Силовые кабельные линии предназначены для подключения различных потребителей электрической энергии к электрической сети. В данной статье рассмотрим особенности конструкции силовых кабелей.
Не зависимо от типа силового кабеля, основными конструктивными элементами кабеля являются токопроводящие жилы и изоляция. Помимо данных элементов в конструкции силовых кабелей может также присутствовать защитный экранирующий слой, защитная броня, заземление (заземляющая жила, металлическая оболочка), а также различные заполнители. Ниже приведем краткую характеристику и назначение приведенных конструктивных элементов силового кабеля.
Токопроводящие жилы
Токопроводящие жилы – это основной конструктивный элемент кабеля. Они служат в качестве проводника электрического тока от источника к потребителю. Жилы кабелей изготавливают из меди или алюминия. Существуют отдельные типы кабелей, в которых в качестве материала для токопроводящих элементов выступают алюмомедные жилы.
Конструктивно жилы силовых кабелей могут быть выполненными монолитными (однопроволочными) или многопроволочными.
Кабель одножильный с медной многопроволочной жилой (марка
ПВ-3 или ПУгВ)
Кабель одножильный с медной многопроволочной жилой ( марка ПВ-3 или ПУгВ)
По форме токопроводящие жилы могут быть круглыми, плоскими, секторными, сегментными.
В зависимости от назначения кабельной линии, в ней может быть одна, две, три или более жил. Если в кабеле есть защитная заземляющая или нулевая жила, то она, как правило, имеет меньшее сечение, чем фазные жилы.
Кабель алюминиевый с нулевой жилой круглого сечения и тремя фазными жилами секторного сечения в монолитном исполнении. (марка
АВВГ)
Кабель алюминиевый с нулевой жилой круглого сечения и тремя фазными жилами секторного сечения в монолитном исполнении. (марка АВВГ)
По фазным жилам кабеля и нулевой (нейтральной) жиле протекает ток нагрузки. Заземляющая жила кабеля предназначена для соединения корпусов электрического оборудования, электроприборов, которые в нормальном режиме не должны находиться под напряжением, с заземляющим контуром. То есть при помощи заземляющей жилы обеспечивается заземление оборудования (электроприборов), подключенных к тому или иному силовому кабелю.
Изоляция силовых кабелей
Изоляционный покров кабеля служит для обеспечения электрической прочности (изоляции жил кабеля) друг от друга и относительно земли (внешней оболочки кабеля). В силовых кабелях изоляционный покров есть на каждой из жил кабеля, а также общая изоляция, наложенная поверх всех токопроводящих жил – так называемая поясная изоляция. Изоляция силовых кабельных линий может быть резиновой (например кабель КГ), поливинилхлоридной (например ВВГнгLS), бумажной, полиэтиленовой (например кабель ВПП, СИП) .
Кабель медный с многопроволочными фазными и заземляющей жилой меньшего сечения в резиновой изоляции и оболочки (
марка кабеля КГ)
Кабель медный с многопроволочными фазными и заземляющей жилой меньшего сечения в резиновой изоляции и оболочки ( марка КГ)
Каждый из типов изоляции имеет свои преимущества и недостатки, и соответственно свою область применения. Для стационарной прокладки электрических проводок в сетях напряжением до и выше 1000 В (до 6 кВ) наиболее популярны силовые кабеля с поливинилхлоридной изоляцией – марки ВВГ, ВБбШв, ВБШв и другие, в том числе не распространяющие горения с маркировкой «нг».
Оболочки кабелей
Оболочка в силовом кабеле служит для обеспечения дополнительной жесткости, механической прочности кабеля, а также устойчивости его к различным агрессивным средам (влага, газы, прямое воздействие солнечных лучей, кислоты, масла и другие разрушающие вещества).
В качестве дополнительной защиты кабеля может выступать алюминиевая, стальная, свинцовая, пластмассовая, поливинилхлоридная, резиновая оболочки.
Алюминиевые оболочки силовых кабельных линий напряжением до 1000 В в отдельных случаях могут использоваться в качестве нулевого (нейтрального) проводника.
Алюминиевая или свинцовая оболочка является неотъемлемым конструктивным элементом силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией, так как оболочка в данном случае обеспечивает герметичность гигроскопичной бумажной изоляции.
Защитные покровы
Для обеспечения дополнительной защиты силовых кабелей, помимо оболочки в конструкции кабеля предусматриваются защитные покровы. Защитный покров представляет собой бронированный слой, который отделен от кабеля специальной подушкой и имеет дополнительный наружный покров.
Силовой бронированный кабель с медными и алюминиевыми жилами (марки
ВБбШВ и
АВБбШВ)
Силовой бронированный кабель с медными и алюминиевыми жилами (марки ВБбШВ и АВБбШВ)
Бронированный слой силовых кабелей может быть выполнен стальными лентами или проволокой. Броня служит для защиты кабеля от механических повреждений и от растяжений (проволочная броня). Подушка обеспечивает защиту оболочки кабеля от повреждений стальными лентами или проволокой бронированного слоя, а также от коррозии (если внешняя оболочка кабеля металлическая или это экранированный слой). В качестве подушки используются ленты из различных материалов, кабельная пряжа или битум.
Наружный покров служит для защиты стального бронированного слоя от коррозии. В данном случае защитным материалом может быть пропитанная кабельная пряжа, шланг из полиэтилена или поливинилхлорида.
Кабельные заполнители
Заполнители в силовых кабелях служат для обеспечения требуемой герметичности, электрической прочности, заполнения свободного пространства между конструктивными элементами внутри кабеля, а также для придания кабельной линии требуемой формы и жесткости (механической прочности).
Кабель медный с заполнителем пустот между жилами (
марка кабеля NYM)
Кабель медный с заполнителем пустот между жилами ( марки NYM)
В качестве заполнителя для силовых кабелей может применяться кабельная пряжа, резина, бумага, пластмасса. Кроме того, существуют маслонаполненные силовые кабели, в которых масло может выступать в качестве пропитки бумажной изоляции кабеля или в качестве заполнителя пустоты между жилами (маслонаполненный кабель в трубопроводе).
Экран силового кабеля
Экранирующий слой силового кабеля служит для защиты других кабельных линий, проложенных недалеко от данной линии, от воздействия электромагнитного поля (межкабельные наводки).
Кабель медный экранированный с экраном в виде фольги (марка силового кабеля
ВВГЭнг)
Кабель медный экранированный с экраном в виде фольги (марка ВВГЭнг)
В качестве экрана может быть использована алюминиевая или медная фольга, а также некоторые полупроводящие материалы.