Strömkablar med impregnerad pappersisolering för spänning 1-10 kV
Nätsladdar med sele
Majoriteten av elkablar för spänningar upp till 10 kV är treledare med sektorkärnor, så kallade bandisolerade kablar. Dessa kablar finns med koppar- och aluminiumledare med tvärsnitt från 6 till 240 mm2. Aluminiumledare kan vara enkärna i hela sortimentet av tvärsnitt, dessutom produceras i intervallet 70-240 mm2 kablar med flerkärniga tätade ledare. Kopparledare tillverkas huvudsakligen med flerkärna, men i intervallet av tvärsnitt från 6 till 50 mm2 används enkärnade ledare.
Det är känt att de traditionella metoderna för ledande ledningar är koppar och aluminium. Koppar har de senaste åren blivit extremt ont om, varför aluminium används mest inom kabelindustrin, både för ledare och mantlar.
Aluminiums elektriska ledningsförmåga är 1,65 gånger mindre än koppar och dess densitet är 3,3 gånger mindre än koppar, vilket gör det möjligt att få aluminiumtrådar med samma elektriska motstånd 2 gånger lättare än koppar. Tillverkning av enkeltrådiga aluminiumledare i form av en tät sektor ger stor ekonomisk effekt inom kabelindustrin. Användningen av sådana ledningar gör det möjligt att minska kabelns diameter, dessutom ökar arbetsproduktiviteten vid produktion av sådana ledningar, eftersom jämfört med produktionen av flertrådstrådar minskas dragningsvolymen och drift av vridande trådar är utesluten. Solid sektortrådar har större styvhet än tvinnade; dessutom ökar komplexiteten i att installera kablar med sådana ledningar i viss utsträckning. Men som studier visar, bestäms kabelns styvhet huvudsakligen inte av de strömförande ledarna, utan i första hand av mantelns material och struktur.
Kabelisolering består av remsor av kabelpapper impregnerade med en kolofoniumkomposition. I kablar för en spänning på 1-10 kV isoleras varje fas separat, och sedan appliceras en gemensam remisolering på de tvinnade isolerade ledningarna. Tjockleken på fas- och remsisoleringen väljs från villkoren för kabeln i arbetsläge (i Republiken Vitryssland är 10 kV-nätverk implementerade med en isolerad neutral), vilket säkerställer dess tillförlitliga drift i nödläge.
I hushållskablar är tjockleken på isoleringen mellan faserna cirka 36 % större än tjockleken på isoleringen mellan kärnan och manteln.Så för kablar med en spänning på 6 kV är fasisoleringens tjocklek 2 mm, och tjockleken på isoleringen av bältet är 0,95 mm, för kablar med en spänning på 10 kV - 2,75 t 1,25 mm.
För kablar med en spänning på 1 och 3 kV väljs tjockleken på isoleringen huvudsakligen på grundval av dess mekaniska hållfasthet (utan skada under böjning). Mellanrummen mellan de isolerade ledningarna är fyllda med buntar av sulfatpapper.
Den största nackdelen med impregnerad pappersisolering är dess höga hygroskopicitet, därför, för att skydda isoleringen från fukt under lagring, läggning och drift, är kablarna inneslutna i en metallmantel.
Strömkablar finns i bly och aluminiummantel. Aluminiummantlar är tillräckligt täta och mekaniskt starkare än blymantlar Den höga elektriska ledningsförmågan hos aluminium gör det möjligt att använda aluminiummantlar som kabelns fjärde ledare, vilket ger en betydande besparing på aluminium, isolering och skyddskåpor. Kablar med aluminiummantel kan dock inte användas under förhållanden med exponering för aggressiva miljöer (alkaliska ångor, koncentrerade alkaliska lösningar). Under sådana förhållanden är det nödvändigt att använda kablar med blymantel.
Erfarenhet av tillverkning och installation av kablar med en aluminiummantel med en diameter på mer än 40 mm avslöjade deras överdrivna styvhet, därför kablar för spänning 1 kV med ett tvärsnitt på 3 × 240 mm2, 6 kV med ett tvärsnitt på 3 × 150 mm2 och mer, 10 kV med ett tvärsnitt på 3 × 120 mm2 och över ska utföras med en korrugerad aluminiummantel.
Användningen av en korrugerad mantel ökar kablarnas flexibilitet, men när sådana kablar läggs på lutande sträckor kan impregneringsmassan rinna ner i korrugeringen och bilda luftinneslutningar i kabelisoleringen. I detta avseende kan korrugerade mantel endast användas i kablar vars isolering är impregnerad med icke-flytande föreningar.
Riser kablar
Vid förläggning av kablar med impregnerad pappersisolering på sträckor med stor nivåskillnad finns det risk för att impregneringsblandningen går ner till den nedre delen av sträckan. Kompositionen flyter huvudsakligen längs mellanrummen mellan ledarna i de tvinnade flertrådsledarna, såväl som i gapet mellan metallmanteln och isoleringen, och i mindre utsträckning inuti själva pappersisoleringen.
Således, i de övre delarna av spåret, minskar den dielektriska styrkan hos kabeln på grund av uppkomsten av luftgap i isoleringen. I de nedre delarna av sträckan kan kabeln vara under tryck på grund av det ökade trycket i den styva fogen. Därför kan kablar med impregnerad pappersisolering av konventionell utformning läggas på sträckor med en nivåskillnad mellan högsta och lägsta punkt på kabelplatsen högst 15-25 m. En minskning av effekten av läckage kan uppnås impregneringskomposition genom följande åtgärder: användning av stängande kopplingar.