Maitinimo kabeliai su impregnuota popierine izoliacija 1-10 kV įtampai

Maitinimo laidai su laidais

Dauguma maitinimo kabelių, skirtų iki 10 kV įtampai, yra trijų gyslų su sektorinėmis gyslomis, vadinamieji diržine izoliacija. Šiuos kabelius galima įsigyti su variniais ir aliuminio laidais, kurių skerspjūviai nuo 6 iki 240 mm2. Aliuminio laidininkai gali būti viengysliai visame skerspjūvių diapazone, be to, 70-240 mm2 diapazone gaminami ir daugiagysliai sandarūs laidininkai. Variniai laidininkai daugiausia gaminami daugiagysliai, tačiau skerspjūvių diapazone nuo 6 iki 50 mm2 naudojami viengysliai laidininkai.

Yra žinoma, kad tradiciniai laidių laidų metodai yra varis ir aliuminis. Pastaraisiais metais vario itin stinga, todėl aliuminis plačiausiai naudojamas kabelių pramonėje – tiek laidininkams, tiek apvalkalams gaminti.

Aliuminio elektrinis laidumas yra 1,65 karto mažesnis nei vario, o tankis 3,3 karto mažesnis nei vario, todėl galima gauti aliuminio laidus, kurių elektrinė varža yra 2 kartus lengvesnė nei vario. Vienvijų aliuminio laidininkų gamyba tankaus sektoriaus pavidalu suteikia didelį ekonominį efektą kabelių pramonėje. Tokių laidų naudojimas leidžia sumažinti kabelio skersmenį, be to, gaminant tokius laidus, didėja darbo našumas, nes lyginant su daugialydžių laidų gamyba, sumažėja tempimo operacijų apimtys ir susukimo laidų veikimas neįtraukiamas . Kietojo sektoriaus laidai yra tvirtesni nei susukti; be to, kabelių su tokiais laidais įrengimo sudėtingumas tam tikru mastu padidėja. Tačiau, kaip rodo tyrimai, kabelio standumą daugiausia lemia ne srovės laidininkai, o pirmiausia apvalkalo medžiaga ir struktūra.

Kabelio izoliacija susideda iš kabelio popieriaus juostelių, impregnuotų kanifolijos kompozicija. 1-10 kV įtampos kabeliuose kiekviena fazė izoliuojama atskirai, o tada susuktiems izoliuotiems laidams taikoma bendra juostinė izoliacija. Fazinės ir juostinės izoliacijos storiai parenkami iš kabelio darbo režimo sąlygų (Baltarusijos Respublikoje 6, 10 kV tinklai įrengti su izoliuotu nuliu), užtikrinant patikimą jo veikimą avariniu režimu.

Buitiniuose kabeliuose izoliacijos storis tarp fazių yra maždaug 36% didesnis nei izoliacijos storis tarp šerdies ir apvalkalo.Taigi kabeliams, kurių įtampa yra 6 kV, fazinės izoliacijos storis yra 2 mm, o juostos izoliacijos storis yra 0,95 mm, kabelių, kurių įtampa yra 10 kV, atitinkamai 2,75 t 1,25 mm.

Kabeliams, kurių įtampa yra 1 ir 3 kV, izoliacijos storis parenkamas daugiausia atsižvelgiant į mechaninį stiprumą (be žalos lenkimo metu). Tarpai tarp izoliuotų laidų užpildomi sulfatinio popieriaus ryšuliais.

Pagrindinis impregnuotos popierinės izoliacijos trūkumas yra didelis jos higroskopiškumas, todėl, siekiant apsaugoti izoliaciją nuo drėgmės sandėliavimo, klojimo ir eksploatacijos metu, kabeliai yra uždengti metaliniu apvalkalu.

Maitinimo kabeliai yra su švino ir aliuminio apvalkalu. Aliuminio apvalkalai yra pakankamai sandarūs ir mechaniškai tvirtesni už švino apvalkalus.Didelis aliuminio elektrinis laidumas leidžia aliuminio apvalkalus naudoti kaip ketvirtąjį kabelio laidininką, o tai leidžia žymiai sutaupyti aliuminio, izoliacinių ir apsauginių gaubtų. Tačiau kabeliai su aliuminio apvalkalu negali būti naudojami esant agresyviai aplinkai (šarminiai garai, koncentruoti šarminiai tirpalai). Tokiomis sąlygomis būtina naudoti laidus su švino apvalkalu.

Kabelių su aliuminio apvalkalu, kurio skersmuo didesnis nei 40 mm, gamybos ir montavimo patirtis atskleidė per didelį jų standumą, todėl 1 kV įtampos kabeliai, kurių skerspjūvis yra 3 × 240 mm2, 6 kV, kurių skerspjūvis yra 3 × 150 mm2 ir daugiau, 10 kV, kurių skerspjūvis 3 × 120 mm2 ir didesnis, turi būti pagamintas iš gofruoto aliuminio apvalkalo.

Gofruoto apvalkalo naudojimas padidina kabelių lankstumą, tačiau tiesiant tokius kabelius nuožulniomis trasomis, impregnuojantis mišinys gali nutekėti bangomis ir suformuoti oro inkliuzus kabelio izoliacijoje. Šiuo atžvilgiu gofruoti apvalkalai gali būti naudojami tik kabeliuose, kurių izoliacija yra impregnuota netekančiais junginiais.

Stovėjimo kabeliai

Klojant kabelius su impregnuota popierine izoliacija trasose, kuriose yra didelis lygių skirtumas, kyla pavojus, kad impregnavimo mišinys nusileis į apatinę trasos dalį. Kompozicija daugiausia teka išilgai tarpų tarp laidininkų susuktuose daugialaidiuose laiduose, taip pat tarpe tarp metalinio apvalkalo ir izoliacijos, o kiek mažiau – pačios popierinės izoliacijos viduje.

Taigi viršutinėse bėgių kelio atkarpose kabelio dielektrinis stipris mažėja dėl izoliacijoje atsiradusių oro tarpų. Apatinėse trasos atkarpose dėl padidėjusio standžios jungties slėgio kabelis gali būti spaudžiamas. Todėl įprastos konstrukcijos kabeliai su impregnuota popierine izoliacija gali būti klojami trasose, kurių lygių skirtumas tarp aukščiausio ir žemiausio kabelio vietos taško yra ne didesnis kaip 15-25 m. Galima pasiekti nuotėkio poveikio sumažinimą impregnavimo kompozicija taikant šias priemones: naudojant uždaromąsias jungtis.