Конструкция бронированного и гибкого кабелей

Цель работы:

Целью работы является изучение назначения, устройства, выбора и условий применения силовых кабелей, используемых в промышленных системах электроснабжения, а особенно в электрических сетях горных предприятий.

Ход работы:

1 Конструкция бронированного и гибкого кабелей

1.1 Бронированный кабель

1-токопроводящая жила; 2-изоляция; 3-оболочка; 4-подушка под броней; 5-броня; 6-наружный покров.

1.2 Гибкий кабель

1-токопроводящая жила; 2-изоляция из резины; 3-экран; 4-заземляющая жила; 5-жила управления; 6-резиновый наполнитель.

2 Ряд стандартных сечений кабелей

Сечения жил силовых кабелей в мм²: 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0; 25,0; 35,0; 50,0; 70,0; 95,0; 120,0; 150,0; 185,0; 240,0.

3 Выбор типов кабелей и их сечений

3.1 Задание

Прокладка кабеля	Напря-жение, кВ	Место прокладки	Условия прокладки	Опасность мех. поврежд. и растягиваю-щих усилий	Эл. приемник или место расположе-ния кабеля	Нагрузка кабеля			Темп.окр. среды, 0С
						S(P), кВА (кВт)	I, А
Стационар-ная	6,0	в шахте	До 450	есть	уклон	1000	96	+25
Для передвиж-ных механиз-мов	6,0	на поверхности	горизонт.	есть	экскаватор	500	48	-10

3.2 Решение

Для стационарной прокладки выбираем кабель типа ЦСПн (медная жила, бумажная изоляция жил, церезинновый состав пропитки бумажной изоляции, свинцовая оболочка, броневое покрытие - плоская проволока, негорючий наружный покров). При заданной температуре и токовой нагрузке выбираем жилы сечением 35 мм².

Для прокладки кабеля передвижных механизмов выбираем кабель типа КГЭ-ХЛ (кабель гибкий, с резиновой изоляцией, в резиновой оболочке с экранами из электропроводящей резины, холодностойкий). Конструкция кабеля пятижильная – три основные, одна заземляющая и одна вспомогательная. Пересчитав ток на заданную температуру выбираем кабель с сечением жил 3×10+1×6+1×6 мм².

4 Ответы на контрольные вопросы

4.1 Приведите классификацию кабелей, применяемых в промышленности.

Кабель – это одна или несколько изолированных жил, заключенных в оболочку, поверх которой может накладываться защитный покров, содержащий броню.

Шнур – две или более изолированные гибкие жилы сечением до 1,5 мм², поверх которых наложена оболочка и защитные покрытия.

Провод – одна не изолированная или изолированная жила, поверх которой может иметься оплетка волокнистыми материалами или проволокой.

Кабели делятся на две обширные группы силовые и слаботочные:

СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ предназначены для передачи электрической энергии большой мощности на определенные расстояния и распределения ее по территории промышленных предприятий, внутри производственных помещений, цехов и участков. Силовые кабели, в свою очередь, подразделяются на бронированные и гибкие.

СЛАБОТОЧНЫЕ КАБЕЛИ предназначены для передачи электрической энергии небольшой мощности на различные расстояния с целью обеспечения нормальной работы электротехнических устройств, обеспечения управления и связи. В соответствии с назначением слаботочные кабели подразделяются на контрольные, управления, монтажные, телефонные, радиочастотные и др.

4.2 Назначение и устройство бронированных кабелей.

Бронированные кабели предназначены для стационарной прокладки в различных условиях, поэтому для них используется конструкция токопроводящих жил не выше третьего класса. Они имеют хорошую защиту от воздействия влаги, от воздействия различных механических усилий и агрессивной среды, поэтому могут прокладываться в земле, под водой, в кабельных каналах и других сложных условиях.

4.3 Элементы кабелей и их назначение.

Основными элементами всех типов кабелей являются токопроводящие жилы, изоляции, экраны, оболочка и наружные покровы.

Токопроводящие жилы. Основными требования, предъявляемые к материалу жил: высокая электропроводность, хорошая гибкость, малый вес, недефицитность. Гибкость кабеля в основном определяется количеством проволочек в жиле, что определяется классом кабеля. По форме они могут быть круглыми, секторными и сегментными.

Изоляция токоведущих жил. Должна удовлетворять следующим основным требованиям: обладать высокой электрической прочностью; иметь высокую прочность при разрыве; выдерживать высокие температуры; сохранять эластичность при низких температурах; должна быть негорючей. В качестве изоляции жил кабелей могут применяться бумага, резина и различные синтетические материалы.

Экраны. Могут применяться отдельно для каждой жилы или являться общими для всех или группы жил.

Оболочки кабелей. Предназначены для защиты изоляции жил от проникновения влаги и от механических повреждений. Изготавливаются из свинца, алюминия, стали, пластмасс и резины. Лучшим материалом в отношении герметичности является металл.

Защитные покровы. Применяются для предохранения кабельных оболочек от механических повреждений и коррозии и состоят из трех основных частей: подушки под броню, броневого покрытия и наружного покрова.

4.4 Буквенное обозначение бронированных кабелей

4.5 стандартные сечения жил кабелей.

Сечения жил силовых кабелей в мм²: 0,03; 0,05; 0,08; 0,12; 0,20; 0,35; 0,50; 0,75; 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0; 25,0; 35,0; 50,0; 70,0; 95,0; 120,0; 150,0; 185,0; 240,0.

4.6 Перечислите основные рекомендации, которые необходимо использовать при выборе типа кабеля при данных условиях.

а) стационарная прокладка бронированных кабелей:

При выборе типа бронированного кабеля целесообразно руководствоваться следующими рекомендациями:

- если для горизонтальной прокладки выбран бронированный кабель с нормальным маслоканифольным пропиточным составом, то разность уровней не должна превышать 15-25 м.;

- для вертикальной и наклонной прокладки должны применяться кабели с обедненным пропиточным составом на основе церезина;

- для вертикальной прокладки должны также применяться кабели с проволочной броней;

- для прокладки в шахтах должны применяться кабели с негорючим защитным покровом, медными жилами и свинцовой оболочкой;

- для пожароопасных помещений должны применяться кабели голые или покрытые негорючим шлангом;

- в условиях наличия опасности механических повреждений при эксплуатации - кабели с броневым покрытием;

- в условиях среды с высокой коррозийной активностью - кабели с хорошей антикоррозийной защитой оболочки и брони;

- для прокладки в воде - кабели со свинцовой оболочкой.

б) при подключении передвижных механизмов:

-в нормальных условиях используют кабели силовые гибкие с медными жилами с резиновой изоляцией в резиновой оболочке типа КГ, КГН, КГПН и т.д.;

- в подземных выработках шахт используют шахтные гибкие кабели;

- на пологих пластах шахт используют силовые шахтные гибкие кабели типа КГЭШ, КГЭШТ на 1140 В. Они могут применяться как в сетях 660 В, так ив сетях 1140 В. Изготавливаются четырехжильными или семижильными;

- на крутых пластах используют кабели типа КГШЭУ, предназначенные для присоединения очистных комбайнов к электрическим сетям на напряжение до 1140 В на основных и 220 В на вспомогательных жилах;

- кабель типа КГВЭУШ изготавливается для применения в сетях, оборудованных устройствами опережающего отключения. Система опережающего отключения и конструкция кабеля устроены таким образом, чтобы исключить возможность искрения в месте механического повреждения кабеля;

- для присоединения экскаваторов и других высоковольтных передвижных механизмов к сети 6 кВ с изолированной нейтралью используют силовые кабели типа КГЭ, КГЭТ, КГЭ-Т и КГЭ-ХЛ.

4.7 Назначение экрана в экранированных кабелях.

- в кабелях связи и управления – для защиты линий связи от внешних электромагнитных влияний;

- в высоковольтных силовых кабелях – для выравнивания электрического поля с целью предотвращения пробоя изоляции;

- в шахтных гибких кабелях – для контроля состояния изоляции кабельной сети осуществления, совместно с реле утечки, автоматического отключения при ее повреждении.

4.8 Перечислите отличительные особенности слаботочных (контрольные, управления, монтажные, телефонные) кабелей.

Контрольные кабели: производят передачу низковольтных маломощных сигналов и служат для неподвижного присоединения к различным приборам и электрическим аппаратам; их токопроводящие жилы изготавливают однопроволочными.

Кабели управления: предназначены для передачи малых сигналов малой мощности в условиях подвижного присоединения; жилы выполняются только из медной проволоки; имеют многопроволочную конструкцию; требования повышенной гибкости исключают применение броневых покрытий кроме панцирной оплетки.

Монтажные кабели: предназначены для межприборного монтажа различных электроустройств; жилы должны быть медными и лужеными оловянно-свинцовым припоем с целью осуществления быстрой пайки; строительная длина кабелей не превышает 25-50 см; могут иметь число пар жил от 1 до 60 сечением 0,12-6,0 мм².

Кабели телефонные шахтные: предназначены для создания телефонных линий в подземных выработках шахт; токопроводящие жилы кабелей медные, диаметром 0,8 мм с полиэтиленовой изоляцией.

4.9 Как произвести выбор сечения кабеля по нагреву?

жающей среды.

4.10 Как правильно написать тип, сечение и длину кабеля на электрической схеме?

ЦСПн 3х35

6 кВ - бронированный

L, м.

КГЭ-ХЛ 3х10+1х6+1х6 - гибкий

6 кВ

L, м