2. Общая часть
2.1.Устройство кабеля
Кабель – готовое заводское изделие, состоящие из изолированных токоведущих жил, заключенных в защитную герметическую оболочку, которая может быть защищена от механических повреждений броней.
Кабель разделяют на силовые и контрольные. Кроме того, выпускают кабели специального назначения, например для горных разработок.
Силовые кабели служат для передачи и распределения электрической энергий и изготавливаются на напряжение 0,66; 1; 3; 6; 10 кВ и выше. Они могут быть с пропитанной бумажной изоляцией и герметической оболочкой из свинца и алюминия (ГОСТ 18410 – 73), с бумажной изоляцией, пропитанным не стекающим составом (ГОСТ 18409 – 73), с резиновой изоляцией (ГОСТ 433 – 73) и пластмассовой изоляцией в пластмассовой оболочке (ГОСТ 16442 – 80).
Силовой электрический кабель состоит из токопроводящих жил 1, изоляций 2 и 4, герметической защитной оболочкой 5 и защитных покровов 6, 7 и 8 (рис. 1).
Рис. 1. Силовой трёхжильный кабель марки ААБ.
1 — алюминиевая токопроводящая жила; 2— жильная изоляция; З — бумажный заполнитель; 4— поясная бумажная изоляция; 5— защитная алюминиевая оболочка; б — защитный покров оболочки (подушка); 7 — броня из двух стальных лент; 8— наружный защитный покров
Токопроводящие жилы изготавливают из мягкой мели марки ММ или алюминия марки АТ. Сечения жил могут быть круглыми, сегментными и секторными. Стандартом предусмотрены следующие размеры сечения токопроводящих жил силовых кабелей: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800 мм2.
Медные и алюминиевые токопроводящие жилы изготавливают однопроволочными и многопроволочными. Сечения однопроволочных жил из меди могут быть до 50 мм2, из алюминия – до 240 мм2. В марках кабелей, имеющих однопроволочные жилы, дополнительно указывают: (ож).
Силовые кабели могут иметь одну, две, три и четыре жил. В четырёхжильных кабелях все жилы имеют одинаковые сечения или же одна из жил может иметь меньшее сечение и использоваться как нулевая или заземляющая.
Для электроснабжения электроустановок используют трёхжильные и четырёхжильные кабели: первые – в трёхфазных системах сети с изолированной нейтралью питающего трансформатора, вторые – в трёхфазных системах напряжением 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью.
В большинстве случаев питание осветительных установок осуществляется от трёхфазных систем электроснабжения с глухозаземлённой нейтралью и подводится четырёхжильными кабелями, у которых три жилы одинакового сечения являются токопроводящими, а четвёртая жила значительно меньшего сечения – нулевой.
Изоляция жил силовых кабелей выполняется из резины, пластика и наиболее часто из пропитанной кабельной бумаги.
В силовых кабелях на напряжение до 10 кВ изолируют каждую жилу в отдельности (жильная изоляция) и все жилы вместе относительно оболочки (поясная изоляция). Промежутки между изолированными жилами заполняют бумажным жгутом (заполнителем).
Для уменьшения неравномерности электрического поля в кабелях, которая обусловлена воздушных включений, между верхним слоем изоляций и оболочкой накладывают экран из слоя полупроводящей бумаги.
Бумажную изоляцию кабелей пропитывают изоляционным составом МП – 1 (80% брайтстока и 2% канифоли), значительно повышающим её электрическую прочность. Для вертикальных прокладок используют кабели с обедненно – пропитанной изоляцией или с изоляцией, пропитанной нестикающим составом. Обедненно – пропитанную изоляцию получают дополнительно нагревая в вакууме обычно пропитанную изоляцию, в результате чего удаляется значительная часть пропиточной массы.
Нестекающий состав для кабеля изготавливают из церезина, вязкого минерального, канифоли и полиизобутилена. Церезин, являющийся продуктом переработки нефти и сланцевого масла, обеспечивает нестекание пропиточного состава.
Толщина бумажной изоляций зависит от рабочего напряжения кабеля и сечения жил. Так, толщина жильной и поясной изоляций (в зависимости от сечения жил) кабелей со свинцовой и алюминиевой оболочками, рассчитанными на напряжение 1 кВ, должна составлять соответственно 0,75 … 0,95 мм и 0,5 … 0,6 мм, на напряжение 6 кВ – 2,0 и 0,95 мм, а на напряжение 10 кВ – 2,75 и 1,25 мм.
В многожильных кабелях для различия фаз верхние ленты изоляций каждой жилы разного цвета: красного, чёрного и цвета изоляционной бумаги.
Для предохранения кабеля от попадания влаги и воздуха поверх изоляций накладывают герметическую защитную оболочку, выполняемую из свинца, алюминия, поливинилхлорида или негорючей резины.
На герметическую оболочку кабеля накладывают несколько слоёв защитного покрова для предохранения её от коррозий и механических повреждений. Защитные покровы изготавливаются по ГОСТ 7006 -72 и состоят из подушки, брони и наружного защитного покрова.
Подушка, предохраняющая оболочку от повреждений при наложений брони и изгибах кабеля, состоит из нескольких последовательно наложенных концентрических слоёв: битумного состава, пропитанных лент кабельной бумаги и пропитанной кабельной пряжи. В кабелях с бронёй из стальных лент вместо пряжи применяются пропитанные в битумном составе сульфатные бумажные ленты, которые предохраняют металлическую оболочку от коррозий. Для защиты от коррозий алюминиевой оболочки кабеля дополнительно накладывают нагретые сплошной поливинилхлоридный шланг или две поливинилхлоридные ленты.
В обозначений марки силовых электрических кабелей указывается материал токопроводящих жил, герметической оболочки и тип защитного покрова.
Для полной характеристики кабеля кроме его марки необходимо указывать номинальное напряжение, на которое он рассчитан, число и площадь сечения жил.
Контрольные кабели предназначены для присоединения к электрическим приборам и аппаратам в электрических распределительных устройствах переменного тока с напряжением до 660 В и частотой до 100 Гц или постоянного тока напряжением до 1000 В. Также контрольные кабели используются в цепях вторичной коммутаций и цепях управления. Например, кабели сигнализаций и блокировки предназначенные для железнодорожных электрических цепей, цепей пожарной автоматики, телеграфа и других систем, рассчитанных на номинальное переменное напряжение 380 В и постоянное напряжение 700 В при условиях эксплуатаций в неподвижном состояний.