Силовой кабель

Силовой кабель - это тип токопередающего кабеля, способного работать в соединении с агрегатами, установками и оборудованием, потребляющими ток промышленных частот. По сути - это кабель с трёхфазной токоподачей, обеспечивающей доступ к вырабатываемой электроэнергии потребителям. С помощью силовых кабелей прокладывают стационарные линии электропередачи и подключают мобильные типы промышленного оборудования. В состав любого силового кабеля входят токопроводящая жила (в количестве от одной до пяти), изоляционная прослойка и внешние оболочки проводных элементов. Помимо этого, в зависимости от конструкции, силовой кабель дополнительно может снабжаться бронёй (с дополнительными подушками), поясной изоляцией и экраном. Основной элемент кабеля - токопроводящую жилу, как правило, изготавливают из меди или алюминия - металлов с высокой токопроводной способностью. В качестве изоляционных материалов могут выступать резина, полимерные материалы, сшитый полиэтилен или бумажная основа со специальной пропиткой. Применение бумажной изоляции разрешено только в случае, если напряжение не превышает 750 КВт при частотности в 50 Гц. Наиболее надёжным и соответствующим современным требованиям сегодня считается силовой кабель в оболочке из сшитого полиэтилена, который разрешён к применению как в условиях низкого, так и высокого напряжения. Помимо этого такой кабель устойчив к атмосферным воздействиям, легко переносит даже значительные колебания температур, выдерживает значительный (до +250 градусов С) нагрев при коротком замыкании, долговечен (срок службы - более трёх десятков лет), практичен в применении. Все силовые кабели имеют в своей конструкции токопроводящие жиды - они могут быть как нулевыми, так и основными - в зависимости от выполняемой функции. Нулевые жилы предназначены для стабилизации фазных токов при неравномерном характере нагрузок, а основные передают ток от источника к потребителю. Жилы могут состоять из одной проволоки или множества тонких проволочных нитей, также различна и форма жил - они могут быть сегментными, круглыми или секторными. Медные жилы в 120 - 800 мм2 изготавливают только по многопроволочной технологии, от 25 до 95 мм2 - одно- или многопроволочными, а менее 16 мм2 - только по однопроволочной технологии. То же самое можно сказать и об алюминиевых жилах: однопроволочные имеют показатели до 35 мм2, а исключительно многопроволочные - от 300 до 800 мм2. Заземляющая нулевая жила имеет меньшее сечение и размещается в центральной части конструкции кабеля. Этот элемент может иметь треугольную, круглую или секторную форму. Предназначение нулевой жилы - обеспечение соединения между контуром защитного заземления и металлических элементов электроустановочного узла, на которые не подаётся напряжение. Изоляционные элементы позволяют сделать работу каждой жилы в составе кабельной силовой системы автономной - изолируют жилы внутри кабеля с помощью резиновой, либо полимерной изоляции. Различают два типа изоляции - поясная, то есть объединяющая собой сразу несколько жил кабеля, и жильная, то есть изолирующая одну-единственную жилу. В качестве изолирующих материалов в различных ситуациях применяют бумагу с пропиткой на маслоканифольной или синтетической основе, резину, различные полимерные вещества. Кабели с вязкими составами пропитки - маслоканифольными или синтетического происхождения, не рекомендуются для прокладки наклонных трасс. Они выдерживают не более 3 кВ перепадов высот между заделками и концевыми. Если кабель бронированный - этот показатель вырастает, дои 6 кВ, в свинцовой оболочке - 15 кВ. Если свободная часть такого кабеля удалена - их именуют кабельными изделиями с обеднено-пропитанной изоляцией. Для таких кабелей перепад высот не столь критичен - небронированные и бронированные алюминиево-оболочные кабели можно прокладывать на напряжение до 3 кВ, все остальные типы таких кабелей, даже при разности уровней в 100 м. Для трасс со значительными перепадами высот используют кабели с изоляцией на бумажной основе с пропиткой полиизобутиленом или церезином. Такой состав не размягчается при нагревании и не стекает, оголяя провод, под воздействием высоких температур. Также не имеют ограничения по перепадам высот кабели, изоляцией которых служит резина или полимерные материалы. Экраны в составе устройства кабеля изготавливают из медной или алюминиевой фольги (реже - из полупроводящей бумаги). Они служат защитой от электромагнитного влияния извне и располагаются вокруг жилы, экранируя сторонние влияния на симметризацию электрического поля. Также в составе силовых кабелей присутствуют разнообразные заполнители, обеспечивающие герметизацию, защиту от механических повреждений и формирующие сам кабель. В роли заполнителей чаще всего выступают резиновые или пластмассовые нити, либо кабельная пряжа или бумажные ленты. Для защиты кабеля от агрессивных внешних воздействий применяют специальную оболочку из свинца, алюминия. резины, полимерных материалов, гофрированной стали. Оболочка может обладать различными свойствами - негорючестью, стойкостью к кислотам, воздействиям газовой и жидкой сред. Ещё один компонент кабеля - подушка, то есть дополнительная прослойка для защиты брони от повреждений. Изготавливается этот элемент конструкции из кабельной пряжи, битума и его производных, креп-бумаги, либо различных по составу полимерных лент. Сама броня представляет собой слой металлической оплётки из проволоки или лент стали, при этом применение стальной проволочной брони предпочтительнее, поскольку помимо механических нагрузок она снижает ещё и нагрузку на растяжение. Броня также укрывается наружным антикоррозионным покрытием из битума и кабельной пряжи, а в некоторых случаях поверх него ещё размещают шланг из полимерных материалов - для повышения прочности конструкции.