno impregnirano izolacijo.

Za polaganje na navpičnih in strmo nagnjenih poteh, brez omejitve nivojske razlike, so kabli izdelani s papirno izolacijo, impregnirano s posebno sestavo na osnovi cerezina ali poliizobutilena. Ta sestava ima povečano viskoznost, zaradi česar pri segrevanju kabla, položenega navpično ali vzdolž strmo nagnjene poti, ne teče navzdol. Zato lahko kable s tako izolacijo polagamo na poljubni višini, tako kot kable s plastično in gumijasto izolacijo.

Gumijasta izolacija je izdelana iz gostega sloja gume ali gumijastih trakov z naknadno vulkanizacijo. Napajalni kabli z gumijasto izolacijo se uporabljajo v omrežjih za izmenični tok do 1 kV in enosmerni tok do 10 kV.

Napajalni kabli s plastično izolacijo imajo izolacijo iz polivinilkloridne plastike v obliki neprekinjenega sloja ali iz polietilenskih sestavkov. Uporabljajo se tudi samougasljivi (samougasljivi) in vulkanizirani polietilenski kabli.

Zasloni se uporabljajo za zaščito zunanjih tokokrogov pred vplivom elektromagnetnih polj tokov, ki potekajo skozi kabel, in za zagotovitev simetrije električnega polja okoli kabelskih žil. Zasloni so izdelani iz polprevodniškega papirja in aluminijaste ali bakrene folije.

Nadomestki so potrebni za odpravo prostih vrzeli med strukturnimi elementi kabla, za njihovo stiskanje, dajanje potrebne oblike in mehanske stabilnosti strukture kabla. Kot polnila se uporabljajo svežnji papirnatih trakov ali kabelske preje, plastične ali gumijaste niti.

Ovoji napajalnih kablov… Aluminijasti, svinčeni, jekleni valoviti, plastični in gumijasti negorljivi (nitritni) kabelski plašči ščitijo notranjost kabla pred poškodbami zaradi vlage, kislin, plinov itd.

Aluminijasti plašč napajalnih kablov za napetosti do 1 kV je dovoljeno uporabljati kot četrti (nevtralni) vodnik v štirižilnih izmeničnih omrežjih s trdno ozemljeno nevtralnostjo, razen v napravah z eksplozivnimi atmosferami in napravah, v katerih je tok v nevtralni vodnik v normalnih pogojih je več kot 75% toka v fazni žici.

Zaščitni pokrovi napajalnih kablov... Ker se kabelski plašči zaradi kemičnih in mehanskih vplivov lahko poškodujejo in celo uničijo, so pokriti z zaščitnimi pokrovi.

Zaščitni pokrovi ščitijo kabelske plašče pred zunanjimi vplivi (korozija, mehanske poškodbe). Ti vključujejo blazino, oklepno prevleko in zunanjo prevleko. Odvisno od konstrukcije kabla se uporabljajo en, dva ali trije zaščitni plašči.

Blazina, ki se nanese na zaslon ali ohišje, da ju zaščiti pred korozijo in poškodbami zaradi trakov ali odbijačev. Blazina je izdelana iz plasti impregnirane kabelske preje, polivinilklorida, poliamida in drugih enakovrednih trakov, krep papirja, bitumenske mase ali bitumna.

Za zaščito pred mehanskimi poškodbami so plašči kablov glede na obratovalne pogoje oviti z jeklenim pasom ali žičnatim oklepom... Oklepna žica je izdelana iz okroglih ali ploščatih žic.

Oklep iz ravnih jeklenih trakov ščiti kable le pred mehanskimi poškodbami.Oklep iz jeklene žice prav tako absorbira natezne sile.Te sile se pojavijo v kablih, ko so kabli položeni navpično na velikih višinah ali po strmo nagnjenih poteh.

Za zaščito kabelskega oklepa pred korozijo je prekrit z zunanjim pokrovom iz plasti kabelske ali steklene preje, impregnirane z bitumensko sestavo, v nekaterih strukturah pa se na plasti preje nanese stisnjen polivinilklorid ali polietilenski cevni bitumen.

V rudnikih, eksplozivnih in požarno nevarnih prostorih ni dovoljeno uporabljati oklepnih kablov običajne izvedbe zaradi prisotnosti "blazine" med plaščem in oklepom kabla, ki vsebuje vnetljiv bitumen. V teh primerih je treba uporabiti kable z negorljivo "blazino" in zunanjo prevleko iz rezane preje iz steklenih vlaken.