Конструкция и классификация силовых кабелей
Силовые кабели имеют основные, общие для всех типов конструктивные элементы – токопроводящие жилы, изоляцию и оболочку. Кроме основных элементов в конструкцию кабеля могут входить защитные покровы, экраны, жилы защитного заземления, заполнители и др.
Рисунок. Конструкция силового кабеля марки СБ: 1 – токопроводящая жила; 2 – изоляция жилы из пропитанной бумаги; 3 – поясная изоляция; 4 – свинцовая оболочка; 5 – подушка; 6 – броня; 7 – наружный покров.+
Классифицируют, или другими словами различают, силовые кабели обычно по конструктивным особенностям: по материалу, из которого изготовлены токопроводящие жилы; по материалу, из которого изготовлена изоляция жил; по способу защиты от механических повреждений; по количеству жил и т.д. Кроме того, силовые кабели классифицируют по напряжению – до и выше 1000 В.
Элементы конструкции силовых кабелей и их назначение
Кабель представляет собой сложное электротехническое изделие, имеющее большое количество элементов (токопроводящие жилы, изоляцию, оболочку, экраны, защитные покровы покровы и т.д.). Рассмотрим их назначение.
Токопроводящие жилы
Токопроводящие жилы это основной элемент конструкции силового кабеля, предназначенный для прохождения электрического тока. Кабели имеют основные и вспомогательные жилы. К основным, т.е. предназначенным для выполнения основной функции кабельного изделия, относятся фазные токопроводящие жилы и нулевые жилы, к вспомогательным – жилы заземления.
Фазные жилы используются для передачи электрической энергии от источника к электроприемнику.
Нулевые жилы – предназначены для присоединения к нейтрали источника и прохождения разности токов фаз при неравномерной нагрузке по фазам. Нулевые жилы выполняют функцию нулевого рабочего проводника (N).
Жилы заземления – предназначены для соединения не находящихся под рабочим напряжением металлических частей электротехнического устройства, к которому подключен кабель, с контуром защитного заземления, с целью повышения уровня электробезопасности. Жилы заземления выполняют функцию нулевого защитного проводника (РЕ).
Нулевые жилы и жилы заземления могут изготавливаться меньшего сечения, чем фазные.
Таблица – Номинальные сечения жил многожильных кабелей с пластмассовой изоляцией (ГОСТ 31996-2012).
Тип жилы
|
Номинальное сечение жилы, мм2
|
однопроволочная
|
25
|
35
|
50
|
70
|
95
|
120
|
150
|
185
|
240
|
300
|
400
|
многопроволочная
|
16
|
16
|
25
|
35
|
50
|
70
|
70
|
95
|
120
|
150
|
185
|
Токопроводящие жилы силовых кабелей изготавливают обычно из алюминия или меди, однопроволочными или многопроволочными, в соответствии с ГОСТ 22483-2012 . По форме сечения жилы выполняют круглыми или фасонными (обычно секторными или сегментными, бывают также прямоугольные).
Рисунок. Сечение жил кабелей: а – круглого сечения; б – сегментное сечение; в – секторное сечение.
Для кабелей с бумажной изоляцией круглая форма жил применяется у одножильных кабелей всех сечений, у многожильных кабелей сечением до 16 мм2 включительно, а также у многожильных кабелей всех сечений, имеющих отдельные оболочки. Токопроводящие жилы многожильных кабелей с поясной бумажной или пластмассовой изоляцией сечением 25мм2 и более изготавливаются секторной или сегментной формы.
Кабели с резиновой изоляцией изготавливаются только с круглой формой жил
Таблица – Область применения различных форм токопроводящих жил силовых кабелей до 1 кВ
Изоляция кабеля
|
Тип жилы
|
Номинальное сечение жилы, мм2
|
круглой формы
|
фасонной формы
|
медной
|
алюминиевой
|
медной
|
алюминиевой
|
бумажная
|
однопроволочная
|
6-50
|
6-240
|
25-50
|
25-240
|
многопроволочная
|
25-800
|
70-800
|
25-400
|
70-240
|
пластмассовая
|
однопроволочная
|
1,5-50
|
2,5-300
|
-
|
25-400
|
многопроволочная
|
16-1000
|
25-1000
|
25-400
|
резиновая
|
однопроволочная
|
1-50
|
2,5-240
|
-
|
многопроволочная
|
16-240
|
70-400
|
-
|
От материала и конструкции жил кабеля зависят его многие важные характеристики. Медные токопроводящие жилы кабеля обладают меньшим электрическим сопротивлением, чем алюминиевые, следовательно, потери мощности в таких кабелях (при одинаковом сечении и значении тока) будут ниже, а пропускная способность по току выше (при одинаковом сечении). Кроме того, медные жилы обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с алюминиевыми, тоже можно сказать и о многопроволочных жилах в сравнении с однопроволочными. Такие жилы (медные и многопроволочные) лучше воспринимают изгибающие и растягивающие усилия, воздействующие на кабель в процессе эксплуатации. Однако кабель с медными жилами дороже и имеет бόльшую массу, чем кабель с алюминиевыми жилами.
Таблица – Сравнение характеристик силовых кабелей с медными и алюминиевыми жилами*
Параметр
|
Материал жил
|
медь
|
алюминий
|
Сопротивление жилы сечением 150 мм2при t = 20°С, Ом/км
|
0,124
|
0,206
|
Допустимая токовая нагрузка кабеля сечением 150 мм2 при прокладке в земле
|
365
|
281
|
Масса трехжильного кабеля СБ/АСБ сечением 150 мм2, кг/км
|
7500
|
4177
|
Стоимость трехжильного кабеля СБ/АСБ сечением 150 мм2
|
1336,5
|
668,25
|
* - характеристики кабелей взяты из каталога ЗАО «Завод «Южкабель»;
Сподели с приятели: |