Продукция


Тросы алюминиевые и стальные
Кабели с резиновой изоляцией
Металлические провода
Электронные и оптические кабели
Телекоммуникационные кабели
Кабели с изоляцией из термопластичной смеси
Медная шина и пруток

A1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАБЕЛЯ

A1.1 Провод

 

Материал

Медь на протяжении многих дестятилетий использовалась для изготовления металлических проводов. Резкое повышение цен на этот металл в течение последней декады вызвало переключение на применение алюминия в этих целях.Замена меди на алюминий, в изолированных проводах для постоянного или временного пользования, не является соответствующим вариантом, в то время как использование алюминия для изготовления энергетических проводов является весьма эффективным вариантом. Алюминий занимает четвертое место среди металлов по проводимости . Впереди только серебро, медь, золото. Степень его проводимости составляет 2/3 проводимости меди, но при этом его удельный вес составляет только 30,4% удельного веса меди. Принимая все это во внимание становится ясным, что кабель одной и той же массы провода, выполненный из алюминия выдерживает нагрузку два раза больше допустимой. Основные качества упомянутых двух металлов следующие:


 

Свойства

Медь

Алюминий

Удельное электрическое сопротивление при т-ре 200C

Ωmm2/m

0,017241

0,02845

Температурный коэффициент сопротивления

0C -1

0,00393

0,00403


 

Соблюдаемые стандарты

Кабельные провода и изолированные провода, представленные в настоящем каталоге, изготовляются согласно стандарту JUS N.C0.015., исключая случаи когда в качестве стандарта изготовления указан стандарт другого государства или международный стандарт. Стандарт JUS N.C0.015. согласован с международными нормами IEC 60228 т.е. HD 383.

Электрическое сопротивление провода представлено в таблице A1.1.

 

ТАБЛИЦА A1.1:
Предельное электрическое сопротивление провода при постоянном токе, при т-ре 200C

Номинальное сечение провода

Медные провода

Алюминиевые провода

категория 1 и 2

категория 5

категория 2

mm2

Ω/km

Ω/km

Ω/km

0,5

36

39,0


 

0,75

24,5

26,0


 

1

18,1

19,5


 

1,5

12,1

13,3


 

2,5

7,28

7,98


 

4

4,56

4,95

7,54

6

3,03

3,30

5,01

10

1,83

1,91

3,00

16

1,15

1,21

1,89

25

0,727

0,780

1,20

35

0,524

0,554

0,868

50

0,387

0,386

0,641

70

0,268

0,272

0,443

95

0,193

0,206

0,320

120

0,153

0,161

0,253

150

0,124

0,129

0,206

185

0,0991

0,106

0,164

240

0,0754

0,0801

0,125

300

0,0601

0,0641

0,100

400

0,0470


 

0,0778

500

0,0366


 

0,0605


 

Провода для кабелей и для жестких изолированных проводов длительной прокладки

Провода для изолированных проводов и кабелей для длительной прокладки соответствуют : категории 1- одножильные, сечения до 10mm2; категории 1 или 2 - одножильные и многожильные, сечения 16mm2; Провода сечения свыше 16 mm2 принадлежат только категории 2. Провода для кабелей низкого напряжения, сечения более 25 mm2, могут быть круглой или секторной формы. Для кабелей напряжения больше U0/U= 3,6/6 kV используются только круглые провода, в то время как кабели напряжения U0/U=3,6/6 kV по требованию покупателя могут быть оснащены и секторными проводами.

Многожильные провода круглой формы выполняются в форме троса из проволок сплетенных в концентрические слои разного направления, для предотвращения разматывания троса при кручении. Для кабелей высокого напряжения (U0/U≥3,6/6kV) круглые провода уплотняются (компактируются) во избежание "остроконечного эффекта" проволок наружного слоя. Гибкость такого провода несколько уменьшена по сравнению с некомпактированным тросом.

Провода секторной формы могут пройти подготовку перед тем как их скручивать в спираль. Этим обеспечивается защита жил кабеля от механического напряжения в процессе скручивания в сердцевину кабеля.

Схематическое представление формы проводов дано на рисунках в приложении.


 


 


 

a)

Многожильные круглые

b)

Многожильные компактивированные (уплотненные)

c)

Многожильные секторные


 

Медный провод


 

Медный провод


 

Алюминиевый провод


 

A1.2 Изоляция

Применяемые изоляционные материалы

Изоляция кабелей и проводов выполняется путем нанесения гомогенного бесшовного слоя из термопластичного или термоустойчивого материалов. В термопластичные материалы входят PVC (ПВХ смесь на базе поливинилхлорида) и PE (ПЭ-полиэтилен), в то время как сплетенный полиэтилен принадлежит к термоустойчивым материалам. Основное отличие между этими двумя группами материалов есть их поведение при повышенных температурах. Механическая прочность термопластов значительно уменьшается при т-ре 75 0C, а при т-ре свыше 100 0C происходят большие деформации.

Поэтому кабели с термопластичной изоляцией применяются в местах небольшой угрозы от возможной термической перегрузки. Оплетение провода улучшает термические характеристики термоустойчивых материалов. Кабели изолированные этими материалами выдерживают в нормальных условиях эксплуатации нагрузки значительно больше, а именно при коротком замыкании. В условиях непрерывного энергообеспечения потребителей немаловажный факт, что эти материалы позволяют выдерживать большую нагрузку в условиях эксплуатации.

Информация об основных свойствах упомянутых изоляционных материалов предоставлены в Таблице A1.2. В качестве изоляционного материала для изолированных проводов используется PVC (ПВХ), который по требованию покупателя может соблюдать требования высшей термической категории (105 0C) или быть морозостойким (выдерживать не ниже -50 0C в состоянии покоя). Для кабелей и проводов которые не должны содержать галогенных элементов, в качестве изоляции используется специальный материал на базе полиолефина. Его характеристики представлены в Таблице A1.2 под обозначением H.


 


 

ТАБЛИЦА A1.2:
Сводные характеристики изоляционных материалов


 

Единица

PVC

PE

XPE

H

Область применения

Номинальное напряжение

kV

1-10

1

1

6-35

1

Рабочая температура

0C

70

70

90

90

70

Т-ра короткой избыточной нагрузки*

0C

90

90

130

130


 

Т-ра короткого замыкания

0C

160

130

250

250

130

Механические свойства

Плотность

g/cm3

1,3-1,5

0,92

1,15

0,92

1,4-1,6

Сопротивление растяжению

MPa

10-21

10-20

17

13-20

8-13

Сопротивление разрыву

%

250

400-600

300-400

500

150-250

Твердость (жесткость)

Shore

A
70-95

D
43-45

D
40-45

4D
0-45

A
65-95

Износоустойчивость


 

Средние значения

Средние значения

Хорошая

Хорошая

Средние значения

Электрические свойства

Удельное сопротивление при т-ре 20 0C

Ω*cm

10 14

10 16

10 15

10 16

10 12

Диэлектрическая константа (ε r )


 

4-8

2.3

3-4

2.3

3.4-5

Фактор диэлектрических потерь (tgδ)


 

0.05-0.1

0.0003

0.003

0.0005

0.001

Прочность на пробой при т-ре 20 0C

kV/mm

30

40

35

40

25

Термические свойства

Температура плавки

0C

>140

110


 


 

>130

Кислородный индекс (LOI)


 

23-40

22

22

22

40

Удельное термическое сопротивление

K*m/W

6

3,5

4

3,5

6

Освобождение коррозийных газов при пожаре


 

Хлоро-водород

нет

нет

нет

нет

Огнестойкость


 

самотушение

воспламеняет

воспламеняет

воспламеняет

самотушение

Прочие свойства

Гигроскопичность

%

0,4

0,1

0,1

0,1

0,2-1,5

Прочность на воздействие разбавленных неорганические кислот


 

Очень хорошая

Очень хорошая

Очень хорошая

отличная

Очень хорошая

Прочность к разбавленным щелочям


 

отличная

Очень хорошая

Очень хорошая

Очень хорошая

Очень хорошая

Сопротивление к ароматным углеводородам


 

хорошее

Очень хорошее

Очень хорошее

Очень хорошее

Очень хорошее

Сопротивление к алифатическим углеводородам


 

хорошее

хорошее

хорошее

хорошее

хорошее

*- Короткая избыточная нагрузка не должна превышать 100 часов в течение одного календарного года, но не больше 500 часов в течение общего служения кабеля.

 

A1.3 Жила

Жила является элементом кабеля и состоится из металлического проводника, изоляции и слабопроводимых слоев под изоляцией и сверх нее, если такие предусмотрены в конструкции кабеля. Когда вокруг каждой жилы существует электрозащитный слой, то и он представляет составную часть жилы.

В зависимости от количества жил кабели бывают: одножильные, 2-5 жильные и многожильные (6 и больше жил).

Способ обозначения жил в кабелях и проводах до 1kV предусмотрен стандартом JUS N.C0.010 и представлен в разделе B.

Жилы в кабелях напряжения больше 0,6/1 kV не обозначаются цифрами. Они отличаются по естественному цвету изоляционного материала.

A1.4 Сердцевина кабеля или провода

Сердцевина кабеля это сплетение из взаимоскрученных проволок с заполнением из соответствующего материала, если оно предусмотрено. В описаниях отдельных кабелей в настоящем каталоге заполнение не входит в сердцевину кабеля, а только понимается как отдельный ее сегмент, ради деталировочного ее описания.

A1.5 Заполнение

Заполнение заполняет пространство между жилами и дает круглую форму кабелю. Заполнение может быть экструдированным или обмотанным. У кабелей с круглыми жилами заполнение в основном из невулканизированной резиновой смеси или соответствующей ПВХ смеси. Заполнение у кабелей с секторными жилами представляет собой оболочку из термопластичных лент, но может быть и из экструдированной смеси если покупатель так потребует.

A1.6 Концентрический провод

Это провод который устанавливается концентрично по отношению к оси (стержню) кабеля, а может быть также распределен вокруг отдельных жил в кабеле. Выполнен в форме оболочки или проволочного медного оплета. Концентрический провод может быть использован в качестве нейтрального, нулевого или защитного проводов.
Сечение концентрического нейтрального провода определено Техническими правилами и нормами для электропроводки низкого напряжения (Službeni list SFRJ br.53/88):
В однофазовой и многофазовой электрической цепи с медными проводами сечения SCu < 16mm2, и алюминиевыми проводами сечения SAl < 25mm2, сечение нейтрального провода должно соответствовать сечению фазового провода. В остальных электрических цепях оно может быть и меньше при следующих условиях:

  • что самое высокое электрическое напряжение через провод, включая и возможное появление гармоники, в течение нормальных условий эксплуатации кабеля не должно превышать разрешаемое длительное напряжение для этого сечения

  • что нейтральный провод защищен от избыточной нагрузки

  • что сечение нейтрального медного провода не менее 16mm2, и алюминиевого провода не менее 25 mm2

Сечение защитного провода определено стандартом JUS N.B2.754, Таблица A1.3.

 

ТАБЛИЦА A1.3:
Самые маленькие сечения защитного провода

Сечение фазового S провода
( mm2)

Сечение защитного провода Sp не менее
(mm2 )

Система заземлени

10

S

IT (изолированная система) с немедленным отключением в случае повреждения

> 10

10

16

S

Остальные системы

16 < S ≤ 35

16

> 35

S/2

 

Преимущество кабеля с концентрическим проводом : габариты поменьше, в случае повреждения активируется защита, несложное обнаружение и определение места повреждения. Отрицательный момент, что при повреждении оболочки кабеля тот находится в прямом контакте с грунтом, что может вызвать электрохимическую коррозию.

A1.7 Слабопроводимые слои и электрическая защита

Слабопроводимые слои устанавливаются в кабелях с ПВХ изоляцией для напряжения 6/10kV, а в кабелях с изоляцией из сплетенного полиэтилена для напряжения 3,6/6 kV и больше. Электрическая защита обязательна для всех кабелей напряжения свыше 0,6/1 kV.

Слабопроводимый слой (экран) вокруг провода

Роль слабопроводимого слоя (экрана) в избежании появления больших электрических цепей в полостях на стыке проводника и изоляции, которые увеличиваются адекватно увеличению диэлектричной константы изоляции. Для эффективного действия экрана тот должен быть в непосредственном контакте и с изоляцией и с проводом, во всех обстоятельствах.

Слабопроводимый слой (экран) вокруг изоляции

Экран изоляции представляет собой слой который крепко приклеен к изоляции и выполняет следующие функции:

  • Замыкает электрическое поле внутри кабеля

  • Обеспечивает симетричное радиальное распределение электрического поля в диэлектрике без тангенциальной и продольной компоненты, благодаря чему уменьшается возможность появления поверхностных разрядов

  • Устраняет радио помехи которые могли бы быть вызваны поверхностным разрядом.

Электрическая защита

У кабелей трехжильных с радиальным полем электрическая защита выполнена из мягких медных лент, обмотанных вокруг каждой жилы, а у одножильных кабелей - из мягкой проволоки спирально обмотанной сверх экрана изоляции и мягких медных лент обмотанных в противоположном направлении. У трехжильных кабелей с нерадиальным электрическим полем напряжения 3,6/6 kV (кабели PP 44 и PP 45) имеется бронь из оцинкованной проволоки. Роль электрической защиты состоит в следующем :

  • защита кабеля от индуцированного напряжения в случаях когда кабель подключен к воздушной линии электропередачи

  • в случае повреждений (неисправностей) электросети, таких как однополюсное и двухполюсное замыкание

  • (стык с землей) защитный слой предпринимает на себя часть тока, в зависимости от значений редукционного фактора . Таким способом устраняется угроза избыточного напряжения сцепления (соприкосновения) и шагового напряжения.

  • в уменьшении индуцированной электромоторной (приводной) силы в телекоммуникационной цепи

  • чтобы функция электрозащиты выполнялась правильно, заземление должно быть проведено минимум в двух концах. В противном случае угроза броска тока больше чем у кабеля без электрозащиты.

Нужные значения электрической защиты определяются согласно:

  • допустимой границы нагревания наружной оболочки при коротком замыкании

  • допустимым значениям напряжения сцепления (соприкосновения)

  • влиянию (воздействию) на линии ПТТ передач

Электрическая защита для кабелей 0,6/1 kV предусмотрена для снижения воздействия энергетических кабелей на проводки низкого напряжения поблизости.

A1.8 Арматура (бронирование кабеля)

Арматура представляет собой металлический слой, защищающий кабель от повреждения или дополнительной нагрузки в ходе прокладки и в течение эксплуатации. Арматура выполняется из:

  • стальной ленты

  • круглой оцинкованной стальной проволоки

  • плоской оцинкованной стальной проволоки


 

Арматура из стальной ленты

Арматура из двух стальных лент обматывется таким способом, чтобы верхняя лентя закрывала зазоры нижней ленты и частично перекрывала нижнюю ленту, что не позволяет сдвиг обеих лент в течение работ по прокладке кабеля. Таким способом выполненная механическая защита хорошо предохраняет кабель от удара и абразии, но недлинный шаг обмотки ленты делает такую защиту неподходящей для применения в местах где продольное напряжение не исключается, поскольку кабель дополнительно укорачивается и его нельзя использовать в местах где сгибание (скручивание) кабеля не избежать, например в подземных рудниках. Арматура сделанная вышеуказанным способом не может быть использована в качестве электрической защиты.

Арматура из стальной оцинкованной проволоки

Арматура представляет собой круглые или плоские проволоки, равномерно распределенные по объему кабеля. Направление наматывания проволок протвоположно направлению наматывания жил в сердцевине кабеля. Арматура владеет значительной продольной механической прочностью и поэтому является составной частью кабелей для вертикальной прокладки в подземных рудниках, кабелей применяемых в тяжелых условиях эксплуатации, на оседаемых и обвальных грунтах. Когда требуется уменьшение потерь в арматуре, вследствие турбулентных токов или требуется улучшение электрического сопротивления (в случаях когда арматура заодно выполняет и роль электрозащиты) тогда дополнительно используются проволоки из немагнитных металлов , в основном из луженной меди

A1.9 Разделительная (сепарационная) оболочка

Когда в кабеле существуют два металлических слоя из различных металлов их разделение выполняется разделительной оболочкой, которая препятствует созданию гальваничесого стыка между этими двумя металлами.

A1.10 Наружная оболочка

Наружная оболочка защищает все элементы кабеля от вредного воздействия окружающей среды (влаги, химикатов и пр.) и в определенной мере от механических повреждений, особено в ходе работ по прокладке кабеля. В качестве материала для защитной оболочки в основном используется ПВХ. Для кабелей среднего напряжения, с изоляцией из сплетенного полиэтилена, применяется негигроскопический полиэтилен, устойчивый к низким температурам.

2015 © ООО «Альянс» Мы работаем для Вас.
info@allkab.ru     Разработка сайта — WebCait.Ru