Лекция. Кабель желілерінің қиыстырмасы туралы негізгі мәліметтер

 

Лекцияның мазмұны: күштік кабельдің негізгі элементтері.

Лекцияның мақсаты: күштік кабельдердің қиыстырмалық ерекшеліктерін және олардың сипаттамаларын зерттеу.

 

Күштік кабельдер бір – бірінен және жерден оқшауланған бір немесе бірнеше ток өткізетін талсымдардан тұрады. Оқшауламаның сыртынан оны ылғалдан, қышқылдардан және механикалық зақымдардан сақтау үшін қорғаныс қабығын және қорғаныс қабаттары бар болат таспадан жасалған құрсауды салады. Ток өткізетін талсымдар, әдетте, алюминийден бірсымды және (қимасы 16 мм² дейін) көпсымды болып жасалынады.

Оқшаулама ток өткізетін талсымдарға таспа түрінде салынатын арнаулы минералды маймен қаныққан кабель қағазынан жасалынады. Кабельдерді тік және тік көлбеулі трассаларда төсегенде кабель бойымен қанықтыратын құрамның жылжуы мүмкін. Сондықтан мұндай трассалар үшін оқшауламасы аз қаныққан және қанықтыратын құрамы ақпайтын оқшауламалары бар кабельдер жасалынады.

Оқшауламаның сыртынан оны ылғал және ауадан сақтау үшін салынатын қорғаныс қабаттары қорғасыннан, алюминийден немесе поливинилхлоридтен болады. Алюминийден жасалған қабығы бар кабельдерді кеңінен пайдалану ұсынылады. Қорғасын қабығы бар кабельдер судың астында, көмір және тақта тас шахталарында, аса қауіпті белсенді даттанатын орталарда төсеуге арналған. Қалған жағдайларда қорғасын қабығы бар кабельдерді таңдауды арнайы техникалық деңгейде негіздеу керек.

Қорғасын, алюминий немесе поливинилхлорид қабықтарды механикалық зақымдардан қорғау керек. Ол үшін қабыққа болат немесе сымдардан жасалған құрсауды салады. Алюминий қабық және болат құрсау өз кезегінде даттан және химиялық әсерден қорғалуға тиісті. Ол үшін қабық пен құрсау арасында ішкі және сыртқы қорғаныс қабаттарын салады. Ішкі қорғаныс қабаты (немесе құрсау астындағы жастық) – бұл қаныққан мақтақағаз иірген жібінен (пряжи) немесе кабельдік сульфат қағазынан жасалған кендір қабаты (джутовая прослойка). Осы қағаздың үстіне тағы екі поливинилхлорид таспаларын салады. Сыртқы қорғаныс қабаты да датқа қарсы құраммен қаныққан кендірден тұрады. Өртке қауіпті туннельдерде және басқа жерлерде жанбайтын қорғаныс қабаттары бар арнаулы кабельдерді қолданады.

6.1 суретінде оқшауламасы қағаз 1 – 10 кВ үшталсымды кабель көрсетілген.

1 – алюминий ток өткізетін талсымдар; 2 – маймен қаныққан қағаз (фазалық оқшаулама); 3 – кендір толтырғыштары; 4 – маймен қаныққан қағаз (белдік оқшаулама); 5 – қорғасын немесе алюминий қабығы; 6 – кендірден жасалған қабат; 7 – болат таспа құрсауы; 8 - кендір қабаты.

6.1 суреті – Секторлық талсымдары бар кернеуі 1-10 кВ үшталсымды кабельдің құрылысы

 

Кабельдердің маркалары олардың қиыстырмасын сипаттайтын сөздердің бастапқы әріптерінен тұрады. Бірінші А әрпі алюминий талсымдарына сәйкес келеді. Кабельдердің қабықтары әріптермен белгіленеді: А – алюминий, С – қорғасын, В – поливинилхлорид, Н – резина, наирит; П – полиэтилен; талсымдары бөлек қорғасындалған кабельдер О әрпімен маркаланады. Әртүрлі құрсауланған қорғаныс қабаттары бар кабельдердің маркалары келесі әріптермен белгіленеді: Б – болат таспалар, П – жалпақ болат мырышталған (оцинкованные) сымдар, К - сондай сымдар, бірақ жұмыр.

Кабельдің маркасымен қатар әдетте кабельдің ток өткізетін талсымдарының саны мен қимасын көрсетеді. Мысалы, ААБ 3х120 мәнісі: талсымдары алюминий, алюминий қабығындағы, болат таспалармен құрсауланған, қимасы 120 мм² үш талсымы бар кабель.

Газбен толтырылған кабельдер 10 – 110 кВ кернеулерінде қолданылады. Бұл компаундтың салыстырмалы аз санымен қаныққан оқшаулайтын қағазы бар қорғасындалған кабельдер. Кабель инерттік газдың аз мөлшерден тыс қысымында тұрады (әдетте азот), бұл қағаздың оқшаулама қасиеттерін едәуір көтереді. Қысымның тұрақтылығы кеткен газдың үзіліссіз орын толтыруымен өтемделеді.

Кернеуі 110 және 220 кВ айнымалы токтың кабельдері маймен толтырылып жасалынады. Май қысымда болады. Осыған байланысты орта (110 кВ тораптары үшін) және жоғары (220 кВ үшін) қысымдардың кабельдерін айырады. Майдың қысымы желі трассасында орнатылған қысым бактарымен сүйемелденеді. Майдың қысымы тесілудің негізгі себептерінің бірін жойып, ауа мен иондалудың пайда болуын болдырмайды. Майдың ағатын орындарын табу үшін кабельдер май қысымының сигнализациясымен жабдықталады.

Соңғы кезде эксплуатацияда оқшауламасы тігілген полиэтиленнен жасалған кабельдер кеңінен қолданылуда (6.2 суреті).

1 – ток өткізетін талсым; 2 – тігілген полиэтиленнен жасалған оқшаулама; 3 – белдік оқшаулама; 4 – тоқылмаған материалдан жасалған біріктіретін таспа; 5 – полиэтиленнен жасалған белдік оқшаулама; 6 – екі болат таспадан жасалған құрсау; 7 – битум; 8 – полиэтилентерефталат үлпегінен жасалған орам; 9 – полиэтиленнен жасалған қабық.

6.2 суреті – Оқшауламасы тігілген полиэтиленнен жасалған кабельдің қиыстырмасы

 

Қазіргі уақытта Еуропа және Американың өндірісі дамыған елдерінде іс жүзінде күштік кабельдер нарығының 100% оқшауламасы тігілген полиэтиленнен жасалған кабельдер алады. Оқшауламасы қаныққан қағаз кабельдерінен оқшауламасы тігілген полиэтиленнен жасалған кабельдерге өту эксплуатация жасайтын ұйымдардың кабельдердің техникалық параметрлеріне қоятын талаптарының өсуімен байланысты. Мұнда бұл кабельдердің құндылықтары айқын.

Олардың кейбіреулерін қарастырайық:

- жоғары өткізу қабілеті;

- аз салмағы, аз диаметрі және иілу радиусы;

- төменгі зақымдалуы;

- полиэтилен оқшауламасының тығыздығы аз, салыстырмалы диэлектрлік өтімділігі және диэлектрлік шығындар коэффициенті мәндерінің аздығы;

- күрделі трассаларда төсеу;

- арнаулы жабдықты пайдаланбай монтаждау;

- төсеудің өзіндік құнының едәуір төмендеуі.

Оқшауламасы тігілген полиэтиленнен жасалған кабельдерінің ерекше қасиеттері қолданылатын оқшаулама материалына байланысты. Полиэтилен қазіргі уақытта кабельдерді жасағанда ең көп қолданылатын оқшаулама материалдарының бірі болып табылады. Бірақ бұрыннан термопластикалық полиэтиленнің маңызды кемшіліктері бар, олардың бастысы балқу температурасына жақын температураларда механикалық қасиеттерінің күрт нашарлауы. Бұл проблеманың шешімі тігілген полиэтиленді қолдану болды.