Основные принципы устройства кабельной изоляции
Кабельная изоляция не только изолирует токопроводящую жилу, но и поддерживает её в заданном положении. Поэтому кабельная изоляция должна обладать определённой механической прочностью. Обычно изоляция кабелей выполняется из кабельной бума-ги, которая наматывается на жилу. Но бумага имеет невысокую электрическую проч-ность. Высокая электрическая прочность достигается пропиткой бумаги изоляционной жидкостью, составленной из минерального масла с добавками. Вместо масляной про-питки могут быть использованы газы при высоком давлении. Их высокая электричес-кая прочность резко повышает напряжение начала ионизации в бумажной изоляции и, следовательно, повышает пробивное напряжение всей кабельной изоляции. На исполь-зовании этих двух основных принципов основаны изоляционные конструкции всех си-ловых кабелей.
При напряжениях выше 20-35 кВ каждая фаза кабеля снабжается поверх изоляции собственной металлической оболочкой или экраном из металла либо металлизирован-ной бумаги. При этом, полностью восстанавливается радиальный характер поля в изо-ляции кабеля и повышается теплопроводность.
Кабели с вязкой пропиткой.
В кабелях с вязкой пропиткой изоляция выполняется из кабельной бумаги, пропитан-ной маслоканифольной мастикой. Мастика приготовляется из минерального масла и канифоли (10-35%). Такой состав обеспечивает необходимую вязкость мастики.
|
|
|
Рассмотрим технологию изготовления подобной изоляции. После намотки на жилу кабельной бумаги кабель перемещается в вакуум-котёл, где сушится под вакуумом. Пропитка выполняется при температуре 105-1150С. Электрическая прочность масла в зазоре меньше средней электрической прочности пропитанной изоляции. Поэтому на-мотку производят так, чтобы избежать наложения зазоров.
В процессе эксплуатации кабельной изоляции под воздействием высоких температур могут выделяться газовые пузырьки. Особенно этому способствуют переменные тепло-вые нагрузки кабеля, могущие приводить к образованию вблизи оболочки пустот. Пу-зырьки газа, диффундируя к поверхности жилы, где напряжённость поля максимальная, ведут к снижению длительной электрической прочности изоляции. Это снижение обу-словливается процессами ионизационного пробоя.
Жилы кабеля имеют секторную форму, позволяющую с высоким коэффициентом заполнения использовать внутреннюю полость кабеля. Каждая жила имеет фазную изоляцию, повторяющую секторную форму жилы. Наружная поясная изоляция охва-тывает все три фазы. Поверх поясной изоляции накладываются свинцовая оболочка и броня из стальных лент. Кабели с поясной изоляцией выпускаются до напряжения 10 кВ, кабели с отдельно освинцованными жилами – до напряжения 35 кВ.
|
|
|
Для соединения участков кабелей между собой и для концевых выводов применяются соединительные и концевые муфты. Токопроводящие жилы соединяются пайкой или опрессовкой. Поверх жилы накладывается пропитанная кабельная бумага, которая за-ливается пропиточной массой в разогретом состоянии. Корпус муфты выполняется гер-метическим для предохранения кабеля от попадания влаги. Вся муфта помещается в чу-гунный кожух для защиты от механических повреждений. Одним из действенных сред-ств повышения эксплуатационной надёжности кабельных муфт является использова-ние для их заливки эпоксидных смол, обладающих высокой электрической прочнос-тью.
Маслонаполненные кабели.
Для кабелей напряжением выше 35 кВ вязкая пропитка недостаточно эффективна. Для напряжения 110 кВ и выше применяются маслонаполненные кабели, в которых пропит-ка бумажной изоляции осуществляется жидким кабельным маслом. При изготовлении изоляция кабеля тщательно сушится под вакуумом и заполняется маслом.
Маслонаполненные кабели на сверхвысокие напряжения и большие токи выполняют-ся обычно однофазными, что позволяет получить приемлемый внешний диаметр, уменьшенный вес и достаточную гибкость.
|
|
|
Недостатком маслонаполненных кабелей является повышение вязкости масла и, следовательно, ухудшение качества пропитки при низких температурах.
Газонаполненные кабели.
Газонаполненные кабели по своей конструкции подобны маслонаполненным, но с тем существенным отличием, что высокая электрическая прочность поддерживается не маслом, а газом под давлением. Газ, поступающий через каналы в жиле, создаёт в бумажной изоляции с обеднённой масляной пропиткой давление, которое повышает напряжение изоляции.
Перепад высот кабельной трассы не создаёт опасности перетекания изолирующей среды в низшую точку кабеля ввиду малого удельного веса газа, что является преи-муществом по сравнению с маслонаполненными кабелями или с вязкой пропиткой.
Электрическая прочность газов и соответственно газонаполненных кабелей зависит от температуры рабочего режима.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 629; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!