Cabluri de alimentare cu izolație din hârtie impregnată pentru tensiune 1-10 kV
Cabluri de alimentare cu cablaj
Majoritatea cablurilor de alimentare pentru tensiuni de până la 10 kV sunt cu trei fire cu miezuri de sector, așa-numitele cabluri izolate cu centură. Aceste cabluri sunt disponibile cu conductori din cupru și aluminiu cu secțiuni transversale de la 6 la 240 mm2. Conductoarele din aluminiu pot fi monofilare în întreaga gamă de secțiuni transversale, în plus, în intervalul 70-240 mm2, sunt produse și cabluri cu conductoare multi-core etanșate. Conductoarele de cupru sunt fabricate în principal cu mai multe miezuri, dar în gama de secțiuni transversale de la 6 la 50 mm2, se folosesc conductori cu un singur conductor.
Se știe că metodele tradiționale pentru firele conductoare sunt cuprul și aluminiul. În ultimii ani, cuprul a devenit extrem de rar, motiv pentru care aluminiul este cel mai utilizat în industria cablurilor, atât pentru conductori, cât și pentru mantale.
Conductivitatea electrică a aluminiului este de 1,65 ori mai mică decât cea a cuprului, iar densitatea sa este de 3,3 ori mai mică decât cea a cuprului, ceea ce face posibilă obținerea unor fire de aluminiu cu aceeași rezistență electrică de 2 ori mai ușoare decât cele din cupru. Producerea conductoarelor monocatenare din aluminiu sub forma unui sector dens dă un mare efect economic în industria cablurilor. Utilizarea unor astfel de fire face posibilă reducerea diametrului cablului, în plus, în producția de astfel de fire, productivitatea muncii crește, deoarece, în comparație cu producția de fire cu mai multe fire, volumul operațiunilor de tragere este redus și este exclusă operarea firelor de răsucire. Firele cu sector solid au o rigiditate mai mare decât cele răsucite; în plus, complexitatea instalării cablurilor cu astfel de fire crește într-o oarecare măsură. Cu toate acestea, după cum arată studiile, rigiditatea cablului este determinată în principal nu de conductorii purtători de curent, ci în primul rând de materialul și structura mantalei.
Izolația cablului constă din benzi de hârtie de cablu impregnate cu o compoziție de colofoniu. În cablurile pentru o tensiune de 1-10 kV, fiecare fază este izolată separat, iar apoi se aplică o izolație comună a centurii firelor izolate răsucite. Grosimile izolației fazei și benzii sunt selectate din condițiile cablului în regim de funcționare (în Republica Belarus rețelele de 6, 10 kV sunt implementate cu un neutru izolat), asigurând funcționarea sa fiabilă în regim de urgență.
La cablurile de uz casnic, grosimea izolației dintre faze este cu aproximativ 36% mai mare decât grosimea izolației dintre miez și manta.Deci, pentru cablurile cu o tensiune de 6 kV, grosimea izolației de fază este de 2 mm, iar grosimea izolației curelei este de 0,95 mm, pentru cablurile cu o tensiune de 10 kV — respectiv 2,75 t 1,25 mm.
Pentru cablurile cu o tensiune de 1 și 3 kV, grosimea izolației este selectată în principal pe baza rezistenței sale mecanice (fără deteriorare la îndoire). Golurile dintre firele izolate sunt umplute cu mănunchiuri de hârtie sulfat.
Principalul dezavantaj al izolației din hârtie impregnată este higroscopicitatea sa ridicată, prin urmare, pentru a proteja izolația de umiditate în timpul depozitării, așezării și funcționării, cablurile sunt închise într-o manta metalică.
Cablurile de alimentare sunt disponibile cu plumb și manta din aluminiu. Învelișurile din aluminiu sunt suficient de strânse și mai rezistente mecanic decât învelișurile de plumb.Conductivitatea electrică ridicată a aluminiului face posibilă utilizarea învelișurilor de aluminiu ca al patrulea conductor al cablului, ceea ce asigură o economie semnificativă de aluminiu, capace izolatoare și de protecție. Cu toate acestea, cablurile cu manta de aluminiu nu pot fi folosite in conditii de expunere la medii agresive (vapori alcalini, solutii alcaline concentrate). În astfel de condiții este necesar să se utilizeze cabluri cu manta de plumb.
Experiența în fabricarea și instalarea cablurilor cu manta de aluminiu cu un diametru mai mare de 40 mm a dezvăluit rigiditatea excesivă a acestora, prin urmare cablurile pentru tensiune de 1 kV cu o secțiune transversală de 3 × 240 mm2, 6 kV cu o secțiune transversală de 3 × 150 mm2 și mai mult, 10 kV cu o secțiune transversală de 3 × 120 mm2 și mai mult trebuie să fie realizate cu o manta de aluminiu ondulată.
Utilizarea unei mantale ondulate crește flexibilitatea cablurilor, dar atunci când astfel de cabluri sunt așezate pe trasee înclinate, compusul de impregnare poate curge în jos pe ondulație și poate forma incluziuni de aer în izolația cablului. În acest sens, învelișurile ondulate pot fi utilizate numai în cablurile a căror izolație este impregnată cu compuși care nu curg.
Cabluri de ridicare
La așezarea cablurilor cu izolație din hârtie impregnată pe trasee cu o diferență mare de niveluri, există pericolul ca amestecul de impregnare să coboare în partea inferioară a traseului. Compoziția curge în principal de-a lungul golurilor dintre conductorii din conductorii cu fire multiple răsucite, precum și în spațiul dintre manta metalică și izolație și, într-o măsură mai mică, în interiorul izolației de hârtie în sine.
Astfel, în secțiunile superioare ale căii, rigiditatea dielectrică a cablului scade datorită apariției golurilor de aer în izolație. În secțiunile inferioare ale traseului, din cauza presiunii crescute a îmbinării rigide, cablul poate fi sub presiune. Prin urmare, cablurile cu izolație din hârtie impregnată de design convențional pot fi așezate pe trasee cu o diferență de nivel între punctul cel mai înalt și cel mai jos al locației cablului de cel mult 15-25 m. Se poate obține o reducere a efectului de scurgere compoziție de impregnare. prin următoarele măsuri: utilizarea conectorilor de închidere.