Что такое секторные жилы силового кабеля
Преимущества кабеля с секторными жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена перед кабелем с круглыми жилами
Подписка на рассылку
Предлагаем вашему вниманию обзор преимуществ кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена среднего напряжения (6-35 кВ) с секторными жилами перед кабелем с круглыми жилами производства завода «Камский кабель». В данном обзоре мы рассмотрим конструкцию каждой модификации кабеля, области их применения, а также преимущества кабеля с секторной жилой.
Традиционно силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) на среднее напряжение изготавливался с круглыми жилами. Но кабель с секторной жилой также занял свою нишу на рынке кабельно-проводниковой продукции. Узнать подробнее о новинке можно на сайте ООО «Камкабель» или же в данной статье.
Конструкция кабелей с изоляцией из СПЭ и круглыми жилами на напряжение 6-35 кВ ТМ «Камкабель»
Кабель данного типа состоит из следующих элементов:
Конструкция кабелей с изоляцией из СПЭ и секторными жилами на напряжение 6-35 кВ ТМ «Камкабель»
Этот тип кабеля имеет следующую конструкцию:
• Токопроводящие жилы секторной формы выполнены из уплотненных алюминиевых проволок, которые соответствуют классу 2 по ГОСТ 22483.
• Поверх жилы наложен экран из электропроводящего сшитого полиэтилена.
• Изоляция из сшитого полиэтилена.
• Экран по изоляции из экструдируемого электропроводящего сшитого полиэтилена.
• Экранированные жилы скручиваются вокруг центрального заполнения между. жилами из алюминиевой проволоки.
• Поверх скрутки накладывается разделительный слой в виде обмотки из электропроводящей бумаги или полимерной ленты.
• Общий экран представляет собой концентрический повив алюминиевых проволок, скрепленных алюминиевой лентой.
• Поверх экрана имеется разделительный слой в виде обмотки из лент микрокрепированной кабельной бумаги.
• Завершает конструкцию наружная оболочка из светостабилизированного полиэтилена или из ПВХ-пластиката, в том числе пониженной пожароопасности.
Области применения кабелей с изоляцией из СПЭ с круглыми и секторными жилами на напряжение 6-35 кВ ТМ «Камкабель»
Данные кабели используются в электрических сетях переменного напряжения с изолированной или заземленной нейтралью категорий А, В и С.
Кабели соответствуют следующим документам:
Монтаж и прокладка кабеля должны осуществляться в соответствии с документацией, утвержденной в установленном порядке и разработанной с учетом требований действующих Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и Строительных норм и правил (СНиП), а также рекомендаций завода-изготовителя «Камкабель».
Кабель «Камкабель» может прокладываться в туннелях, блоках, каналах, по эстакадам и в галереях, в производственных помещениях. Также возможна прокладка кабеля в траншее без ограничения разности уровней механизированным и ручным способом.
Необходимо отметить, что преимущественные области применения кабелей различного конструктивного исполнения для прокладки в земле и в кабельных сооружениях указывают в технических условиях для кабелей конкретных марок.
Преимущества кабеля с секторной жилой
Проанализировав таблицу, мы видим следующие преимущества кабеля с секторной жилой:
• снижаются габаритные размеры кабелей до 40 %, благодаря чему увеличивается максимальная длина намотки кабеля на барабан, а также сокращается радиус изгиба при прокладке;
• снижается масса кабелей до 45 %.
Дополнительным преимуществом кабеля с секторными жилами является упрощение его разделки за счет отсутствия экструдированного заполнения межжильного пространства. Благодаря легко отделяемому полупроводящему слою по изоляции уменьшается риск ее повреждения при зачистке.
Также за счет отсутствия экструдированного заполнения межжильного пространства и применения алюминиевого экрана вместо медного стоимость кабелей снижается до 20%.
Важно отметить, что потери в металлическом экране приближены к нулю.
Таким образом, вы узнали о конструкции трехжильного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, а также о преимуществах использования секторной жилы по сравнению с круглой. Чтобы получить более полное представление, посмотрите видео о конструкции данных кабелей, расположенное в начале статьи.
Кабель СПЭ с секторной жилой — 4 преимущества. Устройство и конструкция оболочек.
Большинство кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена производят с круглым сечением жил. Однако в последние годы все чаще стали выпускать и модели с секторными.
Рассмотрим подробно оба варианта. Посмотрим из чего они состоят, проведем сравнение их недостатков и преимуществ между собой.
Данный кабель имеет в своей конструкции следующие материалы:
- круглые жилы изготовлены из алюминия, который соответствует второму классу ГОСТ 22483
- отдельные медные проволоки образуют защитный экран. Такой экран идет вокруг каждой жилы. А скрепляются проволоки медной лентой.
- поверх всего этого идет внутренняя оболочка. Она делается на основе ПВХ пластиката (высоконаполненного) или опять же из не вулканизированной смеси с меловым наполнением.
- внешняя оболочка покрыта светостабилизированным полиэтиленом, но встречается и поливинилхлоридный пластикат
Состав кабеля с секторными жилами очень похож, но могут быть и отличия. Кроме самой формы жил, они касаются последних слоев внешней изоляции.
Внутреннее устройство то же самое:
- а вот эл.проводящая бумага, накручивается не на каждую жилу в отдельности, а сразу вокруг всех трех
- далее идут проволоки и лента, также накрученные вокруг всех жил. Причем они могут быть алюминиевыми, а не медными.
Помимо кабелей на среднее напряжение, есть также кабели СПЭ и на низкое напряжение до 1кВ. Подробно со всеми техническими характеристиками КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение вплоть до 220кВ можно ознакомиться из статьи ниже.
Данные кабели могут применяться в эл.сетях с изолированной и заземленной нейтралью.
При этом их активно монтируют:
Про правила монтажа и частые ошибки допускаемые при этих работах, подробно можно прочитать в статье ниже.
Казалось бы, какая разница как делать кабель, с круглыми или треугольными жилами. Оказывается разница есть и весьма существенная.
КЛ с секторными жилами по сравнению с круглыми имеют несколько качественных преимуществ. Вот наглядная сравнительная таблица для двух кабелей СПЭ с круглыми и секторными жилами.
Как видно из нее, размер КЛ с секторным исполнением снижается почти на сорок процентов. То есть, вы сможете физически намотать на один и тот же барабан, гораздо большую длину кабеля.
А когда дойдет время для прокладки, то еще и выиграете в радиусе изгиба.
Облегчается и труд монтажников. Разделка за счет того, что нет дополнительного межфазного заполнения, становится на порядок быстрее и проще.
Снижается и стоимость на двадцать процентов. Опять же за счет алюминия, а не меди в экране.
Поэтому, если вы до этого использовали только КЛ СПЭ с круглыми жилами, стоит присмотреться к альтернативному варианту и попробовать все его преимущества.
Конструкция силовых кабелей
Как устроены силовые кабели
Силовые кабели состоят из следующих основных элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить экраны, жилы защитного заземления и заполнители.
Каждая конструкция кабелей имеет свои обозначение и марку. Марка кабеля составляется из начальных букв слов, описывающих конструкцию кабеля.
Элементы конструкции силовых кабелей и их назначение.
Токопроводящие жилы силовых кабелей изготовляют из алюминия и меди однопроволочными и многопроволочными. По форме жилы выполняют круглыми, секторными или сегментными (см. рис. 1).
Нулевая жила или жила защитного заземления, как правило, имеет сечение, уменьшенное по сравнению с основными жилами. Она бывает круглой, секторной или треугольной формы и располагается в центре кабеля или между его основными жилами (см. рис. 1).
Жила защитного заземления используется для соединения не находящихся под напряжением металлических частей электроустановки с контуром защитного заземления.
Изоляция обеспечивает необходимую электрическую прочность токопроводящих жил по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле). Применяется бумажная, резиновая и пластмассовая (поливинилхлоридная и полиэтиленовая) изоляция.
Бумажная изоляция кабелей пропитывается вязкими пропиточными составами (маслоканифольными или электроизоляционными синтетическими).
Для прокладки по вертикальным и крутонаклонным трассам без ограничения разности уровней изготовляют кабели с бумажной изоляцией, пропитанной особым составом на основе церезина или полиизобутилена. Этот состав имеет повышенную вязкость, вследствие чего при нагреве кабеля, проложенного вертикально или по крутонаклонной трассе, он не стекает вниз. Поэтому кабели с такой изоляцией можно прокладывать на любую высоту, так же как и кабели с пластмассовой и резиновой изоляцией.
Резиновая изоляция выполняется из сплошного слоя резины или из резиновых лент с последующей вулканизацией. Силовые кабели с резиновой изоляцией применяют в сетях переменного тока до 1 кВ и постоянного тока до 10 кВ.
Силовые кабели с пластмассовой изоляцией имеют изоляцию из поливинилхлоридного пластиката в виде сплошного слоя или из композиций полиэтилена. Также используются кабели с изоляцией из самозатухающего (не поддерживающего горения) и вулканизированного полиэтилена.
Экраны применяют для защиты внешних цепей от влияния электромагнитных полей токов, проходящих по кабелю, и для обеспечения симметрии электрического поля вокруг жил кабеля. Экраны выполняют из полупроводящей бумаги и алюминиевой или медной фольги.
Заполнители необходимы для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля с целью герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля. В качестве заполнителей применяют жгуты из бумажных лент или кабельной пряжи, нити из пластмассы или резины.
Алюминиевую оболочку силовых кабелей на напряжение до 1 кВ допускается использовать в качестве четвертой (нулевой) жилы в четырехпроводных сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью за исключением установок со взрывоопасной средой и установок, в которых ток в нулевом проводе при нормальных условиях составляет более 75 % тока в фазной жиле.
Защитные покровы предохраняют оболочки кабеля от внешних воздействий (коррозии, механических повреждений). К ним относятся подушка, бронепокров и наружный покров. В зависимости от конструкции кабеля применяют один, два или три защитных покрова.
Подушка накладывается на экран или оболочку для их защиты от коррозии и повреждения лентами или проволоками брони. Подушка выполняется из слоев пропитанной кабельной пряжи, поливинилхлоридных, полиамидных и других равноценных лент, крепированной бумаги, битумного состава или битума.
Броня из плоских стальных лент защищает кабели только от механических повреждений. Броня из стальных проволок помимо этого воспринимает также и растягивающие усилия. Эти усилия возникают в кабелях при вертикальной прокладке кабелей на большую высоту или по крутонаклонным трассам.
Для предохранения брони кабелей от коррозии ее покрывают наружным покровом, выполненным из слоя кабельной или стеклянной пряжи, пропитанной битумным составом, а в некоторых конструкциях поверх слоев пряжи и битума накладывают выпрессованный поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг.
В шахтах, взрывоопасных и пожароопасных помещениях не допускается применять бронированные кабели обычной конструкции из-за наличия между оболочкой и броней кабеля «подушки» с содержанием горючего битума. В этих случаях должны применяться кабели с негорючей «подушкой» и наружный покров, изготовленный на основе стеклянной пряжи из штапельного стекловолокна.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля
В данной статье будет рассматриваться расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля.
1. Размеры секторных токопроводящих жил трех-, четырех- и пятижильных кабелей представлены в ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» Приложение А, Таблицы А1 – А4.
2. Справочные размеры токопроводящих жил на напряжение 0,4 – 10 кВ указаны в таблицах 3-9 [Л1, с.14-19]:
Что бы рассчитать поперечное сечение секторной жилы, нужно исходить из того, что сечение комплекта секторных жил сложенных вместе представляет собой круг. Соответственно площадь сектора можно посчитать, через угол и радиус сектора:
Для примера рассчитаем поперечное сечение токопроводящих жил для трехжильных кабелей сечением: 50; 70; 95 мм2 с углом сектора, α = 120 °, используя размеры сектора из таблицы 3 [Л1, с.14] и сравним полученные значения с табличными.
Как видно из результатов расчета полученные значения практически совпадают с табличными.
Если Вам нужно определить активное и индуктивное сопротивление кабеля посмотрите статью: «Определение сопротивления кабелей на напряжение 6 — 35 кВ«
1. Эксплуатация кабельных сетей. Чепурной И.И., 2015 г.
«Секторные» кабели vs «круглые»
Рынок силовых кабелей в России переживает бурный рост. В первую очередь это связано с необходимостью замены физически и морально устаревших электрических сетей, а также с прокладкой новых. Большим спросом у энергетиков в последнее время пользуются силовые кабели на среднее напряжение (6-35 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Аналитики считают, что масштабный переход на них произойдет в ближайшие 5–10 лет.
В советский период кабельная промышленность поставляла заказчикам традиционные в то время силовые кабели с пропитанной бумажной изоляцией в свинцовых и алюминиевых оболочках на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ. Производственные возможности заводов периода 50–60-х годов не успевали за растущими потребностями народного хозяйства СССР в кабелях, применяемых для городских распределительных сетей, новых предприятий и других промышленных объектов. В 60-е годы прошлого века производство силовых кабелей было увеличено в несколько раз и таким образом обеспечило полное удовлетворение потребностей народного хозяйства.
Технический уровень отечественных кабелей с пропитанной бумажной изоляцией того периода вполне соответствовал уровню кабелей мировых производителей. Однако уже в 70-е годы в промышленно развитых странах Америки, Европы и в Японии наметилась тенденция перехода к кабелям на среднее напряжение с изоляцией из СПЭ.
Одним из первых в современной России силовые кабели в изоляции из сшитого полиэтилена на среднее напряжение стал выпускать «Холдинг Кабельный Альянс» (ХКА). Более того, специалисты ХКА пошли дальше, предложив потребителю кабельные изделия с токопроводящей жилой (ТПЖ) не только круглой, но и секторной формы.
Кроме того, как отмечают кабельщики, новая конструкция позволяет практически исключить наведенные токи в металлическом экране, что, в свою очередь, обеспечивает снижение потерь электроэнергии при ее передаче по кабельным линиям.
В настоящее время процесс производства силовых кабелей с секторными жилами на одном из предприятий ХКА – кольчугинском «Электрокабеле» (ЭКЗ) полностью автоматизирован. Толщина всех трех слоев изоляции, которые накладываются за одну технологическую операцию, измеряется с помощью рентгеновских лучей. На предприятии установлено самое современное оборудование, что гарантирует высокое качество продукции ЭКЗ для конечного потребителя.
Преимущества секторных силовых кабелей
Одной из первых к опытной эксплуатации инновационного секторного кабеля на напряжение 20 киловольт производства ХКА в 2016 году приступила «Объединенная энергокомпания». Он использован для подключения к сетям хирургического корпуса московской ГКБ №36. Общая протяженность кабельных линий на объекте составила 1,6 км.
«Холдинг Кабельный Альянс» объединяет кабельные активы, входящие в структуру Уральской горно-металлургической компании: АО «Электрокабель» Кольчугинский завод», АО «Сибкабель», АО «Уралкабель» и ПАО «НИКИ г.Томск».
Источник: журнал «Рынок электротехники»
Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter