2.2. За типом ізоляції
Ізоляція кабельних ліній ділиться на два основних типи:
рідинна
кабельним нафтовим маслом
тверда
паперово-масляна
полівінілхлоридна ( ПВХ)
резино-паперова (RIP)
зшитий поліетилен (XLPE)
етилен-пропіленова гума (EPR)
Тут не вказана ізоляція газоподібними речовинами і деякі види рідинної і твердої ізоляції через їх відносно рідкісного застосування в момент написання статті.
Кабельна лінія - лінія, призначена для передачі електроенергії, окремих її імпульсів або оптичних сигналів і складається з одного або декількох паралельних кабелів (проводів, струмопроводів) зі сполучними, стопорними та кінцевими муфтами (ущільненнями) та кріпильними деталями прокладена, згідно з вимогами технічної документації в коробах , гнучких трубах, на лотках, роликах, тросах, ізоляторах, вільним підвішуванням, а також безпосередньо по поверхні стін і стель і в порожнинах будівельних конструкцій або іншим способом. [2]
Кабельна лінія електропередачі - лінія електропередачі, виконана одним чи декількома кабелями, прокладеними безпосередньо в землю, кабельні канали, труби, на кабельні конструкції. [3] Дане визначення ГОСТ поширює на електричну частину електростанцій і електричну мережу (сукупність підстанцій, розподільчих пристроїв і з'єднуючих їх ліній електропередачі). ГОСТ 19431-84 "Енергетика та електрифікація. Терміни та визначення", діючий на всю область енергетики та електрифікації вказує, що необхідні і достатні ознаки поняття містяться в буквальному значенні терміна та визначення не дає.
Правила улаштування електроустановок передбачають кабельні силові лінії напругою до 220 кВ. Кабельні лінії від 220 кВ до 500 кВ виконуються за спеціальними проектами. [4]
Якщо лінія виконана кабелями з перетином фазних жил до 16 мм з гумовою або пластмасовою ізоляцією в металевій, гумовою або пластмасовій оболонці, то вона відноситься до електропроводок. [5]
Монтаж кабельних ліній відбувається із застосуванням спеціальної техніки - натяжних гідравлічних машин ( лебідок), методом протягання кабелю за трос-лідер по роликам через траншею або по лотках, або ж безпосередньо через заздалегідь закладену трубу
Розрізняють повітряні і кабельні лінії електропередачі.
Проміжні опори встановлюються на прямих ділянках траси ПЛ, призначені тільки для підтримки проводів і тросів і не розраховані на навантаження від тяжіння проводів уздовж лінії. Зазвичай складають 80-90% всіх опор ПЛ.
Кутові опори встановлюються на кутах повороту траси ПЛ, при нормальних умовах сприймають рівнодіючу сил натягу проводів і тросів суміжних прольотів, спрямовану по бісектрисі кута, що доповнює кут повороту лінії на 180 °. При невеликих кутах повороту (до 15-30 °), де навантаження невеликі, використовують кутові проміжні опори. Якщо кути повороту більше, то застосовують кутові анкерні опори, що мають більш жорстку конструкцію і анкерне кріплення проводів.
Анкерні опори встановлюються на прямих ділянках траси для переходу через інженерні споруди або природні перешкоди, сприймають поздовжнє навантаження від тяжіння проводів і тросів. Їх конструкція відрізняється жорсткістю і міцністю.
Кінцеві опори - різновид анкерних і встановлюються в кінці або початку лінії. При нормальних умовах роботи ПЛ вони сприймають навантаження від одностороннього натягу проводів і тросів.
Спеціальні опори: транспозіціонние - для зміни порядку розташування проводів на опорах; ответвлітельние - для пристрою відгалужень від магістральної лінії; перехресні - при перетині ПЛ двох напрямків; противітрові - для посилення механічної міцності ПЛ; перехідні - при переходах ПЛ через інженерні споруди або природні перешкоди
Ізолятори й лінійна арматура.
Лінійні ізолятори призначені для ізоляції й кріплення проводів на ПЛ і в розподільних пристроях електричних станцій і підстанцій. Виготовляються вони з порцеляни, загартованого скла або полімерних матеріалів. По конструкції ізолятори розділяють на штирові й підвісні.
Штирові ізолятори застосовуються на ПЛ напругою до 1 кВ і на ПЛ 6-35 кВ. На номінальну напругу 6-10 кВ і нижче ізолятори виготовляють одноелементними (рис. 2.9, а), а на 20-35 кВ – двоелементними (рис. 2.9, б). В умовній позначці ізолятора літера й цифри означають: Ш – штировий; Ф (С) – порцеляновий (скляний); цифра – номінальна напруга, кВ; остання літера А, Б, В – виконання ізолятора. Штирові ізолятори кріпляться на опорах за допомогою гаків. Якщо потрібна підвищена надійність, то на анкерні опори встановлюють не один, а два й навіть три штирових ізолятори.
Підвісні ізолятори тарілчастого типу найпоширеніші на ПЛ напругою 35 кВ і вище. Підвісні ізолятори (рис. 2.9, в) складаються з порцелянової або скляної ізолюючої частини 1 і металевих деталей – шапки 2 і стержня 3, що з’єднуються з ізолюючою частиною за допомогою цементної зв’язки 4. На рис. 2.9, в показаний порцеляновий ізолятор нормального виконання. Для ПЛ у районах із забрудненою атмосферою розроблені конструкції ізоляторів брудостійкого виконання з підвищеними розрядними характеристиками й збільшеною довжиною шляху витоку. Підвісні ізолятори збирають у гірлянди (рис. 2.10, а, б), які бувають підтримуючими й натяжними. Перші монтують на проміжних опорах, другі – на анкерних.
Число ізоляторів у гірлянді залежить від напруги лінії. Наприклад, у підтримуючих гірляндах ПЛ із металевими й залізобетонними опорами 35 кВ має бути 3 ізолятори; 110 кВ – 6-8 ізоляторів; 220 кВ – 10-14 і т.д.
Рис. 2.9 - Штирові й підвісні ізолятори:
а – штировий 6-10 кВ; б – штировий 20-35 кВ; в – підвісний тарілчастого типу
Лінійна арматура для кріплення проводів до ізоляторів й ізоляторів до опор ділиться на наступні основні види: затискачі, застосовувані для закріплення проводів у гірляндах підвісних ізоляторів; зчіпна арматура для підвіски гірлянд на опорах і з’єднання багатоланцюгових гірлянд одна з одною, а також з’єднувачі для з’єднання проводів і тросів у прольоті.
Зчіпна арматура включає скоби, серги й вушка. Скоба служить для приєднання гірлянди до траверси опори або до деталей, що закріплюються на траверсі. Підтримуюча гірлянда ізоляторів (рис. 2.10, а) закріплюється на траверсі проміжної опори за допомогою серги 1. Серга 1 з однієї сторони з’єднується зі скобою або з деталлю на траверсі, а з іншої сторони вставляється в шапку верхнього ізолятора 2. До нижнього ізолятора гірлянди за вушко 3 прикріплений підтримуючий затискач 4, у якому поміщений провід 5.
Рис. 2.10 – Підтримуючі й натяжні гірлянди ізоляторів і лінійна арматура:
а – підтримуюча гірлянда ізоляторів із глухим затискачем; б – натяжна гірлянда ізоляторів з болтовим затискачем; в – глухий підтримуючий затискач; г – болтовий натяжний затискач; д – пресований натяжний затискач; е, ж – з’єднувачі овальні з обтисненням і із закручуванням; з – з’єднувач пресований; и – підвіска гасителів вібрації у натяжних і підтримуючих затискачів; к – петля, що демпфірує; л – розпірки
Затискачі для закріплення проводів і тросів у гірляндах підвісних ізоляторів розділяються на підтримуючі, що підвішуються на проміжних опорах, і натяжні, застосовувані на опорах анкерного типу.
По міцності закріплення проводу підтримуючі затискачі підрозділяються на глухі та із заділкою обмеженої міцності. Глухий затискач показаний на рис. 2.10, в. Натискні болти 1 через плашку 2 притискають провід до корпуса затискача («човника») 3 і втримують його на місці при однобічному тяжінні. Глухі затискачі – основний тип затискачів, застосовуваних на ПЛ 35-500 кВ.
Овальні з’єднувачі (рис. 2.10, е, ж) застосовуються для проводів перерізом до 185 мм2 включно. У них проводи укладаються внахлест, після чого здійснюється обтиснення з’єднувача за допомогою спеціальних кліщів (рис. 2.10, е). Сталеалюмінієві проводи перерізом до 95 мм2 включно закріплюються в з’єднувачах методом скручування (рис. 2.10, ж).
Пресовані з’єднувачі використовуються для з’єднання проводів перерізом 240 мм2 і більше й сталевих тросів всіх перерізів. Для сталеалюмінієвих проводів ці затискачі складаються із двох трубок: однієї – сталевої, призначеної для з’єднання внутрішніх сталевих жил, та іншої – алюмінієвої, що накладається поверх першої жили й тієї, що служить для з’єднання зовнішніх алюмінієвих жил (рис. 2.10, з).
До проводів ПЛ поблизу від затискачів підвішуються гасники вібрації з вантажами або петлі, що демпфірують, застосування яких зменшує вібрацію й дозволяє запобігти зламу дротів проводів. Гасник вібрації складається із двох чавунних вантажів 1, з’єднаних сталевим тросом 2 (рис. 2.10, и). Для алюмінієвих і сталеалюмінієвих проводів малих перерізів захист від вібрації здійснюється за допомогою петлі, що демпфірує, 1 із проводу тієї ж марки. Петля прикріплюється до проводу болтовими затискачами 2 по обидві сторони підтримуючого затискача 3 у підвісної гірлянди ізоляторів 4 (рис. 2.10, к).
На проводах ПЛ 330-750 кВ застосовують розпірки (1 – на рис. 2.10, л) для фіксації проводів розщепленої фази відносно один одного. Ці розпірки забезпечують необхідну відстань між окремими проводами фази та захищають їх від схлещування, зіткнення й закручування.
Половина всіх пожеж від електротехнічних виробів – виникає від загоряння проводів та кабелів. Даний факт змушує приділити більше уваги саме цим видам електротехнічних виробів.
Основними напрямками технічного прогресу кабельної техніки є:
- підвищення робочих температур кабелів і проводів та зниження їх матеріалоємності, у першу чергу за рахунок застосування нових провідникових і електроізоляційних матеріалів;
- мініатюризація кабельної продукції, пов'язана зі зменшенням габаритів електронної і радіоапаратури, необхідністю зниження маси кабельних мереж на кораблях, літаках тощо;
- широка механізація й автоматизація виробництва кабелів і проводів, що також визначає вимоги до їх конструкції і, у першу чергу, спонукає до широкого використання пластмаси, тому що способи накладки пластмаси на струмопровідні жили легше автоматизувати;
- економія таких гостродефіцитних металів як мідь і свинець, заміна їх на менш дефіцитні. Ці тенденції повинні враховуватися споживачами кабельної продукції при виборі кабелів і проводів, при проектуванні енергосистем і різноманітного електротехнічного й іншого устаткування.