
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Глава I. Изоляционные конструкции
- •Вводы высокого напряжения
- •Электрический расчет ввода 132кВ с бми конденсаторного типа
- •Тепловой расчет ввода
- •Кабели высокого напряжения. Общие сведения.
- •1.2.1. Силовые кабели с поясной изоляцией
- •1.2.2. Электрический расчет кабеля.
- •Исходные данные:
- •1.2.3.Тепловой расчет кабеля.
- •1.3. Подвесные высоковольтные изоляторы
- •Стеклянные изоляторы
- •Фарфоровые изоляторы
- •Распределение напряжения вдоль гирлянды изоляторов
- •Расчет гирлянды напряжением 220кВ
- •Глава II. Потенциал ветроэнергетики в намибии
- •2.1. Демография Намибии
- •2.2. Ситуация энергетики в Намибии
- •2.4. Ветровая аккумулирующая электростанция
- •2.4.1. Описание изобретения
- •2.4.2.Принцип работы
- •2.4.3.Формула изобретения
- •Глава III. Меры безопасности при выполнении работ на электродвигателе
- •Заключение
- •Список используемой литературы
1.2.1. Силовые кабели с поясной изоляцией
Основной конструкцией многожильных кабелей на напряжения до 10 кВ являются кабели с поясной изоляцией в общей свинцовой или алюминиевой оболочке. Наибольшее применение находят трехжильные кабели, которые выпускаются на напряжения 1, 3, 6 и 10 кв.
Рис. 10. Трехжильный кабель с поясной изоляцией.
1 — токопроводящая жила:
2 — жильная изоляция;
3—поясная изоляция;
4 — межфазные заполнения;
5 — свинцовая или алюминиевая оболочка;
6 — подушка под броню:
7—броня из двух стальных лент;
8 —наружный защитный покров.
Двухжильные кабели применяются в сетях постоянного тока, четырехжильные обычно в сетях на напряжение 380/220 В. Для изоляции всех этих кабелей применяется кабельная бумага К-12, а для пропитки масло канифолевый состав. На отдельных заводах для пропитки применяется синтетическое масло октол.
На рис. 10 приведена конструкция трехжильного кабеля с поясной изоляцией. Электрическое поле в трехжильных кабелях с поясной изоляцией имеет сложный вид. Силовые линии здесь направлены не только перпендикулярно слоям пропитанной бумажной изоляции, но и под некоторым углом к ним.
Таким образом, появляется напряженность электрического поля вдоль слоев пропитанной бумаги, что значительно снижает электрическую прочность изоляции кабеля, так как вдоль слоев она, по крайней мере, в 10 раз меньше, чем поперек их. В связи с этим существенно, важно наиболее полное и качественное заполнение межфазных пространств (рис. 10). Обычно для этого применяется бумажный кордель, который скручивается из сульфатной или кабельной бумаги К-12.
Скрутка четырёхжильных кабелей и придание им строго цилиндрической формы сопряжены, с известными технологическими трудностями. Нарис.11 приведены возможные конструкции четырехжильных кабелей.
Нулевая жила круглой формы обычно применяется для кабелей сечением основных жил до 50 мм2 (рис.11 а). Для более крупных сечений нулевая жила применяется секторной формы (рис.11 б).
Расположение нулевой жилы в центре кабеля (рис.11 в )при сечении основных жил 10 мм2 и более несколько уменьшает наружный диаметр кабеля и дает соответствующую экономию материалов.
Во время нормальной эксплуатации кабелей напряжение между жилами в √3 раз больше, чем между жилой и оболочкой. Поэтому толщина поясной изоляции обычно берется значительно меньшей в сравнении с толщиной изоляции отдельных жил.
Рис. 11 Конструкции четырехжильных кабелей.
а — нулевая жила круглой формы;
б — нулевая жила секторной формы;
в — нулевая жила в центре кабеля.
При заземлении одной из фаз величина напряжения между жилой и оболочкой двух других фаз будет зависеть от величины падения напряжения в заземляющем сопротивлении нейтральной точки трансформатора.
В различных странах вопрос заземления нейтрали решается по-разному. Так, в ГДР и ФРГ в сетях с глухим заземлением нейтрали кабели при аварийных режимах не работают. Поэтому немецкие кабели имеют изоляцию с одинаковой средней электрической напряженностью между жилами и между жилой и оболочкой (толщина изоляции между жилами кабелей на напряжения 6 и 10 кВ соответственно на 68 и 73% больше, чем между жилой и оболочкой).
В Англии основная часть силовых кабелей изготовляется для работы с такой заземленной нейтралью, при которой в случае заземления одной из фаз напряжение между жилами и оболочкой в двух других фазах будет не более 80% линейного напряжения. Поэтому там принято такое соотношение толщин поясной и изоляции жил, при котором средняя электрическая напряженность изоляции между жилами и оболочкой при аварийном режиме будет примерно такой же, как напряженность между жилами 'при нормальном режиме работы.
В СНГ силовые кабели предназначаются для работы с изолированной нейтралью. Следовательно, при заземлении одной из фаз напряжение между жилами и оболочкой у других фаз 'возрастает до линейного. Несмотря на то, что аварийные режимы работы кабелей кратковременны, все же их приходится учитывать при разработке конструкций кабелей и выборе толщин поясной и фазной изоляции. На основании проведенных исследований ГОСТ 340-59 установлены толщины изоляции кабелей 1-'10 кВ . Толщина изоляции между жилами кабелей на .напряжения 6 и 10 кВ на 35—37% больше толщины изоляции между жилами и оболочкой, и, таким образом, средняя напряженность изоляции в кабеле при работе в аварийном режиме будет превышать напряженность изоляции между жилами при нормальном режиме работы только на эту 'величину.
Надежность работы силовых кабелей, естественно, зависит от качества изоляции. Проведенные в последние годы исследования отечественных силовых кабелей показали, что пробивное напряжение кабелей 6 кВ в состоянии поставки составляет между жилой и оболочкой 39-45 кВ и между жилами 50-60 кВ (средняя пробивная напряженность 13-15 кВ/мм) и соответственно у кабелей 10 Кб 65 и 85-105 кВ (средняя пробивная напряженность 15-19 кВ/мм).
По результатам некоторых испытаний кабели на 10 кВ, проработавшие в сетях 10 лет, имеют среднюю пробивную напряженность изоляции около 12,3 кВ/мм, т.е. примерно 75% пробивной напряженности современных кабелей на это напряжение 'в состоянии поставки.
Сопротивление изоляции жилы при 20°С, измеряемое в соответствии с ГОСТ 3345-52 (между каждой жилой и остальными жилами, соединенными вместе и с оболочкой), должно быть у кабелей 1 и 3 не менее 50 Мом* км и у кабелей 6 и 10 кВ не менее 100 МОм*км.
Испытание напряжением производится, в соответствии с ГОСТ 2990-55 при аналогичных соединениях, причем длительность каждого испытания у одножильных кабелей 1—10 кВ должна быть 20 мин, у двухжильных 15 мин и у трех- и четырехжильных 10 мин.
Испытательные напряжения кабелей 1, 3, 6 и 10 кВ равны соответственно 3,5; 10; 16 и 25 кВ.
Образцы кабелей длиной не менее 5 м напряжением 6 и 10 кВ должны выдерживать, кроме того, в течение 4 ч напряжение переменного тока, равное четырехкратному номинальному напряжению. Для многожильных кабелей напряжение прикладывается к любой жиле по отношению к остальным, соединенным с оболочкой. Кроме того, такие же образцы кабелей 6 и 10 кВ подвергаются испытанию в течение 10 мин напряжением переменного тока, равным 5U после навивания на цилиндр. Диаметр цилиндра берут равным 15 кратному диаметру кабеля по металлической оболочке (для одножильных кабелей 25 кратному диаметру). После каждого навивания производят выпрямление и последующее навивание в противоположном направлении. Навивание с выпрямлением в обе стороны повторяется 3 раза.
Величина tgδ при испытании строительной длины кабеля не должна превышать значений, а максимально допустимое ее увеличение (∆tgδ) при подъеме испытательного напряжения должно быть в пределах значений
Рис 12