Файл: Сооружение и эксплуатация кабельных линий..pdf

Существенным недостатком алюминия является его подверженность коррозии, на открытом воздухе он быст­ ро покрывается тонкой пленкой окиси, которая предо­ храняет металл от дальнейшего окисления. Для алюми­ ниевых жил кабеля это не имеет существенного значения так как они надежно защищены бумажной, пласт­ массовой или другой изоляцией, заключенной в гермети­ ческую оболочку. Вместе с тем оксидная пленка, имею­ щая высокое электрическое сопротивление и температу­ ру плавления примерно 2 000°С, значительно усложняет выполнение соединений и оконцеваний алюминиевых жил.

Алюминий имеет большой положительный потенциал, поэтому в местах соприкосновения с другим металлом он всегда будет повреждаемым элементом. На алюми­ ний сильно действуют соляная кислота, щелочи и хлор­ ные соединения. Наличие влаги в окружающей среде по­ вышает интенсивность разрушения алюминия.

Стандартом предусматриваются следующие номи­ нальные сечения кабелей: 2,5; 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 625 и 800 мм2.

лях 1—3 кВ и в кабелях 6 кВ с обедненной изоляцией—■ одноили многопроволочные.

Алюминиевые жилы могут быть: сечением до 120 мм2 включительно — однопроволочные, сечением 150 мм2 и более — многопроволочные.

Однопроволочные жилы сечением 70, 95, 120 мм2 дол­ жны изготовляться из мягкого алюминия с относитель­ ным удлинением не менее 25%.

Допускается изготовление алюминиевых жил сече­ нием 25—120 мм2, а для кабелей с обедненно-пропитан- ной изоляцией 70—120 мм2 — многопроволочными уп­ лотненными или комбинированными. В комбинирован­ ных жилах сердечник может быть сплошным или состоять из двух и более фасонных частей, однако при изготовлении сердечника из твердого алюминия общая площадь сечения его не должна превышать 45% сече­ ния всей жилы. Поверх сердечника должно быть нало­ жено не менее одного повива проволок.

Кабельными заводами в 1970 г. изготовлена партия кабелей разных марок и напряжений с сечениями 150—

25

240 мм2 с однопроволочными жилами из мягкого выпрессованного алюминия с относительным удлинением не менее 30% для испытания их и накопления опыта в условиях монтажа и эксплуатации.

По форме сечения жилы изготовляются круглыми, секторными и сегментными (рис. 2-2). Кабели одно- и трехжильные с отдельно освинцованными жилами всех

Рис. 2-2. Сечения жилы.

а — круглое; б — секторное; в — сегментное.

сечений, а также многожильные кабели с поясной изо­ ляцией сечением до 16 мм2 включительно изготовляют­ ся с жилами круглой формы. Многожильные кабели с поясной изоляцией сечением жил 25 мм2 и более изго­ товляются с жилами секторной формы. Четырехжиль­ ные кабели могут иметь четвертую жилу треугольной формы, в этом случае она располагается в центре ка­ беля.

Применение жил, имеющих в сечении формы сектора и сегмента, а для четвертой жилы также форму тре­ угольника, позволяет значительно уменьшить диаметр многожильных кабелей по сравнению с кабелями тех же сечений, но круглой формы, это снижает стоимость ка­ беля на 15—30 %•

Чтобы в многопроволочной жиле отдельные проволо­ ки плотно прилегали друг к другу и не смещались, а также для создания гибкости кабеля производится скрутка жилы. Длина одного полного оборота проволоки вокруг сердечника жилы называется шагом скрутки и выра_жается в миллиметрах или величиной, кратной ди­ аметру скрученной жилы. Для кабелей с бумажной про­ питанной изоляцией с круглыми жилами обычно прини­ мается шаг скрутки от 18 до 20 диаметров жилы.

26

Данные конструкций круглых и секторных жил при­ ведены в табл. 2-1.

При изготовлении жил для кабелей стремятся полу­ чить наибольший коэффициент заполнения, т. е. отноше­ ние суммы площадей всех медных или алюминиевых проволок к полной (включая свободное пространство между проволокамй) площади всей скрученной жилы.

Рис. 2-3. Сечения круглой и сектор­ ной жилы.

а — неуплотненной; б — уплотненной.

а)

Если жила однопроволочная, коэффициент заполне­ ния будет наибольшим — равным единице (100%-ное за­ полнение). В многопроволочной жиле в зависимости от числа проволок и конструкции жилы коэффициент за­ полнения всегда меньше единицы и для круглых неуп­ лотненных жил составляет 71—76%.

Чтобы повысить коэффициент заполнения, умень­ шить диаметр жилы в целях уменьшения отекания пропиточного состава и улучшения электрических харак­ теристик кабеля в связи с удалением из жилы значитель­ ного количества воздушных включений жилы уплотня­ ются. Кроме того, применение уплотняющих жил в кабелях дает экономию от 7 до 10% свинца или алюми­ ния при изготовлении оболочки и уменьшение на 5—9% расхода изоляционных материалов. Коэффициент запол­ нения уплотненных жил весьма высок и может быть до­ веден до 95% •

Уплотнение многопроволочных жил производится об­ жатием их в уплотняющих вальцах. Для многожильных кабелей применение уплотняющих вальцов различного

28

профиля обеспечивает возможность изготовить жилу секторной или сегментной формы в зависимости от на­ значения и получить тем самым круглую форму кабеля..

Следует отметить, что в процессе уплотнения жильи происходит нагартовка проволок, что несколько увели­ чивает электрическое сопротивление жилы. У алюмини­ евых жил изменение сопротивлений при уплотнении по­ лучается меньшим, чем у медных. Вместе с тем созда­ ние более гладкой поверхности жилы при ее уплотнении' повышает электрическую прочность наложенной изо­ ляции.

Нулевая жила кабелей 3X120+1X50 и 3X18 5 + IX Х70 мм2 изготовляется круглой неуплотненной.

Форма сечения н конструкция круглых, секторных неуплотненных и уплотненных жил для трех- и четырех­ жильных кабелей приведены на рис. 2-3. Жила не дол­ жна иметь заусенцев, режущих кромок, выпучивания и обрывов отдельных проволок, могущих повредить бу­ мажную изоляцию. Радиус закругления однопроволач,- ных секторных жил должен быть не менее 0,5 мм.

2-3. Изоляция жил, их скрутка, сушка и пропитка

Надежная и бесперебойная работа кабеля в значи­ тельной мере зависит от качества изоляции. Она должна иметь такую электрическую прочность, чтобы возмож­ ность электрического пробоя ее при напряжении, на ко­ торое рассчитан данный кабель, была исключена.

Пропитанная бумажная изоляция жил кабелей име­ ет высокие электрические характеристики, продолжи­ тельный срок службы, сравнительно высокую допусти­ мую температуру. Все это и невысокая стоимость обес­ печили пропитанной кабельной бумаге ведущее место в изоляции кабелей.

Бумага для изоляции жил кабелей на напряжения до 35 кВ включительно выпускается толщиной 0.125 мм марки К-12 и 0,175 мм марки К-17 из небеленой, суль­ фатной целлюлозы преимущественно натурального цве­ та (ГОСТ 645-59). Для расцветки фаз в многожильных кабелях верхняя лента применяется из цветной бумаги. Технические данные кабельной бумаги приведены в табл. 2-2.

Наложение кабельной бумаги производится путем обмотки жилы бумажными непропитанными лентами.

29

бумажной изоляции: встык, с положительным перекры­ тием и с отрицательным перекрытием.

Намотка встык характеризуется тем, что при наложе­ нии ленты край одного витка соприкасается с краем со­ седнего. Этот способ намотки применяется редко, так как обладает серьезным недостатком: при изгибах изолиро­ ванной жилы внутренняя часть лент в зоне сжатия выпу­ чивается, а внешняя в зоне растяжения расходится.

При обмотке с положительным перекрытием один край ленты перекрывает край ленты предыдущего вит­ ка. Такой способ намотки уменьшает гибкость жилы и часто вызывает появление складок и даже трещин бума­ ги в месте перекрытия при изгибе жилы. Этот способ применяется в кабелях лишь для подмотки самых ниж­ них слоев изоляции, расположенных непосредственно у жилы, так как при этом исключается возможность сов­ падения в первых слоях бумажных лент, что очень важ­ но для обеспечения электрической прочности изоляции. Применение положительного перекрытия для наружных лент придает большую гладкость наружному слою изо­ ляции.

Наиболее распространенным способом является об­ мотка с отрицательным перекрытием, т. е. с зазором (рис. 2-4). Наличие зазора между лентами позволяет в некоторых пределах изгибать кабель без опасности по­ вреждения бумажной изоляции. Величина зазора между двумя соседними витками при этом находится в преде­ лах 0,5—2 мм. Зазоры между витками соседних лент,

30