Файл: Сооружение и эксплуатация кабельных линий..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 233

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

зационную характеристику кабеля и повышает надеж­ ность его работы.

Под свинцовой оболочкой кабелей согласно ГОСТ 340-59 через каждые 300 мм должны быть четко нанесе­ ны на поверхности изоляции или на специальной ленте обозначения предприятия-изготовителя и год изготов­ ления кабеля. В кабелях под свинцовой оболочкой диа­ метром менее 20 мм вместо специальной ленты допуска­ ется лента или нитка присвоенного предприятию-изго- товителю цвета.

В многожильных кабелях верхняя лента изоляции од­ ной жилы должна быть из бумаги натурального цвета, второй жилы — красного цвета или из бумаги натураль­ ного цвета с красной полоской, третьей жилы — любого другого цвета или из бумаги натурального цвета с полос­ кой любого другого цвета. В четырехжильных кабелях верхняя лента нулевой жилы должна быть из бумаги на­ турального цвета.

Отличительная расцветка жил введена для опреде­ ления направления чередования фаз трехфазной систе­ мы, обеспечения правильности соединения одноименных фаз между собой по их цветам при монтаже отдельных строительных длин кабеля, а также соединения кабель­ ными линиями одноименных фаз шин элементов обору­ дования РУ электроустановок.

Пластмассовая изоляция жил применяется для ка­ белей до 3 кВ, изготавливаемых по ГОСТ 16442-70*. В качестве пластмасс применяется поливинилхлорид и

полиэтилен.

П о л и в и н и л х л о р и д представляет собой твердый продукт полимеризации хлорвинила, он не распростра­ няет горения и весьма стоек к тепловому старению, дей­ ствию воды, щелочей, разбавленных" кислот и других хи­ мических активных веществ, масел и бензина. В чистом виде поливинилхлорид не применяется ввиду его жестко­ сти и хрупкости при пониженной температуре.

Для повышения эластичности и морозостойкости по­

ливинилхлорида к нему добавляют

трудноиспаряемые

органические жидкости-наполнители

(пластификато­

ры); для улучшения электроизоляционных характери­

стик и удешевления стоимости к нему добавляют као­ лин, тальк, карбонат кальция и др.; для повышения

*0 кабелях более высоких напряжений — см. § 2-5.

41


стойкости при

высокой

температуре — стабилизаторы;

для повышения его светостойкости — специальные

кра­

сители.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кабели с изоляцией из

поливинилхлоридного

 

пла­

стиката наиболее широкое

распространение

получили

на напряжение

до 1 000

В. Недостатком

изоляции

из

поливинилхлоридного

пластиката

является

 

его

термо-

пластичность. Нагрев

жилы

токами нагрузки

может

вызвать некоторое размягчение

изоляции

и смещение

жилы

из центрального

положения в процессе эксплуа­

тации.

Электрическая

прочность

изоляции

из поливи­

нилхлоридного пластиката, кроме того, зависит от

времени

нахождения

под

напряжением

переменного

тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во

избежание повышения

диэлектрических

потерь

в изоляции эти кабели могут

изготовляться

на

напря­

жения не выше 10 кВ.

 

из

поливинилхлоридного пла­

Кабели с изоляцией

стиката

изготовляют в оболочке только из поливинил­

хлоридного

пластиката.

Толщина

оболочек в

зависи­

мости

от

диаметра

кабеля

под

оболочкой

равна

1,8—2,6 мм. Кабели, прокладываемые в земле, снабжа­ ются обычными защитными покровами и бронею.

П о л и э т и л е н — один из синтетических полимеров, имеющий наибольшее применение и перспективное ши­ рокое использование в качестве изоляции кабелей, осо­ бенно кабелей для крутонаклониых и вертикальных участков трассы. Полиэтилен обладает хорошими меха­ ническими свойствами в широком интервале температур стойкостью к действию кислот, щелочей, влаги и имеет высокие электроизоляционные характеристики.

В зависимости от плотности полиэтилен различают низкой, средней и высокой плотности.

Полиэтилен высокой плотности имеет по сравнению с полиэтиленом низкой плотности повышенную темпера­ туру плавления и большую механическую прочностьПри введении в него сажи или графита можно 'полу­ чить полупроводящий полиэтилен для целей экраниро­ вания.

Кабели с полиэтиленовой изоляцией выпускаются отечественной промышленностью серийно на напряже­ ния до 10 кВ и в опытном порядке на 35 кВ.

Основные характеристики изоляционных пластмасс, ^ применяемых для жил кабелей, приведены в табл. 2-9.

42


Физико-механические и электроизоляционные характеристики пластмасс

Пластикат

Плотность,

Временное сопро­

Относительное

Температура

Рабочая тем­

г/см3

тивление на раз­

удлинение при

размягчения,

пература, °С

 

 

рыв, кгс/см2

разрыве, %

°с

 

Поливинилхлорид изо­

1,21—1,26

100—250

200—440

150— 190

ляционный

 

 

 

 

 

То же шланговый

1,26—1,3

120— 180

280—400

170— 175

Полиэтилен низкой 0,92 120 600 — 70

плотности

Т а б л и ц а 2-9

МорозостоГжость, °С

От — 15 до —50

От —40 до —60

—70

То же высокой плот­ 0,94 220 100— 1 000 — 70 —70 и ниже

ности

В отличие от кабелей с бумажной пропитанной изо­ ляцией электрический расчет кабелей с пластмассовой изоляцией производится не по максимальной, а по сред­ ней напряженности электрического поля, так как на­ пряженность поля в кабелях с пластмассовой изоляцией заметно зависит от радиуса жилы.

Рабочая напряженность поля разработанных конст­ рукций кабелей с пластмассовой изоляцией, выпускае­ мых кабельной промышленностью, имеет величины,

приведенные в табл. 2-10.

налагаемо­

Величины толщин изоляционного слоя,

го методом горячего

опрессовання, кабелей

до 3

кВ

с пластмассовой изоляцией приведены в табл. 2-11.

,

Для кабелей 10 кВ и выше с полиэтиленовой изоля­

цией выбор экранов

является важнейшим

вопросом

надежности работы кабеля. Экран должен быть хорошо

соединен с полиэтиленовой изоляцией

и иметь такой

же, как у изоляции, температурный

коэффициент объ­

емного расширения, с тем чтобы при изменениях нагруз­ ки кабелей между полупроводящими слоями и изоляци­ ей кабеля не образовалось пустот. Эти кабели экрани­ руются как со стороны жилы, так и со стороны оболоч­ ки. При этом жила опрессовывается тонким слоем полупроводящего полиэтилена, на который накладывается основная полиэтиленовая изоляция, сверху экраниро­ ванная коллоидальным графитом или полупроводящим полиэтиленом.

Пластмассовая изоляция на напряжение 6 кВ экра­ нируется со стороны оболочки, для чего поверх изоля­ ции жил накладываются полупроводящие и металличе­ ские (медные или алюминиевые) экраны.

 

 

 

Таблица 2-10

Напряженность электрического поля в пластмассовой изоляции

кабеля

 

 

 

 

 

Напряженно :ть поля, кВ/мм

Номинальное

. Вид изоляции

 

Максимальная

напряжение

Средняя

кабеля. кВ

 

(около жилы)

1.0

Полиэтилен

0,25—0,310

_

3,10—3,40

6,0

Поливинилхлорид

1,70

10

Полиэтилен

1,80

2,40—3,45

35

То же

1,70

2,90—3,10

44


Т а б л и ц а 2-11

Толщина пластмассовой изоляции

Номиналь­

 

 

 

Номиналь­

 

 

ное нап­

Сечецне жилы,

Номиналь­

ное нап-'

Сечение жилы,

Номиналь­

ряжение

ная тол­

ряжение

ная тол­

кабеля

 

мма

щина изо­

кабеля

мм3

щина изо­

перемен­

 

 

ляции, мм*

перемен­

 

ляции, мм*

ного тока,

 

 

ного тока/

 

 

кВ

 

 

 

кВ

 

 

0,66

1,5

и 2,5

0,7

1

50 и 70

1,6

 

4

и 6

0,8

 

95 и 120

1,8

 

10

и 16

1,0

 

150

2,0

 

25

и 35

1,2

 

185

2,2

 

 

50

1,4

 

240

2,4

1

1,5

и 2,5

1

3

4—150

2,2

 

4

— 16

1,2

 

185

2,4

 

25

и 35

1,4

 

240

2,6

* Предельно допустнйое отклонение от величины толщины изоляции состав­ ляет минус 10%, увеличение толщины не нормируется.

На кабелях 6 и 10 кВ с пластмассовой изоляцией и оболочкой проводимость лент экрана должна обеспечить величину тока замыканий на землю, возникающих в условиях эксплуатации

2-4. Герметичные кабельные оболочки и наружные защитные покровы

Герметичные оболочки предназначены для защиты изоляции кабеля от влияния окружающей среды и, главным образом, проникновения влаги. В качестве ма­ териала для герметичных оболочек в кабелях с бумаж­ ной пропитанной изоляцией применяется свинец. Целе­ сообразность применения свинца для герметизации и защиты бумажной изоляции кабеля обусловлена сле­ дующими его качествами: влагонепроницаемостью, пла­ стичностью, гибкостью, технологичностью, при которой обеспечивается возможность наложения его при помощи пресса на кабели при сравнительно невысокой температуре^ (220—250 °С), малой химической активностью (нормальный потенциал свинца минус 0,13 В) и относи­ тельной стойкостью к химическому воздействию ве­ ществ, содержащихся в почве.

Для изготовления оболочек кабеля применяется сви­ нец марки С-3, имеющий следующие основные характе-

45


ристики: содержание чистого свинца 99,95%, температу­ ра плавления 327°С, плотность 11,4 г/см3, прочность на разрыв 1,3—1,8 кгс/мм2.

Наряду с этим свинец имеет следующие недостатки: высокую стоимость и дефицитность, неустойчивость про­ тив электрохимической коррозии, подверженность влия­ нию содержащихся в почве органических кислот, в осо­ бенности уксусной, извести, гниющих органических остатков, малую механическую прочность, малую устойчивость против вибраций особенно при повышении температуры, что вызывает иногда разрушение свинцо­ вых оболочек кабелей, проложенных по мостам, кра­ нам и др. Свинец имеет большую плотность, вследствие чего около 50% массы кабеля с медными жилами со­ ставляет масса свинцовой оболочки.

Для повышения механической прочности и стойкости свинцовой оболочки к вибрации ГОСТ 340-59 допуска­ ется наличие в свинце до 0,8% присадки сурьмы или до 0,08% меди. В свинцовых оболочках кабелей марок СГТ и АСГТ содержание 0,4—0,8% присадки сурьмы являет­ ся обязательным.

Для кабелей, изготовляемых по ГОСТ 340-59, но­ минальное значение толщин свинцовых оболочек и до­

пускаемые минимальные и

максимальные

отклонения

по толщине в зависимости

от диаметра

кабелей под

оболочкой приведены в табл. 2-12.

 

 

В связи с высокой

стоимостью

и дефицитностью

свинца в последнее время

непрерывно

увеличивается вы­

пуск различных кабелей в алюминиевой оболочке. Она

имеет значительно

большую механическую

прочность,

чем свинцовая (в 2—2,5

раза),

масса

ее меньше массы

свинцовой оболочки в 4,2

раза

(плотность

алюминия

2,7 г/см3, а свинца

11,4 г/см3).

Алюминиевая

оболочка

устойчива против

вибраций и имеет

сравнительно не­

большую текучесть. Теплопроводность алюминия в 6 раз выше, чем у свинца.

Масса

кабелей с медными жилами

в алюминиевой

оболочке

(без брони)

составляет от 59 до 75%, а масса

кабелей с алюминиевыми жилами

в алюминиевой обо­

лочке— от 33 до 37%

массы

аналогичного

кабеля с

медными жилами в свинцовой оболочке.

 

 

Недостатками

алюминиевых

оболочек

являются

больший

модуль

упругости (в 4

раза),

что

заставляет

увеличивать толщину этих оболочек; значительно мень-

46