Strømkabler med impregnert papirisolasjon for spenning 1-10 kV

Strømledninger med sele

Flertallet av kraftkabler for spenninger opp til 10 kV er treleder med sektorkjerner, såkalte belteisolerte kabler. Disse kablene er tilgjengelige med kobber- og aluminiumsledere med tverrsnitt fra 6 til 240 mm2. Aluminiumsledere kan være enkjernede i hele spekteret av tverrsnitt, i tillegg produseres det i området 70-240 mm2 kabler med flerkjernet forseglede ledere. Kobberledere produseres hovedsakelig med flerkjerner, men i området med tverrsnitt fra 6 til 50 mm2 brukes enkeltledere.

Det er kjent at de tradisjonelle metodene for ledende ledninger er kobber og aluminium. De siste årene har kobber blitt ekstremt lite, og derfor er aluminium mest brukt i kabelindustrien, både til ledere og kapper.

Den elektriske ledningsevnen til aluminium er 1,65 ganger mindre enn kobber, og dens tetthet er 3,3 ganger mindre enn kobber, noe som gjør det mulig å få aluminiumtråder med samme elektriske motstand 2 ganger lettere enn kobber. Produksjon av enkelttrådet aluminiumsledere i form av en tett sektor gir stor økonomisk effekt i kabelindustrien. Bruken av slike ledninger gjør det mulig å redusere diameteren på kabelen, i tillegg, ved produksjon av slike ledninger, øker arbeidsproduktiviteten, fordi sammenlignet med produksjonen av flertråds ledninger, reduseres volumet av trekkeoperasjoner og drift av vridende ledninger er utelukket. Solid sektor ledninger har større stivhet enn vridd; i tillegg øker kompleksiteten ved å installere kabler med slike ledninger til en viss grad. Imidlertid, som studier viser, bestemmes stivheten til kabelen hovedsakelig ikke av de strømførende lederne, men først og fremst av materialet og strukturen til kappen.

Kabelisolasjon består av strimler av kabelpapir impregnert med en kolofoniumsammensetning. I kabler for en spenning på 1-10 kV er hver fase isolert separat, og deretter påføres en felles belteisolasjon på de vridde isolerte ledningene. Tykkelsen på fase- og stripeisolasjonen er valgt fra forholdene til kabelen i arbeidsmodus (i Republikken Hviterussland er 10 kV-nettverk implementert med en isolert nøytral), noe som sikrer pålitelig drift i nødmodus.

I husholdningskabler er tykkelsen på isolasjonen mellom fasene omtrent 36 % større enn tykkelsen på isolasjonen mellom kjernen og kappen.Så, for kabler med en spenning på 6 kV, er tykkelsen på faseisolasjonen 2 mm, og tykkelsen på isolasjonen til beltet er 0,95 mm, for kabler med en spenning på henholdsvis 10 kV - 2,75 t 1,25 mm.

For kabler med en spenning på 1 og 3 kV, velges tykkelsen på isolasjonen hovedsakelig på grunnlag av dens mekaniske styrke (uten skade under bøying). Hullene mellom de isolerte ledningene er fylt med bunter av sulfatpapir.

Den største ulempen med impregnert papirisolasjon er dens høye hygroskopisitet, derfor, for å beskytte isolasjonen mot fuktighet under lagring, legging og drift, er kablene innelukket i en metallkappe.

Strømkabler er tilgjengelige i bly og aluminiumkappe. Aluminiumkapper er tilstrekkelig tette og mekanisk sterkere enn blykapper.Den høye elektriske ledningsevnen til aluminium gjør det mulig å bruke aluminiumkapper som kabelens fjerde leder, noe som gir en betydelig besparelse på aluminium, isolerende og beskyttende deksler. Imidlertid kan kabler med aluminiumskapper ikke brukes under forhold med eksponering for aggressive miljøer (alkaliske damper, konsentrerte alkaliske løsninger). Under slike forhold er det nødvendig å bruke kabler med blykappe.

Erfaring med produksjon og installasjon av kabler med en aluminiumkappe med en diameter på mer enn 40 mm avslørte deres overdreven stivhet, derfor kabler for spenning 1 kV med et tverrsnitt på 3 × 240 mm2, 6 kV med et tverrsnitt på 3 × 150 mm2 og mer, 10 kV med tverrsnitt 3 × 120 mm2 og over skal utføres med korrugert aluminiumskappe.

Bruk av korrugert kappe øker fleksibiliteten til kablene, men når slike kabler legges på skrå traséer kan impregneringsmassen renne nedover korrugeringen og danne luftinneslutninger i kabelisolasjonen. I denne forbindelse kan korrugerte kapper bare brukes i kabler hvis isolasjon er impregnert med ikke-flytende forbindelser.

Stigeledninger

Ved legging av kabler med impregnert papirisolasjon på traseer med stor nivåforskjell er det fare for at impregneringsblandingen går ned til nedre del av traseen. Sammensetningen flyter hovedsakelig langs hullene mellom lederne i de vridde flertrådslederne, samt i gapet mellom metallkappen og isolasjonen, og i mindre grad inne i selve papirisolasjonen.

Således, i de øvre delene av sporet, reduseres den dielektriske styrken til kabelen på grunn av utseendet av luftspalter i isolasjonen. I de nedre delene av traseen, på grunn av det økte trykket i den stive skjøten, kan kabelen være under trykk. Derfor kan kabler med impregnert papirisolasjon av konvensjonell utforming legges på traseer med nivåforskjell mellom høyeste og laveste punkt på kabelplasseringen ikke mer enn 15-25 m. En reduksjon i effekten av lekkasje kan oppnås impregneringssammensetning ved følgende tiltak: bruk av lukkekoblinger.