Основные элементы и параметры силовых кабелей напряжением до 35 кВ

К основным элементам конструкции относятся: токопроводящие жилы, их изоляция, герметизирующая оболочка, верхние покровы, экранирующие и полупроводящие прослойки.

Традиционная конструкция силовых кабелей, удовлетворяющая большому многообразию условий прокладки и режимам работы городских сетей, достаточно экономичная, с устоявшейся технологией изготовления и монтажа предусматривает применение медных или алюминиевых токопроводящих жил, пропитанной бумаги в качестве изоляции и герметизирующей оболочки из свинца или алюминия.

Для токоведущих жил преимущественно используется алюминий. Применение кабелей с медными жилами допустимо только при наличии соответствующих обоснований. Алюминий также широко используется вместо свинца для изготовления оболочки кабелей. Трехжильные кабели с алюминиевыми жилами и такой же оболочкой особенно экономичны для четырехпроводных сетей 0,38 кВ, так как при наличии глухого заземления последних, алюминиевая оболочка кабеля может использоваться в качестве нулевой жилы.

Токоведущие жилы изготовляются в основном многопроволочными, секторными, с уплотнением. Стандартные сечения, принятые в городских электрических сетях, имеют ряд 70, 95, 120, 150, 185 и 240 мм² и соответственно 25, 35, 50 и 70 мм для нулевой жилы кабелей 1 кВ. Жилы могут быть однопроволочными; четвертая жила может иметь сечение, равное сечению фазной жилы.

Наибольшее применение имеют кабели с бумажной пропитанной изоляцией. Различают три вила такой изоляции: с вязким пропиточным составом, с обедненной пропитанной изоляцией и нестекающим пропиточным составом. Последние два тина кабелей находят применение при вертикальной прокладке или при прокладке по крутонаклонным трассам с большой разницей высотных отметок расположения кабеля по трассе.

Бумажная изоляция состоит из лент кабельной бумаги, наложенной на жилы методом обмотки и пропитанной синтетическим маслом или маслоканифольным составом. В трехи четырехпроводных кабелях напряжением до 10 кВ предусматривается фазная и поясная изоляция. Первая накладывается на каждую токоведущую жилу, вторая — поверх скрученных жил.

Герметизирующие оболочки накладываются поверх поясной изоляции. Толщина металлической оболочки определяется механической прочностью и особенностями технологии ее изготовления в зависимости от диаметра кабеля по поясной изоляции (сечения жил).

Толщина алюминиевой оболочки составляет от 1,1 до 2 мм. Опыт эксплуатации кабелей с алюминиевой оболочкой показал их недостаточную коррозионную стойкость. Для защиты оболочки от коррозии и расширения тем самым области использования таких кабелей поверх алюминиевой оболочки, но битумному составу накладывается поливинилхлоридный пластикат в виде лент или сплошного шланга.

Поверх герметизирующей оболочки кабеля размещаются последовательно слоями защитные покровы, тип которых определяется в зависимости от среды, в которой прокладывается кабель, наличия растягивающих усилий и материала оболочки. В состав покровов входит подушка, включающая битум и кабельную пряжу (или крепированную бумагу), броня из стальных лент или проволок, а также наружный покров из пропитанной кабельной пряжи.

Толщина подушки колеблется в зависимости от конструкции кабеля и его диаметра по оболочке от 1,5 до 3,4 мм. Броня из двух стальных лент имеет толщину от 0,3 до 0,8 мм, а из оцинкованных проволок плоских — от 1,5 до 1,7 мм и круглых — от 4 до 6 мм. Наружный покров составляет от 1,9 до 3 мм.

Кабели изготовляются с разной строительной длиной, которая для кабелей на напряжение до 10 кВ сечением до 70 мм² составляет 300 — 450 м, сечением 95 и 120 мм² от 250 до 400 м и сечением 150 — 240 мм² — от 200 до 350 м.

В качестве изоляции и оболочек для кабелей с пластмассовой изоляцией применяется полиэтилен и поливинилхлоридный пластикат. Конструкция кабелей с пластмассовой изоляцией содержит систему электропроводящих слоев, металлических экранов и изолирующих лент, которые размещаются между основными элементами кабеля и выполняются по-разному в зависимости от марки кабеля.

Пластмассовая изоляция накладывается на жилу сплошным монолитным слоем, толщина которого для кабелей 1 кВ в зависимости от сечения жил составляет от 1,6 до 2,2 мм; для кабелей 10 кВ — 4 мм. Такие кабели не нуждаются в металлической герметизирующей оболочке, вместо которой предусматривается оболочка из пластмассы или оболочка вообще отсутствует. Кабели с пластмассовой изоляцией могут применяться для прокладки на трассах, имеющих неограниченную разность высот.

В марке последовательно обозначается: материал жилы, тип изоляции, материал оболочки, состав верхнего покрова, число жил и их сечение, напряжение кабеля. При этом обозначение медной жилы опускается. Алюминиевая жила обозначается буквой А. Если кабель имеет обедненную изоляцию, то перед буквой, обозначающей материал жилы, вводится индекс Ц (церезиновая изоляция). Для кабелей с жилами в собственных герметизирующих оболочках после обозначения материала жилы вводится буква О.

Далее маркируется вид изоляции кабеля. При этом бумажная пропитанная изоляция обозначений не имеет. Изоляция из ПВХ обозначается буквой В, из полиэтилена — буквой П с добавлением строчных букв с (самозатухающий) и в (вулканизированный). Материал герметизирующей оболочки обозначается: С — свинец, А — алюминий, В — ПВХ, П — полиэтилен. Подушка между оболочкой и броней традиционной конструкции из кабельной пряжи и битумного состава не обозначается. В том случае, когда подушка отсутствует, после обозначения брони вводится строчная буква б. Подушка, имеющая пластмассовую ленту (для защиты оболочки от коррозии), обозначается буквой л, при наличии дополнительных слоев ленты — 2 л, выпрессованного шланга из полиэтилена — п, из ПВХ шланга — в.

Броня кабеля, выполненная стальными лентами, имеет обозначение Б, стальными оцинкованными проволоками плоскими — П и круглыми К. Наружный покров обычной конструкции из кабельной пряжи и битумного состава не имеет обозначений. При отсутствии верхнего покрова в обозначение кабеля вводится буква Г; покров, выполненный из выпрессованного полиэтиленового шланга, обозначается буквами Шп, из ПВХ шланга — Шв, для негорючего наружного покрова вводится буква н. После буквенных обозначений, перед числом жил, в скобках вводится обозначение ож, если жилы выполняются однопроволочными.

Примеры обозначений типов кабелей. Тип ААБ2л 4Ч70 — 1 кВ — кабель с алюминиевыми жилами, алюминиевой оболочкой, бронированный стальными лентами, с подушкой, имеющей две пластмассовые ленты, наружный покров обычной конструкции, четырехжильный, сечение жилы 70 мм², напряжение 1 кВ; тип АПвБбШв 3Ч150 — 10 кВ — кабель с алюминиевыми жилами, с изоляцией из вулканизированного полиэтилена, без оболочки, без подушки, бронированный стальными лентами, в шланге из ПВХ, сечение жилы 150 мм², напряжение 10 кВ.