كابل مع ورق مشرب عازل bpi. الكابلات الكهربائية مع عزل الورق

تصنيف وتمييز كابلات الطاقة

العناصر الرئيسية

تصميم كابل الطاقة

تتكون كابلات الطاقة مما يلي العناصر الأساسية: النوى الموصلة (TPZh) والعزل والأغلفة والأغطية الواقية. بالإضافة إلى العناصر الرئيسية ، قد يشمل تصميم كابلات الطاقة شاشات ، وموصلات صفرية ، وموصلات الأرض وقائيةوالعناصر النائبة.

الموصلاتمصممة لتمرير التيار الكهربائي، فهي أساسية وصفرية. تُستخدم النوى الرئيسية لأداء الوظيفة الرئيسية للكابل - نقل الكهرباء من خلالها. تم تصميم النوى الصفرية لتدفق فرق الطور الحالي (الأقطاب) بحملها غير المتساوي. إنها متصلة بمحايد المصدر الحالي.

الموصلات الأرضية الواقيةهي موصلات مساعدة للكابل ومصممة لتوصيل الأجزاء المعدنية للتركيبات الكهربائية التي لا تخضع لجهد التشغيل ، والتي يتصل بها الكبل ، مع الحلقة الأرضية الواقية للمصدر الحالي.

عازلةعبارة عن طبقة عازلة للكهرباء (ورق مشرب ، بلاستيك ، مطاط ، إلخ) مركّبة على قلب موصل. يعمل على ضمان القوة الكهربائية اللازمة للموصلات الحاملة للكابل فيما يتعلق ببعضها البعض والغمد المؤرض (الأرض).

شاشاتتستخدم لحماية الدوائر الخارجية من تأثير المجالات الكهرومغناطيسية للتيارات المتدفقة عبر الكابل ، ولضمان تناسق المجال الكهربائي حول قلب الكابلات.

العناصر النائبةمصمم لإزالة الفجوات الحرة بين العناصر الهيكلية للكابل من أجل الإغلاق ، وإعطاء الشكل اللازم والاستقرار الميكانيكي لهيكل الكابل.

اصدافحماية العناصر الداخلية للكابل من الرطوبة وغيرها تأثيرات خارجية.

أغطية واقيةمصمم لحماية غلاف الكابل من التأثيرات الخارجية. اعتمادًا على تصميم الكابل ، تشتمل الأغطية الواقية على وسادة وغطاء درع وغطاء خارجي.

يتم تصنيف كابلات الطاقة بشكل ملائم وفقًا للجهد المقدر الذي تم تصميمها من أجله ؛ يمكن أن تعمل ميزات التصنيف أيضًا كنوع من العزل و ميزات التصميمالكابلات (انظر الشكل 1.1).

الجميع اسلاك الطاقةوفقًا لجهد التشغيل المقنن يمكن تقسيمه إلى مجموعتين. تشتمل مجموعة الكابلات ذات الجهد المنخفض على الكابلات المصممة للتشغيل في الشبكات الكهربائيةمع محايد معزولالجهد المتناوب 1 و 3 و 6 و 10 و 20 و 35 كيلو فولت بتردد 50 هرتز. يمكن استخدام نفس الكابلات في شبكات التيار المتردد ذات الأرضية المحايدة وفي الشبكات الجهد المستمر. يتم إنتاج هذه الكابلات في روسيا بورق مشرب وعزل من البلاستيك والمطاط ، وأكثر أنواع العزل الواعدة هو البلاستيك.

أرز. 1.1 تصنيف كابل الطاقة

الكابلات مع معزول من البلاستيكأسهل في التصنيع ، سهل التركيب والتشغيل. يتوسع إنتاج كابلات الطاقة البلاستيكية المعزولة بشكل كبير حاليًا. تتوفر كابلات الطاقة ذات العزل المطاطي بكميات محدودة. تتوفر كابلات الجهد المنخفض ، اعتمادًا على الغرض ، في إصدارات أحادية النواة وثنائية النواة وثلاثية النواة وأربعة مراكز (الشكل 1.2-1.4).

أرز. 1.2 كبلات ثنائية النواة مع نوى دائرية (أ) ومقطعة (ب)

تم تصميم الكابلات أحادية النواة وثلاثية النواة للتشغيل في شبكات بجهد يتراوح من 1 إلى 35 كيلو فولت ، وتستخدم الكابلات ثنائية وأربعة نواة في الشبكات ذات الجهد الكهربائي حتى 1 كيلو فولت.

أرز. 1.3 كبلات ثلاثية النواة مع نوى دائرية (أ) وقطاعية (ب)

تم تصميم الكبل رباعي النواة لشبكات التيار المتردد بأربعة أسلاك. اللب الرابع فيه هو التأريض أو التأريض ، لذلك يكون المقطع العرضي عادةً أقل من المقطع العرضي للنوى الرئيسية. ومع ذلك ، عند وضع الكابلات في المناطق الخطرة وفي بعض الحالات الأخرى ، يتم اختيار المقطع العرضي للنواة الرابعة على قدم المساواة مع المقطع العرضي للنوى الرئيسية.

أرز. 1.4 كابلات رباعية النوى

تشمل مجموعة كابلات الجهد العالي الكابلات المعدة للتشغيل في شبكات جهد التيار المتردد 110 ، 220 ، 330 ، 380 ، 500 ، 750 ك.ف. يتم تصنيع الجزء الأكبر من الكابلات ذات الجهد العالي في روسيا حاليًا باستخدام عازل ورقي مشبع بالزيت - وهي كبلات مملوءة بالزيت منخفضة الضغط وعالية الضغط. يتم توفير القوة العازلة العالية لعزل هذه الكابلات من خلال ضغط الزيت الزائد فيها. ومع ذلك ، فقد أصبحت الكابلات المملوءة بالغاز منتشرة على نطاق واسع في الخارج ، حيث يتم استخدام الغاز ، سواء في شكل وسيط عازل أو لخلق ضغط زائد في العزل. تعتبر الكابلات عالية الجهد المعزولة بالبلاستيك هي الأكثر واعدة ، لكن مشكلة إنشاء مثل هذه الكابلات لجهد 110 كيلو فولت وما فوق لم يتم حلها بالكامل بعد.

عادةً ما تتضمن علامات كبلات الطاقة أحرفًا تشير إلى المادة التي يتكون منها اللب ، والعزل ، والغمد ، ونوع الغطاء الواقي. يعكس تعليم الكابلات ذات الجهد العالي أيضًا ميزات تصميمها.

لا يتم تمييز الموصلات النحاسية في وضع علامات على الكابلات بحرف خاص ، ويشار إلى موصل الألمنيوم بالحرف A ، الموجود في بداية العلامة. يشير الحرف التالي من العلامة التجارية للكابل إلى مادة العزل ، ولا يحتوي العزل الورقي المشرب على تعيين حرف ، ويشار إلى عزل البولي إيثيلين بالحرف P ، وعزل PVC بالحرف B ، والعزل المطاطي بالحرف P ويتبع ذلك الحرف المقابل لنوع الغلاف الواقي: A - الألومنيوم ، C - الرصاص ، P - خرطوم البولي إيثيلين ، V - غلاف PVC ، R - الغلاف المطاطي. تشير الأحرف الأخيرة إلى نوع الغطاء الواقي.

على سبيل المثال ، يحتوي كابل العلامة التجارية SG على قلب نحاسي ، وعازل للورق المشبع ، وغمد من الرصاص ، ولا توجد أغطية واقية. يحتوي كابل العلامة التجارية APASHv على قلب من الألومنيوم وعزل من البولي إيثيلين وغمد من الألومنيوم وخرطوم PVC. تحتوي الكابلات المملوءة بالنفط على الحرف M في تسميتها (على عكس الكابلات المملوءة بالغاز - الحرف G) ، بالإضافة إلى حرف يشير إلى خصائص ضغط الزيت في الكابل وميزات التصميم ذات الصلة. على سبيل المثال ، كبل العلامة التجارية MNS عبارة عن كبل منخفض الضغط مملوء بالزيت في غلاف رصاص مع غطاء حماية وغطاء مقوى أو كبل من ماركة MVDT عبارة عن كبل عالي الضغط مملوء بالزيت في خط أنابيب فولاذي.

للجهد 1–35 كيلو فولت

الكابلات الكهربائية مع عزل الحزام.يتم إنتاج الجزء الأكبر من كابلات الطاقة للجهود التي تصل إلى 10 كيلو فولت على شكل ثلاثة نوى مع نوى قطاعية ، وهي الكابلات المزعومة مع عزل الحزام (الشكل 1.5). يتم إنتاج هذه الكابلات بموصلات نحاسية وألومنيوم ذات مقطع عرضي من 6 إلى 240 مم 2.

أرز. 1.5 كابل ثلاثي النواة مع عزل حزام:

1 - الوريد 2 - عزل المرحلة 3 - عزل الحزام ؛

4 - قذيفة معدنية 5.6 - أغطية واقية وتقوية

في السنوات الأخيرة ، أصبح النحاس قليل العرض ، لذلك يستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في صناعة الكابلات ، سواء بالنسبة للموصلات الموصلة أو للأغلفة.

الموصلية الكهربائية للألمنيوم أقل بـ 1.65 مرة من النحاس ، ومع ذلك ، فإن كثافته تقل 3.3 مرة عن كثافة النحاس ، مما يجعل من الممكن الحصول على موصلات من الألومنيوم بنفس المقاومة الكهربائية أخف بمرتين من تلك النحاسية. حاليًا ، 85٪ من كابلات الطاقة ذات الورق المشرب والعزل البلاستيكي لجهود 1 كيلو فولت وما فوق مصنوعة من موصلات من الألومنيوم. يعطي إنتاج موصلات الألمنيوم أحادية السلك في شكل قطاع صلب تأثيرًا اقتصاديًا كبيرًا في صناعة الكابلات. يتيح استخدام هذه الموصلات تقليل قطر الكبل ، بالإضافة إلى زيادة إنتاجية العمل في تصنيع هذه الموصلات ، حيث يتم تقليل حجم عمليات السحب بالمقارنة مع تصنيع الموصلات متعددة الأسلاك ويتم التخلص من عملية التواء الموصلات. تتميز موصلات القطاع الصلب بصلابة أكبر من الموصلات الملتوية ، بالإضافة إلى زيادة تعقيد تركيب الكابلات بمثل هذه الموصلات إلى حد ما. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أن صلابة الكبل لا يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال النوى الحاملة للتيار ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، من خلال المواد وتصميم الغلاف.

يتكون عزل الكابلات من شرائط من ورق الكابلات مشربة بتركيبة زيت الصنوبري. في الكابلات ذات الجهد الكهربائي من 1 إلى 10 كيلو فولت ، يتم عزل كل مرحلة على حدة ، ثم يتم تطبيق عزل شائع فوق النوى المعزولة الملتوية - عزل الحزام. تمتلئ الفجوات بين النوى المعزولة بحزم ورق كبريتات. الحقل الكهربائيفي الكابلات مع عزل الحزام له مظهر معقد. لا تكون خطوط القوة الميدانية في بعض مناطق قسم الكبل متعامدة مع طبقات الورق ، لذلك يظهر عنصر عرضي للحقل الكهربائي في العزل.

تم تصميم الكابلات المنتجة في روسيا للعمل في شبكات محايدة معزولة. في هذه الحالة ، في وضع الطوارئ ، سيكون الجهد بين الأطوار المجاورة غير التالفة مساويًا للجهد بين هذه الأطوار والغلاف ومساويًا للجهد الخطي للشبكة. في الواقع ، عندما يتم إغلاق إحدى المراحل على الغلاف بمحايدة معزولة ، يكتسب الأخير إمكانات المرحلة التالفة. لذلك ، من أجل ضمان المساواة التقريبية لمتوسط شدة المجال الكهربائي في عزل الطور والحزام في وضع الطوارئ ، من الضروري اختيارهم بسماكة متساوية. ومع ذلك ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن أوضاع الطوارئ لتشغيل الكابلات ذات طبيعة قصيرة الأجل ، يُسمح بزيادة طفيفة في شدة المجال في عزل الكابل أثناء زيادات الجهد على المدى القصير.

العيب الرئيسي لعزل الورق المشرب هو الرطوبة العالية ، لذلك لحماية العزل من الرطوبة أثناء التخزين والتركيب والتشغيل ، يتم وضع الكابلات في غلاف معدني. في روسيا ، يتم إنتاج كابلات الطاقة في أغلفة من الرصاص والألومنيوم.

الكابلات ذات الأغلفة المصنوعة من الألومنيوم أخف بكثير من الكابلات ذات الأغلفة الرصاصية (كثافة الألمنيوم أقل بـ 4.2 مرة من كثافة الرصاص).

تتيح الموصلية الكهربائية العالية للألمنيوم استخدام أغلفة الألمنيوم باعتبارها النواة الرابعة للكابل ، مما يوفر توفيرًا كبيرًا في الألومنيوم والأغطية العازلة والحماية. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام الكابلات ذات الأغلفة المصنوعة من الألومنيوم في ظل ظروف التعرض للبيئات العدوانية (الأبخرة القلوية والمحاليل القلوية المركزة). في مثل هذه الظروف ، من الضروري استخدام الكابلات في أغلفة الرصاص.

كشفت الخبرة في تصنيع وتركيب الكابلات ذات غلاف من الألومنيوم بقطر يزيد عن 40 مم عن صلابتها المفرطة. يزيد استخدام الغلاف المموج من مرونة الكابلات ، ومع ذلك ، عندما يتم وضع هذه الكابلات على مسارات مائلة ، قد يتم تشغيل تركيبة التشريب على طول التمويجات وتشكيل شوائب الهواء في عزل الكابل. في هذا الصدد ، لا يمكن استخدام الأغلفة المموجة إلا في الكابلات ، حيث يتم تشريب العزل بمركبات غير قابلة للتصريف.

كابلات ذات مجال كهربائي شعاعي لجهود 20 و 35 كيلو فولت.مع زيادة جهد التشغيل ، تزداد شدة المجال الكهربائي في عزل الكابل ، وعند الفولتية التي تزيد عن 20 كيلو فولت ، تكون قيم المكون العرضي لشدة المجال في الكابلات ذات عزل الحزام قريبة من القيم حيث يكون انهيار العزل ممكنًا. في هذا الصدد ، يتم تصنيع الكابلات للجهود التي تبلغ 20 و 35 كيلو فولت إما في إصدار أحادي النواة مع موصلات دائرية من الألومنيوم أو النحاس في غلاف من الرصاص والألمنيوم ، أو في إصدار ثلاثي النواة ، بينما يكون الكابل ملتويًا من ثلاث دورات النوى المعزولة ، ولكل منها غلاف رصاصي. في عزل هذه الكابلات ، يكون المجال الكهربائي شعاعيًا ، في حين أن المكون الطولي لشدة المجال غائب عمليًا ، مما يجعل من الممكن تصنيع الكابلات بعزل الورق المشرب بتركيبة لزجة من الصنوبري الزيتية لجهود 20 و 35 كيلو فولت .

الكابلات ثلاثية النواة ذات المجال الكهربائي الشعاعي المنتج في روسيا (ما يسمى بالكابلات ذات النوى المطلية بشكل منفصل بالرصاص) لها العلامات التجارية OSB و AOSB (الشكل 1.6).

أرز. 1.6 كبل ثلاثي النواة مع نوى مطلية برصاص فردي:

1 - الوريد 2 - العزلة 3 - غمد الرصاص 4 - حشوة

5- درع سلكي

يتم إنتاج الكابلات ذات الموصلات المطلية بالرصاص بشكل منفصل فقط مع موصلات دائرية من النحاس أو الألومنيوم مع مقطع عرضي 25-185 مم 2 لجهد 20 كيلو فولت و 120-150 مم 2 لجهد 35 كيلو فولت. بالنسبة للكابلات من نوع OSB ، يتم استخدام الموصلات المجدولة بشكل أساسي ، و أفضل أداءلديها كبلات مع موصلات مختومة.

لم يتم استخدام أغلفة الألمنيوم لمثل هذه الكابلات بسبب صلابتها.

الكابلات للوضع الرأسي.عند وضع الكابلات ذات العزل الورقي المشرب على المسارات ذات الاختلاف الكبير في المستوى ، هناك خطر من استنزاف تركيبة التشريب إلى الجزء السفلي من المسار. لذلك ، في الأجزاء العلوية من المسار ، تقل قوة العزل للكابل بسبب حدوث فجوات هوائية في العزل. في الأجزاء السفلية من المسار ، بسبب الضغط المتزايد لتركيبة التشريب ، يمكن إزالة ضغط الكابل. يمكن الحد من تأثير تركيبة التشريب الجريان السطحي من خلال التدابير التالية: استخدام أكمام القفل عند توصيل أطوال بناء الكابل ؛ انخفاض في حجم تركيبة التشريب في الكبل ؛ زيادة في لزوجة تركيبة التشريب.

بعض المتطلبات العامةإلى الكابلات ذات العزل الورقي المشرب بمقدار 1–35 كيلو فولت. الكابلات المحددة مصممة للعمل في درجات حرارة بيئة± 50 درجة مئوية. عند وضع الكابلات ، يجب ألا يتجاوز نصف قطر الانحناء الأدنى 15 ضعفًا للقطر الخارجي للكابل كبلات متعددة النواةفي غلاف الرصاص و 25 ضعفًا - للكابلات الأخرى. لفترة طويلة درجة الحرارة المسموح بهاموصلات الكابلات لجهد من 1 إلى 35 كيلو فولت ، ما يسمى ب درجة حرارة العمل، مضبوطة على 50 درجة مئوية لـ 35 كيلو فولت و 80 درجة مئوية لـ1-3 كيلو فولت.

عمر الخدمة المضمون للكابل لا يقل عن 25 عامًا.

مزايا:معلمات كهربائية عالية موثوقية تشغيلية أكبر.

عيوب:عملية التصنيع معقدة وغير فعالة ؛ تصنع الكابلات فقط في غلاف معدني ، لأن الورق المشرب ليس مقاومًا للرطوبة ، مما يزيد التكلفة بشكل كبير ويجعل تصميمها أثقل ؛ بسبب الجريان السطحي لتكوين التشريب في الكابلات ، هناك قيود على التمديد الرأسي.

1.4 كابلات الكهرباء مع عزل بلاستيكي للجهد 1–35 كيلو فولت

يمكن أن يؤدي استخدام البلاستيك لعزل كبلات الطاقة إلى تبسيط تقنية تصنيعها بشكل كبير. يمكن تطبيق العزل البلاستيكي على الموصلات الموصلة عن طريق البثق (البثق) على مكابس الدودة. هذه العملية أكثر إنتاجية بكثير من العزل الشريطي. بالإضافة إلى ذلك ، هذا يلغي الحاجة إلى تجفيف وتشريب العزل. يجعل استخدام البلاستيك أيضًا من الممكن تسهيل بناء الكابلات ، وتبسيط التمديد والتركيب ، وكذلك التمديد على الطرق مع اختلاف كبير في المستوى.

المواد الرئيسية المستخدمة لاستبدال عازل الورق المشرب بالزيت هي البولي إيثيلين والبولي فينيل كلوريد ومطاط الإيثيلين البروبيلين.

يعد البولي إيثيلين أحد أكثر المواد الواعدة لعزل الكابلات. تتمتع هذه المادة بعدد من المزايا مقارنة بالمواد الأخرى: القوة الكهربائية العالية ؛ قيم صغيرة للكثافة ، e r و tgδ ؛ مرونة جيدة مقاوم للرطوبة. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه من بين جميع المواد البوليمرية المعروفة ، يمكن الحصول على البولي إيثيلين فقط في الوقت الحالي نقيًا جدًا ، ويحتوي على الحد الأدنى من المبلغالشوائب ، مما يسمح باستخدامه في المنتجات المصممة للعمل في شدة مجال كهربائي عالية.

أنسب مادة لعزل الكابلات هي البولي إيثيلين المتقاطع ، أي البولي إيثيلين له بنية مكانية للجزيئات. الخصائص الكهربائيةخصائصه على مستوى البولي إيثيلين بالحرارة ، ومقاومة الحرارة أعلى.

في روسيا ، يتم إنتاج كابلات الطاقة ذات العزل البلاستيكي بجهد 0.66-6 كيلو فولت ، والمخصصة لنقل وتوزيع الكهرباء في التركيبات الثابتة ، باستخدام موصلات من الألومنيوم والنحاس مع مقطع عرضي من 1.5 إلى 240 مم 2. يمكن أن تكون نوى هذه الكابلات مستديرة وقطاعية. يمكن استخدام PVC والبولي إيثيلين المفلكن كعزل.

للحماية من الرطوبة والتلف الميكانيكي ، تحتوي الكابلات على غلاف بلاستيكي أو من الألومنيوم.

الكابلات من هذا النوع مصممة للتشغيل في درجات حرارة محيطة تتراوح من -50 إلى +50 درجة مئوية. التسخين المسموح به لقلب الكابلات في وضع الطوارئ ، والذي لا يتجاوز 8 ساعات في اليوم ولا يزيد عن 1000 ساعة خلال عمر الخدمة ، يجب ألا يتجاوز 80 درجة مئوية للعزل PVC والبولي إيثيلين و 130 درجة مئوية لعزل البولي إيثيلين المفلكن.

يتم إنتاج كابلات الطاقة لجهد 10-35 كيلو فولت ، كقاعدة عامة ، مع عزل من البولي إيثيلين المفلكن ، أحادي النواة وثلاثي النواة. تعتبر الكابلات أحادية النواة الأكثر استخدامًا ، والتي يتم توفيرها بأطوال مباني كبيرة ، أسهل في التركيب والتشغيل (من حيث أعمال الإصلاح).

يتم إنتاج الكابلات أحادية النواة المحلية بعزل البولي إيثيلين المفلكن بجهد 10 كيلو فولت بموصلات من الألومنيوم مع مقطع عرضي 120-240 مم 2. يمكن تصنيع الغلاف بسمك 1.9-2.1 مم ، على سبيل المثال ، من PVC أو PVC منخفض القابلية للاشتعال. سماكة العزل الاسمي 4 مم. الشاشات الموصلة كهربائياً على طول القلب وعلى طول العزل لها سماكة اسمية تبلغ 0.7 مم. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة التشغيل المستمر 90 درجة مئوية.

الكابلات المنزلية بجهد 35 كيلو فولت لها تصميم مماثل. كعزل ، يتم استخدام البولي إيثيلين المفلكن ، كغمد - مركب بلاستيكي من البولي إيثيلين أو البولي فينيل كلوريد. في حالة وجود قوى شد كبيرة في العملية ، يتم استخدام دروع مصنوعة من أسلاك فولاذية مجلفنة مستديرة. المقاطع العرضية لموصلات الكابلات - من 95 إلى 240 مم 2 ، الموصلات الحاملة للتيار - النحاس أو الألومنيوم. سماكة العزل - 7 مم ؛ يبلغ سمك الشاشة الموصلة كهربائياً على طول القلب 1.0 مم ، على طول العزل - 0.4 مم. يجب أن تكون السماكة الاسمية للغلاف 2.3-2.5 مم.

يتم إنتاج الجزء الأكبر من كابلات الطاقة ذات العزل الورقي لجهود تصل إلى 10 كيلو فولت على شكل ثلاثة نوى مع نوى قطاعية ، وهي الكابلات المزودة بعزل الحزام (الشكل 1). الجهد بين المراحل يساوي الجهد الخطي ، وبين الطور والغلاف - إلى جهد الطور ، وبالتالي السماكة عزل كهربيبين الأوردة أكبر من بين الوريد والصدفة. حشوات الطور البيني موجودة في مجال كهربائي ، لذا فهي مصنوعة من ورق الكبريتات.

أرز. 1. المقطع العرضي لكابل الطاقةمع عزل الورقمع موصلات القطاع:

1 - جوهر موصل.

2 - ملء الطور البيني ؛

3 - عزل كهربائي أساسي ؛

4 - عزل الحزام الكهربائي ؛

5 - شاشة عازلة ؛

6 - غلاف الختم ؛

7 - وسادة تحت الدرع.

8 - درع مصنوع من شريطين من الصلب ؛

9- الغطاء الخارجي الواقي.

هذه الكابلات مع عزل الورقيتم إنتاجها بموصلات موصلة من النحاس والألومنيوم مع مقطع عرضي من 6 إلى 240 مم 2. يمكن أن تكون موصلات الألمنيوم أحادية الأسلاك في النطاق الكامل للمقاطع العرضية ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج الكابلات أيضًا في حدود 70-240 مم 2مع عزل الورقمع الموصلات التي تقطعت بهم السبل. تصنع الموصلات النحاسية بشكل أساسي من أسلاك متعددة ، ومع ذلك ، في نطاق المقطع العرضي من 6 إلى 50 مم 2 ، يتم استخدام الموصلات أحادية الأسلاك.

يعطي تصنيع الموصلات الموصلة في شكل قطاع مستمر تأثيرًا اقتصاديًا كبيرًا في الصناعة. يتيح استخدام هذه الخيوط تقليل القطر ، بالإضافة إلى ذلك ، في تصنيع هذه الخيوط ، تزداد إنتاجية العمالة ، حيث أنه بالمقارنة مع تصنيع الخيوط المجدولة ، يتم تقليل حجم عمليات الرسم وتشغيل التواء يتم التخلص من الخيوط. لكن الموصلات القطاعية الصلبة تتمتع بصلابة أكبر من الموصلات الملتوية ، بالإضافة إلى زيادة تعقيد تركيب الكابلات بمثل هذه الموصلات إلى حد ما. ومع ذلك ، وكما أوضحت الدراسات ، لا يتم تحديد الصلابة بشكل أساسي بواسطة الموصلات الحاملة للتيار ، ولكن بشكل أساسي من خلال مادة وتصميم الغلاف. تعتبر خصائص تركيب الكابلات ذات الموصلات المصنوعة من الألومنيوم مُرضية تمامًا.

يتكون العزل الكهربائي من شرائط من ورق الكابلات مشربة بمركب زيت الصنوبري. في الكابلات بجهد 1-10 كيلو فولت ، يتم عزل كل مرحلة على حدة ، ثم يتم تطبيق عزل الحزام المشترك فوق النوى المعزولة الملتوية. تمتلئ الفجوات بين النوى المعزولة بحزم ورق كبريتات. بالنسبة لأوضاع التشغيل ، سيكون متوسط شدة المجال الكهربائي في عزل الطور والحزام متماثلًا تقريبًا إذا كانت سماكة العزل بين النوى أكبر بنسبة 70٪ تقريبًا من السماكة بين القلب والهيكل.

في كابلات الطاقة ذات العزل الورقي لجهود 1 و 3 كيلو فولت ، يتم اختيار سماكة العزل بشكل أساسي من حالة قوتها الميكانيكية (عدم حدوث ضرر أثناء الانحناء). بالنسبة للكابلات بجهد 1 كيلو فولت ، يكون سمك الطور وعزل الحزام ، اعتمادًا على المقطع العرضي للنواة ، 0.75-0.95 و 0.5-0.6 مم ، ولجهد 3 كيلو فولت ، على التوالي ، 1.35 و 0.7 مم.

الجدول 1

سماكة العزل الاسمية للكابلات متعددة النواة مع عزل الحزام

الجهد ، كيلو فولت	المقطع العرضي للموصلات ، مم 2	سمك العزل ، مم
الجهد ، كيلو فولت	المقطع العرضي للموصلات ، مم 2	الوريد	حزام
	6-95	0,75	0,5
	120 و 150	0,85	0,6
	185 و 240	0,95	0,6
	6-240	1,35	0,7
	10-240	2,0	0,95
6*	25-185	2,35	1,15
10	16-240	2,75	1,25
10*	25-185	3,40	1,40
35	120-400	12,0

* عازل ورق مشرب بمركب غير قابل للتنقيط.

خيار تصميم آخر هو كابلات الطاقة المعزولة بالورق ذات النوى المطلية بالرصاص بشكل منفصل. في هذا التصميم ، يتم وضع كل موصل دائري معزول في غلاف رصاص إضافي.

الجدول 2

سماكة العزل الاسمية أحادية النواة وثلاثية النواة والكابلات ذات

قذائف منفصلة

الجهد ، كيلو فولت	المقطع العرضي للموصل ، مم 2	سمك العزل ، مم
	10-95	1 ,2
	120 و 150	1,4
	185 و 240	1,6
	300 و 400	1,8
	500 و 625	2,1
	800	2,4
	10-240	2,0
	300 و 400	2,2
	500 و 625	2,4
20	25-95	7,0
20	120-400	6,0
35	120-400	9,0

العيب الرئيسي لعزل الورق المشرب هو الرطوبة العالية ، وبالتالي ، لحماية العزل من الرطوبة أثناء التخزين والتركيب والتشغيل ، يتم وضع الكابلات في غلاف معدني - الألومنيوم أو الرصاص.إذا كان المعدن الرئيسي لأغلفة الكابلات في وقت سابق هو الرصاص ، فإن الغالبية العظمى في الوقت الحالي مصنوعة في غلاف من الألومنيوم.

تجعل الموصلية الكهربائية العالية للألمنيوم من الممكن استخدام أغلفة الألمنيوم باعتبارها اللب الرابع ، مما يوفر وفورات كبيرة في أغطية الألمنيوم والعزل والحماية. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام قذائف الألومنيوم في ظل ظروف التعرض للوسائط العدوانية (أبخرة قلوية ، محاليل قلوية مركزة). في مثل هذه الظروف ، من الضروري استخدام أغلفة الرصاص.

يزيد استخدام القشرة المموجة من المرونة ، ومع ذلك ، عند التمديد على مسارات مائلة ، قد تتدفق تركيبة التشريب على طول التمويجات وتشكيل شوائب الهواء في العزل. في هذا الصدد ، لا يمكن استخدام الأغلفة المموجة إلا في الكابلات ، حيث يتم تشريب العزل بمركبات غير قابلة للتصريف.

الأصداف المعدنية ، كقاعدة عامة ، محمية من التآكل والأضرار الميكانيكية بواسطة أغطية واقية.

الكابلات للوضع الرأسي.

عند وضع الكابلات ذات العزل الورقي المشرب على المسارات ذات الاختلاف الكبير في المستوى ، هناك خطر من استنزاف تركيبة التشريب إلى الجزء السفلي من المسار. يحدث الجريان السطحي للتكوين بشكل أساسي على طول الفجوات بين الأسلاك في الموصلات المجدولة الملتوية ، وكذلك في الفجوة بين الغلاف المعدني والعزل ، وبدرجة أقل داخل عازل الورق نفسه. في الأجزاء العلوية من المسار ، يتم تقليل مقاومة العزل الكهربائي نتيجة لحدوث فجوات هوائية. في الأجزاء السفلية من المسار ، بسبب الضغط المتزايد لتركيبة التشريب ، يمكن إزالة الضغط. لذلك ، يمكن وضع الكابلات ذات العزل الورقي المشرب بتصميم تقليدي على مسارات مع اختلاف في المستوى بين أعلى وأدنى نقطة لا يزيد عن 15-25 مترًا. انخفاض في حجم تركيبة التشريب في العزل ؛ زيادة في لزوجة تركيبة التشريب.

تحد أكمام الإيقاف من حركة تركيبة التشريب من قسم واحد من خط الكابل إلى قسم آخر ، مما يسمح لك بزيادة الاختلاف في مستويات التمديد ، ومع ذلك ، بالنسبة للطرق شديدة الانحدار والعمودية ، فإن استخدام أكمام الإيقاف ليس فعالًا دائمًا.

تزداد القيمة المسموح بها لفرق مستوى التمديد بشكل كبير عند استخدام الكابلات ذات العزل المشرب السيئ. في نفوسهم ، بعد التشريب ، يتم إجراء عملية تكنولوجية لاستنفاد العزل ، يتم خلالها إزالة تركيبة التشريب الموجودة في القلب وفي الفجوات بين الأشرطة الورقية. يمكن وضع الكابلات ذات العزل المشرب المستنفد على مسارات بفارق مستوى 100 متر إذا كان يحتوي على غلاف من الرصاص ؛ تتم إزالة القيود المفروضة على فرق الحشية تمامًا إذا كان بها غلاف من الألومنيوم. ومع ذلك ، فإن القوة العازلة لعزل هذه الكابلات أقل مقارنة بالتصميم التقليدي ، لذلك يتم إنتاجها بجهد لا يتجاوز 6 كيلو فولت.

من أجل التمديد على مسارات عمودية وحادة دون الحد من اختلاف المستوى ، يُقصد بمجموعة خاصة من الكابلات مع عزل ورق مشرب بتركيبة غير متدفقة. تركيبة التشريب غير المتدفقة لها لزوجة عالية ، مما يلغي تقريبًا حركتها على طول الطول. يتم إنتاج الكابلات ذات العزل المشرب بتركيبة غير قابلة للتنقيط لجهود من 6 و 10 و 35 كيلو فولت في إصدارات أحادية النواة وثلاثية النواة ، ولا تختلف تصميماتها اختلافًا جوهريًا عن تصميمات الكابلات التقليدية.

يرد في الجدول درجة الحرارة المسموح بها على المدى الطويل لنوى الكابلات لجهد من 1-35 كيلو فولت (درجة حرارة التشغيل). 3.

الجدول 3

درجة الحرارة المسموح بها على المدى الطويل لنوى الكابلات للجهد 1-35 كيلو فولت

مصنفة الجهد ، كيلو فولت	تشريب العزل	العمل المسموح به درجة الحرارة ، درجة مئوية
1 و 3 كيلو فولت	لزج	80
1 و 3 كيلو فولت	مستنفد	80
6 كيلو فولت	لزج	65
6 كيلو فولت	نضوب ، غير قابل للتصريف	75
10 كيلو فولت	لزج ، غير بالتنقيط	60
20 ك.ف.	لزج	55
35 كيلو فولت	لزج ، غير بالتنقيط	50

يعرض كتالوج موقعنا العديد من منتجات الكابلات والأسلاك.

أحد أنواع كابلات الطاقة - كابل معزول بالورق. يمكن وضع مثل هذا الكبل بشكل دائم في الأرض ، تحت الماء ، في الهواء. تستخدم هذه الكابلات لتوزيع ونقل الكهرباء حتى 35 كيلو فولت.

قد يكون للكابل الذي ينتمي إلى هذه الفئة موصلات نحاسية أو ألمنيوم. ايضا الكابلات المعزولة بالورققد يمتلك هيئة مختلفة: متجانسة ، قطاعية أو تقطعت بهم السبل.

تم تصميم أي من هذه الأنواع من الكابلات لدرجات حرارة التشغيل من -50 إلى +500 درجة مئوية والجهد المتناوب 10-50 هرتز.

يتم وضع شرائط الكابلات الورقية المشبعة بالزيت الصنوبري أو التركيبة غير بالتنقيط فوق النوى. النوى المعزولة بهذه الطريقة ملتوية.

تمتلئ الفجوات بين النوى بحزم خاصة مصنوعة من ورق الكبريتات. ثم يتم تطبيق عزل الحزام. يمكن أن يكون عزل الطور والحزام بسماكة مختلفة ، حسب ظروف العمل.

عيب هذا الورق العازل ، حتى المشرب بتركيبة خاصة ، هو أنه شديد الرطوبة. لحماية الكابل من الرطوبة أثناء التركيب والتشغيل ، يتم وضعه في غلاف معدني.

كابل الطاقة مع عزل الورققد يكون لها جلود مختلفة. كل هذا يتوقف على البيئة والمنطقة المناخية المستخدمة فيها. يمكن أن يكون الغلاف مصنوعًا من الألومنيوم أو الرصاص أو PVC المدرع.

التلف الميكانيكي ليس فظيعًا بالنسبة للكابل المُغلف بالألمنيوم (على عكس الكابلات المُغلفة بالرصاص) ، بالإضافة إلى أنه أكثر إحكامًا.

الموصلية الكهربائية للألمنيوم عالية ، مما يجعل من الممكن استخدام غلاف الألمنيوم كقلب رابع للكابل. هذا يوفر الألومنيوم والغطاء الواقي والعازل.

ومع ذلك، إذا كابل الكهرباء المعزول بالورقيتم تشغيله في بيئة عدوانية (على سبيل المثال ، أبخرة قلوية أو محاليل قلوية مركزة) ، ثم يمكن استخدام كابل مغلف بالرصاص فقط في مثل هذه الحالة.

إذا كان قطر الكابل يزيد عن 40 مم ، فإنه يصبح شديد الصلابة. في هذه الحالة كابل معزول بالورقمصنوعة من غلاف الألمنيوم المموج. ولكن حتى في هذه الحالة ، هناك عيوب.

إذا تم وضع الكبل بزاوية ، فقد تتدفق تركيبة التشريب على طول التمويجات. لذلك ، لا يتم استخدام الغلاف المموج إلا إذا كانت شرائط الكابلات الورقية مشربة بمركب لزج غير متدفق.

في الكتالوج الخاص بنا يمكنك اختيار العلامة التجارية كابل الطاقة مع عزل الورق، وهو الأنسب لحل المهمة الموكلة إليك. سيساعدك مستشارونا في اختيار الكابل المناسب.

من الملائم تصنيف كبلات الطاقة وفقًا للجهد المقنن الذي تم تصميمها من أجله ؛ يمكن أيضًا استخدام نوع العزل وميزات تصميم الكابلات كميزات تصنيف.
يمكن تقسيم جميع كابلات الطاقة وفقًا لجهد التشغيل المقنن إلى مجموعتين. تشتمل مجموعة كابلات الجهد المنخفض على الكابلات المعدة للتشغيل في الشبكات الكهربائية ذات الجهد المحايد المعزول من الجهد المتناوب 1،3،6،10،20 و 35 كيلو فولت بتردد 50 هرتز. يمكن استخدام نفس الكابلات في شبكات جهد التيار المتردد ذات الأرض المحايدة وفي شبكات الجهد المستمر. يتم إنتاج هذه الكابلات في روسيا بورق مشرب وعزل من البلاستيك والمطاط ، وأكثر أنواع العزل الواعدة هو البلاستيك. الكابلات ذات العزل البلاستيكي أسهل في التصنيع ، وسهلة التركيب والاستخدام. يتوسع إنتاج كابلات الطاقة البلاستيكية المعزولة بشكل كبير حاليًا. يتم إنتاج كابلات الطاقة ذات العزل المطاطي بكميات محدودة.
تم تصميم الكابلات أحادية النواة وثلاثية النواة للتشغيل في الشبكات بجهد يتراوح من 1-35 كيلو فولت ، وتستخدم الكابلات ثنائية وأربعة النواة في الشبكات ذات الجهد الكهربائي حتى 1 كيلو فولت.
تم تصميم الكبل رباعي النواة لشبكات التيار المتردد بأربعة أسلاك. اللب الرابع فيه هو التأريض أو التصفير ، لذلك يكون المقطع العرضي عادةً أقل من المقطع العرضي للنوى الرئيسية. ومع ذلك ، عند وضع الكابلات في غرف التفجير وفي بعض الحالات الأخرى ، يتم اختيار المقطع العرضي للنواة الرابعة على قدم المساواة إلى المقطع العرضي للنوى الرئيسية.

كابلات ذات مجال كهربائي شعاعي لجهود 20 و 35 كيلو فولت.

مع زيادة جهد التشغيل ، تزداد شدة المجال الكهربائي في عزل الكابل ، وعند الفولتية التي تزيد عن 20 كيلو فولت ، تكون قيم المكون العرضي لشدة المجال في الكابلات ذات عزل الحزام قريبة من القيم حيث يكون انهيار العزل ممكنًا. في هذا الصدد ، يتم تصنيع الكابلات للجهود التي تبلغ 20 و 35 كيلو فولت إما في إصدار أحادي النواة مع موصلات دائرية من الألومنيوم أو النحاس في غلاف من الرصاص والألمنيوم ، أو في إصدار ثلاثي النواة ، بينما يكون الكابل ملتويًا من ثلاث دورات النوى المعزولة ، ولكل منها غلاف رصاصي. في عزل هذه الكابلات ، يكون المجال الكهربائي شعاعيًا ، في حين أن المكون الطولي لشدة المجال غائب عمليًا ، مما يجعل من الممكن تصنيع الكابلات بعزل الورق المشرب بتركيبة لزجة من الصنوبري الزيتية لجهود 20 و 35 كيلو فولت .
الكابلات ثلاثية النواة ذات المجال الكهربائي الشعاعي المُنتَج في روسيا (ما يسمى بالكابلات ذات النوى المطلية بالرصاص بشكل منفصل) لها العلامات التجارية OSB و AOSB. تم تطوير هذه الكابلات من قبل دكاترة العلوم التقنية ، الأستاذ. S.M. Bragin و S.A. Yakovlev.
في الخارج ، يتم استخدام ما يسمى بكابلات H على نطاق واسع ، والتي سميت على اسم مخترعها ، المهندس الألماني M. Hochstaedter.
في كبل H ، يتم لف ثلاثة نوى معزولة ومحمية معًا وتوضع في سلك مشترك أو غلاف من الألومنيوم المموج. يتم ضمان المجال الشعاعي في العزل من خلال وجود شاشات مصنوعة من أشرطة نحاسية على سطح كل قلب معزول. في الآونة الأخيرة ، تم توزيع الكابلات H مع موصلات القطاع. تتميز الكابلات H بأبعاد إجمالية أصغر قليلاً ، مع تقليل استهلاك المواد لتصنيعها. ومع ذلك ، فإن كبلات OSB أكثر مرونة ، وتحتوي على تركيبة أقل تشريبًا ولها ظروف أفضلبالوعة الحرارة.
يتم إنتاج الكابلات ذات الموصلات المطلية بالرصاص بشكل منفصل فقط مع موصلات دائرية من النحاس أو الألومنيوم مع مقطع عرضي 25 ... 185 مم 2 لجهد 20 كيلو فولت ومقطع عرضي 120 ... 150 مم 2 لجهد يبلغ 35 كيلو فولت. بالنسبة لكابلات OSB ، يتم استخدام الموصلات المجدولة بشكل أساسي ، وتتمتع الكابلات ذات الموصلات المضغوطة بأفضل الخصائص. عند ضغط النوى ، ينخفض قطرها ويتم تنعيم سطح اللب. لموازنة المجال الكهربائي ، يتم وضع شاشات مصنوعة من ورق شبه موصل على سطح القلب. يتم أيضًا وضع درع من الورق شبه الموصّل ، إما ورق شبه موصل معدني أو ورق شبه موصل ، فوق العزل ، حيث يتم وضع رقائق الألومنيوم أو النحاس. سماكة عزل الكابل لجهد 20 كيلو فولت للمقاطع العرضية 25 ... 95 مم 2 هي 7 مم ، للمقاطع 120 ... 150 مم 2-6 مم ، الكابلات لجهد 35 كيلو فولت - لـ جميع المقاطع 9 ملم.
سمك غمد الرصاص ، اعتمادًا على المقطع العرضي للنواة ، في حدود 1.4 ... 2.8 مم. لم يتم استخدام أغلفة الألمنيوم لمثل هذه الكابلات بسبب صلابتها. يتم لف الموصلات المنفصلة المحتوية على الرصاص لملء الفجوات بينها بخيوط كبل مشربة أو خيوط زجاجية. في المقطع العرضي ، يمكن أن يكون للكابل المملوء شكل دائري وشكل مثلث مع قمم مستديرة. في الخارج ، يتم لف النوى الملتوية مع الحشو بشريط من القماش أو خيوط كبلية ، ثم يتم وضع أغطية واقية عليها. مثال رمز: كابل OSBU 3x50-20 GOST 18410-73 - ماركة الكابلات OSB مع الموصلات ذات المقطع العرضي 50 مم لجهد 20 كيلو فولت.

المتطلبات العامة للكابلات ذات العزل الورقي المشرب لـ1-35 ك.ف.

تم تصميم هذه الكابلات للتشغيل في درجة حرارة محيطة تبلغ ± 50 درجة مئوية. عند وضع الكابلات ، يجب ألا يتجاوز نصف قطر الانحناء الأدنى 15 ضعف القطر الخارجي للكابل للكابلات المجدولة والمغلفة بالرصاص و 25 مرة للكابلات الأخرى.
المقاومة الكهربائيةلا يقل العزل عند درجة حرارة 20 درجة مئوية عن 200 كيلو أوم / م للكابلات بجهد 6 كيلو فولت وما فوق. لا تتجاوز قيمة الظل الخسارة العازلة (tg 8) ، المقاسة عند طول البناء بجهد يساوي نصف الاسمي ، 0.008. عمر الخدمة المضمون للكابل لا يقل عن 25 عامًا.
يجب أن تتوافق درجة الحرارة المسموح بها على المدى الطويل لنوى الكابلات لجهد من 1-35 كيلو فولت ، أو ما يسمى بدرجة حرارة التشغيل ، مع
درجة الحرارة المسموح بها على المدى الطويل لنوى الكابلات مع عزل ورق مشرب للجهد 1-35 كيلو فولت

الفولطيةكابل	تشريب العزل	درجة حرارة التشغيل المسموح بها ، درجة مئوية

	مستنفد

	مستنفد

عوامل التصحيح لدرجة حرارة الهواء

طبيعي		عوامل التصحيح
درجة الحرارة	عند درجة حرارة الهواء الفعلية ، ج

* مملوءة بالغاز خطوط الكابلات 10-35 كيلو فولت.

الخصائص المقارنة للقوة الكهربائية للورق والنفط المخترق وعزل الكابلات

عازلة	قوة عازلة دقيقة واحدة عند 20 "C، kV / mm
عازلة	توتر متغير	توتر مستمر
ورق جاف
النفط اختراق
عزل الكابلات (ورق + زيت)

للجهد 1–35 كيلو فولت

أرز. 1.5 كابل ثلاثي النواة مع عزل حزام:

1 - عاش ؛ 2 - عزل المرحلة 3 - عزل الحزام ؛

4 - غلاف معدني ؛ 5.6 - أغطية واقية وتقوية

يتكون عزل الكابلات من شرائط من ورق الكابلات مشربة بتركيبة زيت الصنوبري. في الكابلات ذات الجهد الكهربائي من 1 إلى 10 كيلو فولت ، يتم عزل كل مرحلة على حدة ، ثم يتم تطبيق عزل شائع فوق النوى المعزولة الملتوية - عزل الحزام. تمتلئ الفجوات بين النوى المعزولة بحزم ورق كبريتات. المجال الكهربائي في الكابلات ذات عزل الحزام له شكل معقد. لا تكون خطوط القوة الميدانية في بعض مناطق قسم الكبل متعامدة مع طبقات الورق ، لذلك يظهر عنصر عرضي للحقل الكهربائي في العزل.

الكابلات ذات المجال الكهربائي الشعاعي على الجهد20 و 35 كيلو فولت.مع زيادة جهد التشغيل ، تزداد شدة المجال الكهربائي في عزل الكابل ، وعند الفولتية التي تزيد عن 20 كيلو فولت ، تكون قيم المكون العرضي لشدة المجال في الكابلات ذات عزل الحزام قريبة من القيم حيث يكون انهيار العزل ممكنًا. في هذا الصدد ، يتم تصنيع الكابلات للجهود التي تبلغ 20 و 35 كيلو فولت إما في إصدار أحادي النواة مع موصلات دائرية من الألومنيوم أو النحاس في غلاف من الرصاص والألمنيوم ، أو في إصدار ثلاثي النواة ، بينما يكون الكابل ملتويًا من ثلاث دورات النوى المعزولة ، ولكل منها غلاف رصاصي. في عزل هذه الكابلات ، يكون المجال الكهربائي شعاعيًا ، في حين أن المكون الطولي لشدة المجال غائب عمليًا ، مما يجعل من الممكن تصنيع الكابلات بعزل الورق المشرب بتركيبة لزجة من الصنوبري الزيتية لجهود 20 و 35 كيلو فولت .