Назначение электрических кабелей. Классификация проводов и их обозначение

Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители.
Силовые кабели различают по следующим признакам: роду металла токопроводящих жил - кабели с алюминиевыми и медными жилами; роду материалов, которыми изолируют токопроводящие жилы - кабели с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией; роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды - кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке; способу защиты от механических повреждений - бронированные и небронированные; количеству жил - одно-, двух-, трех- и четырехжильные.
Каждая конструкция кабелей имеет свои обозначения и марку. Марка кабеля составляется из начальных букв слов, описывающих конструкцию кабеля.
Кабельные линии прокладывают в земляных траншеях, специальных кабельных сооружениях, на эстакадах, в галереях, открыто по стенам зданий и сооружений, в трубах, во внутрицеховых помещениях промышленных предприятий, а также коллекторах - подземных сооружениях, предназначенных для прокладки в них кабелей совместно с линиями связи и другими коммуникациями.

А - двужильные кабели с круглыми и сегментными жилами; б- трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками; в - четырехжильные кабели с нулевой жилой круглой, секторной или треугольной формы; 7 - токопроводящая жила; 2- нулевая жила; 3 - изоляция жилы; 4- экран на то ко проводя щей жиле; 5- поясная изоляция; 6- заполнитель; 7- экран на изоляции жилы; 8~ оболочка; 9- бронепокров; 10- наружный защитный покров
Наиболее дешевый способ канализации электроэнергии - размещение кабелей в траншее. Такой способ не требует большого объема строительных работ и создает хорошие условия для охлаждения кабелей. Недостаток этого способа - возможность механических повреждений кабелей во время различных раскопок, проводимых при эксплуатации сооружений. В траншеях кабели прокладывают на глубине не менее 0,7 м на трассах, не загруженных другими подземными и надземными коммуникациями. В одной траншее размещают не более шести кабелей на напряжение 6-10 кВ или двух кабелей на напряжение 35 кВ. Кроме того, рядом с ними допускается прокладка не более одного пучка из четырех контрольных кабелей.
При пересечении с железнодорожными путями и проездами в стесненных местах, на участках вероятного разлива расплавленного металла и в районах с интенсивными блуждающими токами или грунтами с особой степенью агрессивности применяют прокладку кабелей в блоках.
На территории энергоемких промышленных предприятий при более 20 кабелей, идущих в одном направлении, применяют прокладку в туннелях. Такая прокладка обеспечивает надежную работу кабельных линий, но имеет самую высокую стоимость строительной части.

А - план траншеи с углом поворота 90° для прокладки силовых трехжильных кабелей до 10 кВ; б - план траншеи с углом поворота 90° для прокладки силовых трехжильных кабелей до - 35 кВ; в - разрез траншей на прямолинейном участке для прокладки силовых кабелей до 10 кВ, а также для их совместной прокладки с контрольными кабелями; г - разрез траншеи на прямолинейном участке для прокладки силовых кабелей до - 35 кВ, а также для их совместной прокладки с другими кабелями независимо от напряжения; 1 - силовой кабель; 2 - контрольный кабель; 3- кабели других напряжений или контрольные; 4- подсыпка из земли; 5 - защита из бетонных плит или кирпича

А - до фундамента здания; б - до трубопровода; в - до теплотрассы; г - до электрифицированной железной дороги; 1 - кабельная траншея; 2 - трубопровод; 3 - теплопровод; 4 - электрифицированная железная дорога; А - нормируемое расстояние в зависимости от вида инженерного сооружения {трамвай, электричка и т. д.)
На предприятиях, насыщенных различными подземными коммуникациями, территориях с грунтовыми условиями, неблагоприятно действующими на кабели, в районах вечной мерзлоты прокладку кабелей производят на эстакадах или в галереях.
Открыто по стенам сооружений и зданий кабели прокладывают в тех случаях, когда строительные конструкции выполнены из несгораемых материалов, а в помещениях нет пожаро- и взрывоопасных зон.
Нормируемые расстояния между кабелями при прокладке их в траншее приведены на рис. Ширина траншеи по дну для одного кабеля определяется удобством производства земляных работ и составляет 0,2 м при напряжении до 10 кВ и 0,3 м при 35 кВ. Ширина траншеи по верху зависит от ее глубины и угла естественного откоса грунта.
Вводы кабелей Издания (рис. а, б) и их проходы из траншей в кабельные сооружения выполняют в трубах 2, концы которых выступают из стены 6 здания (сооружения) в траншею, а при наличии отмостки - за линию последней не менее чем на 0,6 м. Для предохранения от проникновения воды из траншеи в местах прохода труб накладывают гидроизоляцию 7, после прокладки кабелей 4 входные отверстия 3 труб уплотняют кабельной пряжей, обмазанной водонепроницаемой (мятой) глиной, а кабель засыпают грунтом 5.

Ввод кабелей из траншеи в здание или кабельное сооружение: а - при непроседающем грунте; б - при приседающем грунте

На кабельных линиях в местах установки соединительных муфт траншею расширяют для образования котлована. Размеры котлована в плане определяют с учетом устройства компенсаторов с обеих сторон от муфт для их возможного перемонтажа при эксплуатации и разгрузки от тяжения кабеля при колебании температуры (запас кабеля в компенсаторе 350-400 мм); допустимых расстояний в свету между корпусом муфты и ближайшим кабелем (не менее 250 мм), а также между муфтами на двух расположенных рядом кабелях (не менее 2000 мм по длине трассы).

Прокладка кабелей в туннеле из сборных лотковых элементов
Для блочной кабельной канализации используют железобетонные панели марки ПК-2 или ПК-3 с внутренним диаметром отверстия в панели не менее 90 мм. Глубину заложения блоков в земле принимают по местным условиям. Кабельные колодцы (рис. 7.5) позволяют осуществлять прокладку кабелей до 10 кВ с одно- проволочными жилами сечением до 240 мм 2 и установку на них кабельных муфт с защитными кожухами длиной 1250 мм. Высота колодцев не превышает 2100 мм. Различают проходные прямые колодцы 2У угловые 4, разветвительные 3, тройниковые и крестовые (соответственно с выходом блоков 1 с трех и четырех сторон). Снаружи кабельные колодцы закрывают люками, внутри оборудуют металлическими лестницами или скобами для спуска людей. Расстояние между колодцами принимают не более 150 м.
Кабельные туннели монтируют из верхних 7 и нижних 8 лотковых элементов различных размеров по высоте Н и ширине В. Закладные детали 9 устанавливают в лотковых элементах для крепления сборных кабельных конструкций 5 и размещения на их полках 70контрольных 7, силовых 3кабелей и соединительных муфт4. Огнестойкие перегородки 2 предназначены для разделения групп кабелей. В специальной зоне 6 предусматривается устройство освещения.

Прокладка кабелей в каналах из сборных лотковых элементов: 1 - основание; 2 - лоток; 3 - закладные детали; 4 - перекрытие; 5 - кабельная конструкция

Подземные туннели вне зданий располагаются так, чтобы верх их перекрытия был заглублен на 0,5 м (на охраняемых территориях не нормируется).
Кабельные каналы изготовляют из сборных железобетонных лотковых элементов 2 различной ширины А и высоты Я. Габариты каналов рассчитаны на прокладку кабелей напряжением до 35 кВ сечением жил до 240 мм 2 включительно с радиусом изгиба кабелей до 1500 мм.
Прямые участки каналов сооружают из лотковых элементов длиной 6,3 и 0,75 м.
Ответвления от основной трассы выполняют с помощью углов поворотов марки УПК или УК. Для крепления в каналах кабельных конструкций 5 предусмотрены закладные детали 3, закрепляемые в стенах при изготовлении каналов. При сооружении кабельных трасс лотковые элементы 2 размещают на основаниях 1 и после прокладки кабелей перекрывают плитами 4. При расположении каналов вне зданий поверх плит перекрытия насыпают слой земли толщиной не менее 0,3 м (на охраняемых территориях толщина слоя нормируется).
Прокладку контрольных и силовых кабелей сечением 25 мм 2 и более, за исключением небронированных кабелей со свинцовой оболочкой, выполняют по кабельным конструкциям. Контрольные небронированные и силовые небронированные кабели сечением 16 мм 2 и менее прокладывают преимущественно на лотках.
Непроходные кабельные эстакады сооружают с пролетами между опорами 6 или 12 м, в которых можно прокладывать 16, 24 или 40 условных кабелей (кабель напряжением до 10 кВ сечением жил 150-240 мм 2). Кабельные проходные эстакады обеспечивают прокладку 64 и 128 условных кабелей. Непроходные и проходные эстакады предусматривают двустороннее расположение кабельных полок. Проходные эстакады оборудуют входами с лестницами через каждые 150 м. Кабельные галереи сооружают одно- и двусторонними (рис. а, б). Они позволяют прокладывать до 48 условных кабелей, защита которых от солнечной радиации обеспечивается покрытием и стенами. Галереи следует разделять на отсеки длиной не более 150 м.

а - непроходные на 40 условных кабелей; б - проходные на 64 условных кабеля с металлическими кабельными конструкциями; 7 - опора; 2- кабельная стойка; 3 - кабельная полка; 4 - силовой кабель; 5- шпилька; 6- заземляющий проводник; 7- закладная деталь; - пучок кабелей; 8 - контрольный кабель; 10- соединительная муфта; 11 - прогон несущей фермы; 12 - настил; 13 - железобетонная плита; 14 - стойка; 15 - поперечная балка (траверса)



Прокладка кабелей в галереях: а - двусторонних; б - односторонних; 1 - крыша; 2 - боковая панель; 3 - стойка

Кабельные конструкции из лотков серии HЛ (а) и короба (б)

Кабельные конструкции с закладными подвесками для прокладки одиночных кабелей изготовляют из швеллеров длиной 2000 мм поперечной резкой в мастерских. Закладные подвески при сборке конструкций вставляют в перфорированные отверстия стоек узкой стороной хвостовика, затем разворотом на 90° устанавливают в горизонтальное положение.
Кабельные конструкции предварительно собирают в мастерских в блоки транспортабельной длины (до 6 м): настенные и потолочные, объединенные в секции общими связями (прогонами). При установке в монтажной зоне блоков кабельных конструкций существенно сокращаются трудозатраты электромонтажников.

Кабелями называются изолированные проводники, которые служат для передачи электрического тока в земле, воде и на воздухе.
По назначению кабели подразделяют на силовые и контрольные. Силовые кабели используют для передачи электрической энергии там, где применение для этой цели неизолированных шин и проводов невозможно или нерационально. Контрольные кабели применяют для передачи информации в цепях управления, измерения, контроля и учета, защиты и сигнализации, автоматики и телемеханики. Они связывают между собой измерительные трансформаторы и приборы измерения, управляющие устройства и объекты управления, сигнальные приборы и объекты сигнализации. Поэтому контрольные кабели нередко называют кабелями связи.
Силовые кабели переменного тока с резиновой изоляцией выполняют на напряжения 0,66-10 кВ, кабели с пластмассовой изоляцией - на 1,0-35 кВ, с бумажной пропитанной изоляцией - на 1,0-500 кВ.
В зависимости от назначения и условий применения кабели имеют различную конструкцию. Основными конструктивными элементами кабеля являются: токоведущие жилы, изоляция, защитная оболочка, броня и наружный покров. Кабели могут иметь все перечисленные элементы или некоторые из них.
Силовые кабели изготовляются с одной, двумя, тремя и четырьмя токоведущими жилами. В четырехжильных одна из жил обычно выполняется меньшего сечения, чем остальные. Она используется в качестве нулевой. В качестве материала жил используется медь и алюминий. В зависимости от требуемой гибкости кабеля жилы могут быть однопроволочные и многопроволочные, обладающие большой гибкостью. Для кабелей стационарной прокладки изготовляют жилы круглой (рис.1, б) и фасонной (сегментной и секторной) формы. Применение секторных (рис. 1, в) и сегментных жил вместо круглых приводят к уменьшению диаметра кабеля на 20-25% и соответственно к сокращению расходов материалов на изоляцию, оболочку и защитные покровы.
Алюминиевые однопроволочные жилы изготовляют круглыми при сечении от 2,5 до 240 мм 2 , фасонными - от 25 до 240 мм 2 , многопроволочные жилы - круглые при сечении от 70 до 1000 мм 2 , фасонные - от 70 до 240 мм 2 .
В связи с дефицитом и высокой стоимостью меди применение кабелей с медными жилами значительно ограничено и в каждом конкретном случае требует обоснования. Для изготовления жил кабеля в основном применяют алюминий.
Изоляция обеспечивает надежную работу кабеля. Она должна иметь такую электрическую прочность, чтобы возможность электрического пробоя ее при напряжении, на которое рассчитан кабель, была исключена.
Бумажная пропитанная изоляция жил кабелей имеет хорошие электрические характеристики, продолжительный срок службы, сравнительно высокую допустимую температуру и невысокую стоимость. К недостаткам бумажной изоляции следует отнести ее гигроскопичность, которая требует полной герметичности оболочек кабеля. Кроме того, пропитывающий бумагу состав при значительной разности уровней прокладки кабеля по длине может стекать с верхнего конца, что снижает изоляционную прочность, ухудшает условия охлаждения, сокращает срок службы кабеля. Данные о допустимой разности уровней при прокладке кабелей даются в справочной литературе.
В процессе работы кабели периодически нагреваются и охлаждаются. Нагрев вызывает расширение пропиточного состава и деформацию оболочки. В результате этого в изоляции образуются газовые и вакуумные включения, снижающие ее диэлектрическую прочность. Под действием электрического поля в этих включениях возникает ионизация, сопровождающаяся повышением температуры, ускорением местного старения изоляции и снижением ее электрической прочности. Это ограничивает применение таких кабелей напряжением до 35 кВ.
При напряжении на 110 кВ и выше используют маслонаполненные кабели, в которых образования газовых включения не происходит. Масло в маслопроводящем канале кабеля постоянно в процессе монтажа и эксплуатации находится под давлением. Давление масла в кабеле поддерживается автоматически в заданных пределах с помощью масло- подпитывающих устройств, устанавливаемых вдоль кабельной линии.
Пластмассовую изоляцию для силовых кабелей изготовляют из полиэтилена или поливинилхлорида (ПВХ). Такие кабели прокладывают в пожароопасных каналах, туннелях, в агрессивной среде, при отсутствии механических воздействий. Кабели прокладывают в трубах или располагают их так, чтобы исключить прикосновение к ним обслуживающего персонала. Для прокладки в земле используют кабели с ленточной броней.
Кабели с резиновой изоляцией обычно используются в помещениях с агрессивной средой, при отсутствии механических воздействий. К преимуществам резиновой изоляции относится ее гибкость и практически полная негигроскопичность. К недостаткам резиновой изоляции относится ее более высокая стоимость, более низкая рабочая температура (65°С) по сравнению с другими видами изоляции, снижение с течением времени эластичности.
Для защиты изоляции жил от воздействия света, влаги, различных химических веществ, а также для предохранения ее от механических повреждений кабели снабжают оболочками. Лучшими материалами для оболочек в отношении герметичности и влагостойкости, гибкости и теплостойкости являются металлы (свинец, алюминий). Кабели с резиновой И пластмассовой изоляцией не нуждаются в металлической оболочке, поэтому их выпускают обычно в пластмассовой или резиновой оболочке.
Защитные покровы располагаются поверх оболочки и состоят из подушки, брони и наружного покрова. Подушка кабеля представляет из себя слой волокнистого материала или битумного состава и предназначена для предохранения оболочки кабеля от поврежденной стальными лентами или проволоками брони. Броня служит для защиты кабеля от механических повреждений. Для кабелей, не подвергающихся в процессе эксплуатации растягивающим усилиям, применяют ленточную броню, состоящую из двух стальных лент, накладываемых так, чтобы верхняя лента перекрывала зазоры между витками нижней.
Для кабелей, подвергающихся растягивающим усилиям, применяют броню из оцинкованных плоских или круглых проволок. Наружный покров, состоящий из пропитанной пряжи и покрытия из слоя битумного состава, защищает броню кабеля от коррозии.
Маркировка кабелей в соответствии с их конструкцией выполняется буквенно-цифровая. Буквы в марке кабеля указывают на следующее:
А - алюминиевые жилы;
АА - алюминиевые жилы и оболочка;
Б - броня из стальных лент с антикоррозионным наружным покровом;
Бн - то же, но с негорючим покровом из стеклопряжи и негорючего состава;
В - поливинилхлоридная изоляция и оболочка;
В (в конце обозначения) - обедненно пропитанная бумажная изоляция;
М- маслонаполненный кабель;
Н - негорючая резина;
П - броня из оцинкованных плоских проволок;
Пс - негорючий полиэтилен (самозатухающий);
Р - резиновая изоляция;
Г - отсутствие наружного покрова поверх брони.
Цифры после буквенного обозначения указывают следующее: первая группа - номинальное напряжение; вторая - количество жил (фаз); третья - сечение жил; четвертая - наличие нулевой жилы; пятая - сечение нулевой жилы.
Ниже дана расшифровка марки кабеля:



На рисунке показан трехжильный силовой кабель с изоляцией из пропитанной бумаги. Наружный вид кабеля с секторными жилами на рисунке, а и его разрез на рисунке, в, а также разрез кабеля с круглыми жилами на рисунке, б имеют одинаковые цифровые обозначения. Три жилы кабеля 9 изолированы кабельной бумагой 8. Свободное пространство между жилами и поясной изоляцией б заполняется джутовым наполнителем 7 из пряжи. Поверх поясной изоляции располагается гидрооболочка 5, предотвращающая высыхание изоляции и попадание влаги внутрь кабеля. Для защиты оболочки от действия кислот и щелочей оболочку покрывают кабельной бумагой 4, пропитанной компаундом, и прослойкой 3 из джута или пропитанной кабельной пряжи. Броня 2 из стальных лент защищена от химического воздействия почвы, пропитанной битумом кабельной пряжей 1, которую снимают из-за опасности распространения пожара при прокладке кабеля в помещении.

А - конструкция кабеля; б - сечения кабеля с круглыми жилами; в - сечения кабеля с секторными жилами
Контрольные кабели выполняются многожильными от 4 до 61 жилы в одном кабеле сечением от 0,7.5 до 10 мм 2 . Их изоляция преимущественно резиновая или пластмассовая. В марку кабеля входит буква К (контрольный), например, КРВБГ-10х1,5 (контрольный, с резиновой изоляцией и оболочкой ПВХ, бронированный, голый, десять медных жил сечением 1,5 мм 2). Если жилы алюминиевые, то первая буква марки кабеля А.

Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящих жил (ТПЖ), изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо основных элементов в конструкцию силовых кобелей могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители.

Токопроводящие жилы предназначены для прохождения электрического тока, они бывают основными и нулевыми. Основные жилы применяются для выполнения основной функции кабеля – передачи по ним электроэнергии. Нулевые жилы предназначены для протекания разности токов фаз (полюсов) при неравномерной их нагрузке. Они присоединяются к нейтрали источника тока.

Жилы защитного заземления являются вспомогательными жилами кабеля и предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электроустановки, к которой подключен кабель, с контуром защитного заземления источника тока.

Изоляция представляет собой слой диэлектрика (пропитанной бумаги, пластмассы, резины и т. д.), наложенный на токопроводящую жилу. Служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).

Экраны используются для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля.

Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля.

Оболочки защищают внутренние элементы кабеля от увлажнения и других внешних воздействий.

Защитные покровы предназначены для защиты оболочки кабеля от внешних воздействий. В зависимости от конструкции кабеля в защитные покровы входят подушка, бронепокров и наружный покров.

1.2. Классификация и маркировка силовых кабелей

Силовые кабели удобно классифицировать по номинальному напряжению, на которое они рассчитаны; классификационными признаками могут служить также вид изоляции и конструктивные особенности кабелей (см. рис. 1.1).

Все силовые кабели по номинальному рабочему напряжению можно условно разделить на две группы. В группу низкого напряжения кабелей включены кабели, предназначенные для работы в электрических сетях с изолированной нейтралью переменного напряжения 1, 3, 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Эти же кабели могут быть использованы в сетях переменного напряжения с заземленной нейтралью и в сетях постоянного напряжения. Такие кабели выпускаются в России с бумажной пропитанной, пластмассовой и резиновой изоляцией, причем наиболее перспективным видом изоляции является пластмассовая.

Рис. 1.1. Классификация силовых кабелей

Кабели с пластмассовой изоляцией более просты в изготовлении, удобны при монтаже и в эксплуатации. Производство силовых кабелей с пластмассовой изоляцией в настоящее время значительно расширяется. Силовые кабели с резиновой изоляцией выпускаются в ограниченном количестве. Кабели низкого напряжения в зависимости от назначения выпускаются в одножильном, двухжильном, трехжильном и четырехжильном исполнении (рис. 1.2–1.4).

Рис. 1.2. Двухжильные кабели с круглыми (а) и сегментными (б) жилами

Одножильные и трехжильные кабели предназначены для работы в сетях напряжением 1–35 кВ, двух- и четырехжильные кабели используются в сетях напряжением до 1 кВ.

Рис. 1.3. Трехжильные кабели с круглыми (а) и секторными (б) жилами

Четырехжильный кабель предназначен для четырехпроводных сетей переменного напряжения. Четвертая жила в нем является заземляющей или зануляющей, поэтому ее сечение, как правило, меньше сечения основных жил. Однако при прокладке кабелей во взрывоопасных помещениях и в некоторых других случаях сечение четвертой жилы выбирается равным сечению основных жил.

Рис. 1.4. Четырехжильные кабели

В группу кабелей высокого напряжения включены кабели, предназначенные для работы в сетях переменного напряжения 110, 220, 330, 380, 500, 750 кВ и выше, а также кабели постоянного напряжения

кВ и выше. Основная масса кабелей высокого напряжения в России в настоящее время изготовляется с пропитанной маслом бумажной изоляцией – это маслонаполненные кабели низкого и высокого давления. Высокая электрическая прочность изоляции этих кабелей обеспечивается избыточным давлением масла в них. Однако за рубежом получили также распространение газонаполненные кабели, в которых используется газ, как в виде изолирующей среды, так и для создания избыточного давления в изоляции. Кабели высокого напряжения с пластмассовой изоляцией являются наиболее перспективными, однако проблема создания таких кабелей на напряжения 110 кВ и выше в настоящее время еще полностью не решена.

Маркировка силовых кабелей обычно включает буквы, указывающие на материал, из которого изготовлены жила, изоляция, оболочка, и тип защитного покрова. Маркировка кабелей высокого напряжения отражает также особенности его конструкции.

Медные токопроводящие жилы в маркировке кабелей не отмечаются специальной буквой, алюминиевая жила обозначается буквой А, стоящей в начале маркировки. Следующая буква марки кабеля указывает на материал изоляции, причем бумажная пропитанная изоляция не имеет буквенного обозначения, полиэтиленовая изоляция обозначается буквой П, поливинилхлоридная – буквой В, а резиновая изоляция – буквой Р. Далее следует буква, соответствующая типу защитной оболочки: А – алюминиевая, С – свинцовая, П – полиэтиленовый шланг, В – оболочка из поливинилхлорида, Р – резиновая оболочка. Последние буквы указывают на тип защитного покрова.

Например, кабель марки СГ имеет медную жилу, бумажную пропитанную изоляцию, свинцовую оболочку, защитные покровы отсутствуют. Кабель марки АПАШв имеет алюминиевую жилу, изоляцию из полиэтилена, алюминиевую оболочку и шланг из поливинилхлоридного пластиката. Маслонаполненные кабели в своем обозначении содержат букву М (в отличие от газонаполненных – буква Г), а также букву, указывающую на характеристику давления масла в кабеле и связанные с этим особенности конструкции. Например, кабель марки МНС – это кабель маслонаполненный, низкого давления, в свинцовой оболочке с упрочняющим и защитным покровом или кабель марки МВДТ – маслонаполненный кабель высокого давления в стальном трубопроводе.

Тема 3.13 Провода и кабели

Неизолированные и изолированные провода, шины, ленты, шнуры, кабели с металлическими токопроводящими жилами и оптические кабели с жилами из светопроводящих волокон относятся к кабельным изделиям .

Основными элементами всех типов кабелей, проводов и шнуров являются токопроводящие жилы, изоляция, оболочки и наружные покровы. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители. Экран и наружные покровы могут отсутствовать.

Провод - одна неизолированная или одна и более изолированные жилы

Неизолированные провода изоляции не имеют, а изолированные имеют один слой изоляции.

Кабель - одна или более изолированных проводниковых жил, заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой может накладываться защитный покров. В состав защитного покрова может входить броня.

Шнур - гибкий кабель с ограниченным числом токопроводящих жил небольшого сечения.

Классификация кабелей.

Классификация по признакам материала проводящих жил:

Кабели электрические с металлическими жилами;

Кабели с оптическими волокнами.

Кабели электрические с металлическими жилами классифицируют:

- по роду металла токопроводящих жил – кабели с алюминиевыми и медными жилами;

- по типу изоляции – кабели с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией;

- по величине напряжения: кабели низкого (1... 10 кВ); среднего (20 ... 35 кВ) и высокого (100 ... 500 кВ) напряжения;

кабели силовые гибкие;

кабели управления; кабели контрольные; низковольтные провода и шнуры; кабели и провода связи; кабели радиочастотные;

- по роду защиты изоляции жил кабелей от влияния внешней среды: кабели в металлической, пластмассовой и резиновой оболочке;

- по способу защиты от механических повреждений: бронированные и небронированные;

- по количеству жил: – одно-, двух-, трех-, четырех- и пятижильные.

- по виду передаваемой через кабели мощности:

Кабели силовые низкого, среднего и высокого напряжения;

Кабели силовые гибкие;

Кабели управления;

Кабели контрольные;

Низковольтные провода и шкуры;

Кабели и провода связи;

Кабели радиочастотные;

Кабели специальные и др.

Приведенная классификация условна, однако позволяет представить сведения о кабельно-проводниковой продукции, насчитывающей более 1000 марок и конструкций.

Для передачи и распределения электрической энергии, соедине­ния различных приборов и их частей, изготовления обмоток элект­рических машин применяют:

Провода (обмоточные и монтажные);

Провода и шнуры установочные;

Обмоточные провода применяют для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и при­боров.

В качестве проводникового материала в обмоточных проводах применяют медь и алюминий. В зависимости oт применяемой изоляции обмоточные прово­да выпускают с эмалевой, волокнистой, пленочной и эмалево-волокнистой изоляцией.

Эмалевая изоляция наносится в виде гибкого лакового покрытия. Наибольшее применение находят провода с высокопрочными эмалевыми покрытиям на основе поливинилацеталевой и полиэфирной смол (провода марок ПЭВ и ПЭТВ с нагревостойкостью до 130 0 С), и на основе полиуретановой смолы (провод марки ПЭВТЛ - луженый, с нагревостойкостью до 120 0 С). см диаметра провода. Наименьшие значения пробивного напря­жения для двух слоев эмали на образцах из скрученной проволоки приведены в табл. 3.14.

Волокнистая изоляция имеют большую толщину изоляции, чем эмалевая (0,05...0.17 мм). В качестве волокнистой изоля­ции применяют пряжу: хлопчатобумажную, шелковую, из капро­новых, асбестовых, лавсановых и стеклянных волокон. Наибольшей нагревостойкостью обладают провода со стеклянной и асбестовой изоляцией.

Характеристики некоторых медных и алюминиевых проводов с волокнистой и пленочной изоляцией представлены в таб. 3.15.

У проводов с эмалево-волокнистой изоляцией на слой эмали наносят обмотку из хлопчатобумажной, шелковой, капроновой или стеклянной пряжи. Такие провода применяют для тяговых, шахтных электродвигателей, электрических машин и аппаратов, которые эксплуатируются в бо­лее тяжелых условиях и требуют защиты эмалевой изоляции. Наи­большей механической прочностью обладает обмотка из лавсано­вых волокон, а повышенной нагревостойкостью – обмотка из стеклянной.

Характеристики некоторых медных проводов с эмалево-волокнистой изоляцией приведены в табл. 3.16.

Монтажные провода состоят из медных и алюминиевых жил, которые покрывают изоляционной резиной или полихлорвиниловым пластикатом, а также хлопчатобумажной, шелковой или капроновой пряжей и синтетической пленкой. Наи­большей гибкостью обладают многопроволочные провода, жила которых состоит из большого числа тонких проволок. Монтажные провода выпускают с лужеными медными жилами, что облегчает пайку проводов.

Монтажные провода с резиновой и полихлорвиниловой изоля­цией могут применяться в электрических устройствах и аппаратах с напряжением до 380 В переменного тока и до 500 В постоянного тока.

Для распознавания монтажных проводов их изоляционные обо­лочки обычно окрашивают в разные цвета.

Характеристики некоторых медных монтажных проводов приведены в табл. 3.17.

Установочные провода и шнуры . Установочные провода и шнуры служат для распределения электрической энергии, а также для при­соединения электродвигателей, светильников и других потребителей тока к сети. Токопроводящне жилы установочных проводов и шну ров изготавливают из медной и алюминиевой проволоки. Для обес­печения большей гибкости жилы шнуров и некоторых типов прово­дов являются многопроволочными. Провода и шнуры с полихлорвиниловой изоляцией выпускают без защитных оболочек (рис. 3.6).

Провода. Жилы проводов изолируют электроизоляционной ре­зиной или полихлорвиниловым пластикатом. Провода с полихлор­виниловой изоляцией обладают высокой водостойкостью, маслостойкостью и негорючестью, что обеспечивает им широкое приме­нение. Изоляцию покрывают защитной оплеткой из хлопчатобу­мажной или шелковой пряжи (рис. 3.7).

У некоторых проводов защитную оплетку пропитывают проти­вогнилостным составом. В отдельных конструкциях проводов за­щитную оплетку изготавливают из стальных оцинкованных прово­лочек для защиты от легких механических воздействий. Установоч­ные провода выпускают одно-, двух-, трех-, четырех- и многожиль­ными на напряжение 220, 380, 500, 2000 и 3000 В переменного тока.

Шнуры. Шнуры выпускают двухжильными, т.е. состоящими из двух изолированных и свитых друг с другом жил (рис. 3.8). Шнуры изготавливают на напряжение до 220 В переменного тока.

В марках проводов и шнуров буквы обозначают конструктивную часть и вид изоляции провода или шнура, а цифры указывают напря­жение, для которого может приме­няться данный провод. Например, провод марки ПР-500 состоит из медной жилы с резиновой изоляцией и может быть использован в установках с номинальным напря­жением, которое не превышает 500 В переменного тока.

Кабели. Силовые кабели применяют для передачи и распределе­ния электрической энергии. Токопроводящие жилы кабелей изго­тавливают из мягкой медной проволоки (марка ММ), а также из алюминиевой мягкой или твердой проволоки (марки AM и AT).

Токопроводящие жилы сечением $о 16 мм: включительно изготав­ливают однопровол очными. Начиная с сечения 25 мм 2 и выше жилы кабелей изготавливают многопроволочными, что необходимо для обеспечения определенной гибкости кабелей. Сечения токопроводящих жил могут иметь круглую, сегментную или секторную фор­му (рис. 3.9). В одножильных кабелях применяют жилы круглой формы, в двухжильных - круглой и сегментной, а в трех- и четырех-жильных кабелях - секторной.

Для передачи и распределения электрической энерши в установ­ках с напряжением до 500, 3000 и 6000 В переменного тока приме­няют кабели с резиновой (рис. 3.10) и пластмассовой (рис. 3.11) изо­ляцией.

На напряжение 1, 3, 6, 20, 35 кВ и выше выпускают силовые ка­бели с бумажной пропитанной изоляцией (рис. 3.12).

Каждая из жил в кабеле имеет изоляцию, состоящую из несколь­ких слоев кабельной бумаги толщиной 0,125 или 0,175 мм, пропи­танной вязким электроизоляционным составом из минерального масла и растворенной в нем канифоли.