4.7.2. Кабельные линии

На территории городов и промышленных предприятий часто возникает необходимость прокладки в одном направлении большого числа электрических линий. В этих условиях сооружение воздушных линий обычно бывает невозможно вследствие загромождения опорами проездов и затруднения движения транспорта, увеличения числа аварий, усложнения исправления повреждений, ухудшения внешнего вида местности. При обрыве проводов воздушных линий, особенно линий высоких напряжений, возникает большая опасность для людей.

Наиболее целесообразно в рассматриваемых условиях сооружение подземных кабельных линий.

Достоинства кабельных линий по сравнению с воздушными: обеспечение безопасности для людей в населенных пунктах и возможности широкого развития электроснабжения потребителей рассматриваемого района; меньшая повреждаемость кабельных линий.

К числу недостатков кабельных линий по сравнению с воздушными относятся их значительно большая стоимость (в 2–3 раза для линий 6–35 кВ и в 5–8 раз для линий 110 кВ) и большая сложность и длительность ремонта.

Силовые кабели напряжением до 35 кВ включительно изготовляют главным образом с изоляцией из плотной бумаги, пропитанной специальной вязкой кабельной массой (компаундом), рис. 4.39. Токоведущие жилы изготовляют из медных или алюминиевых проволок и для уменьшения габаритов выполняют секторной формы и уплотненными. Для придания кабелю круглой формы между отдельными жилами вставляют специальные жгутики – заполнители из джута. Поверх изоляции кабель опрессовывают бесшовной оболочкой из алюминия или свинца для того, чтобы в изоляцию не попадала влага из воздуха. Для кабелей напряжением до 1 кВ применяют также оболочки из пластических масс.

Рис. 4.39. Трехжильный кабель:

1 – токоведущая жила; 2 – обедненно-пропитанная бумажная изоляция; 3 – экран из металлизированной бумаги; 4 – стальной гибкий газопроницаемый шланг; 5 – свинцовая оболочка; 6 – антикоррозийный защитный слой; 7 – броня

Для зашиты от механических повреждений кабель покрывают броней из стальной ленты. Между металлической оболочкой кабеля и броней и поверх брони накладывают покровы из джута, пропитанные антикоррозийными составами. В воздухе прокладывают кабели без наружного джутового покрова. Для прокладки в туннелях и других местах, опасных в пожарном отношении, применяют специальные кабели с негорючими защитными покровами.

Кабели на напряжения 20 и 35 кВ выполняют с отдельно освинцованными круглыми жилами. Наличие отдельных свинцовых оболочек для каждой фазы обеспечивает равномерное распределение электрического поля и, следовательно, лучшее использование изоляции кабеля.

При напряжении 35 кВ находят применение газонаполненные кабели. Это освинцованные кабели с обедненной изоляцией. Кабель находится под небольшим избыточным давлением инертного газа (обычно азота), что значительно повышает изолирующие свойства бумаги.

Газонаполненные кабели применяют и на напряжение 10 кВ при крутонаклонных и вертикальных трассах. Применение обычных кабелей с вязкой пропиткой привело бы к стеканию пропиточной массы и ослаблению изоляции в верхних участках трассы кабеля. Кроме газонаполненных кабелей в этих случаях применяют и кабели со специальной нестекающей пропиточной массой. При напряжении 70 кВ и выше кабели с вязкой пропиткой практически неприменимы, так как при этом потребовалось бы значительное увеличение диаметра кабеля, что весьма затруднило бы его транспорт.

Кабели 110 кВ и выше обычно выполняют одножильными. Существует значительное число конструкций таких кабелей. На рис. 4.40 показан маслонаполненный кабель низкого давления. Внутри жилы, выполненной из отдельных медных проволок, находится медная спираль, образующая сплошной канал. Последний заполнен маслом под небольшим избыточным давлением, что исключает возможность образования пустот в изоляции кабеля и значительно повышает его электрическую прочность.

Д ля удобства записи кабели маркируют. Кроме марки указывают число и сечение жил кабеля.

Например, СБ-3Х95 означает освинцованный и бронированный двумя стальными лентами трехжильный кабель с медными жилами сечением 95 мм с наружным джутовым покровом; СБГ-3х95 означает такой же кабель, но без наружного джутового покрова; АСБГ – освинцованный бронированный кабель с алюминиевыми жилами без наружного джутового покрова; ААБГ – кабель с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке.

Отдельные куски кабелей соединяют при помощи соединительных муфт. При этом концы жил кабелей освобождают от изоляции, свинцовой оболочки и защитных покровов и заделывают в соединительные зажимы. Жилы изолируют лентами кабельной бумаги. Поверх соединения надевают свинцовую муфту, концы которой припаивают к свинцовой оболочке кабелей. Через специальные отверстия муфту заполняют кабельной массой, после чего отверстия запаивают.

Применяют и другие конструкции соединительных муфт. Заслуживают внимания соединительные муфты из эпоксидного компаунда, основной частью которого являются эпоксидные смолы (один из типов полимеров). Эпоксидный компаунд заливают во временную форму, после его отвердения форму убирают. Эпоксидные муфты герметичны, просты в изготовлении, имеют малые размеры и высокую электрическую прочность.

На электрических станциях питание к двигателям собственных нужд (СН) и другим установкам подается по кабельным линиям, проложенным в каналах, туннелях и т. п.