Câble avec isolant papier imprégné bpi. Câbles d'alimentation avec isolation en papier

Classification et marquage des câbles d'alimentation

Principaux éléments

Conception du câble d'alimentation

Les câbles d'alimentation se composent des éléments suivants éléments basiques: âmes conductrices (TPZh), isolants, gaines et capots de protection. En plus des éléments principaux, la conception des câbles d'alimentation peut inclure des écrans, des conducteurs zéro, des conducteurs terre de protection et les espaces réservés.

Conducteurs conçu pour passer courant électrique, ils sont basiques et nuls. Les noyaux principaux sont utilisés pour remplir la fonction principale du câble - la transmission de l'électricité à travers eux. Les noyaux zéro sont conçus pour le flux de la différence de courant de phase (pôles) avec leur charge inégale. Ils sont reliés au neutre de la source de courant.

Conducteurs de terre de protection sont des conducteurs auxiliaires du câble et sont destinés à relier les parties métalliques de l'installation électrique hors tension de fonctionnement, auxquelles le câble est connecté, à la boucle de terre de protection de la source de courant.

Isolation est une couche de diélectrique (papier imprégné, plastique, caoutchouc, etc.) superposée à une âme conductrice. Sert à assurer la tenue électrique nécessaire des conducteurs porteurs de courant du câble les uns par rapport aux autres et à la gaine mise à la terre (masse).

Écrans sont utilisés pour protéger les circuits externes de l'influence des champs électromagnétiques des courants traversant le câble, et pour assurer la symétrie du champ électrique autour des âmes du câble.

Espaces réservés conçu pour éliminer les espaces libres entre les éléments structurels du câble afin de sceller, donner la forme nécessaire et la stabilité mécanique de la structure du câble.

Coquilles protéger les éléments internes du câble de l'humidité et d'autres influences externes.

Housses de protection conçu pour protéger la gaine du câble des influences extérieures. Selon la conception du câble, les housses de protection comprennent un oreiller, une housse d'armure et une housse extérieure.

Les câbles d'alimentation sont commodément classés en fonction de la tension nominale pour laquelle ils sont conçus ; les caractéristiques de classification peuvent également servir de type d'isolation et caractéristiques de conception câbles (voir fig. 1.1).

Tout câbles d'alimentation selon la tension de fonctionnement nominale peut être divisé en deux groupes. Le groupe de câbles basse tension comprend des câbles conçus pour fonctionner dans réseaux électriques Avec neutre isolé tension alternative 1, 3, 6, 10, 20 et 35 kV avec une fréquence de 50 Hz. Les mêmes câbles peuvent être utilisés dans les réseaux AC avec neutre mis à la terre et dans les réseaux courant continu. Ces câbles sont fabriqués en Russie avec du papier imprégné, du plastique et du caoutchouc, et le type d'isolation le plus prometteur est le plastique.

Riz. 1.1. Classement des câbles d'alimentation

Câbles avec plastique isolé plus facile à fabriquer, facile à installer et à utiliser. La production de câbles d'alimentation à isolation plastique est actuellement en pleine expansion. Les câbles d'alimentation avec isolation en caoutchouc sont disponibles en quantités limitées. Les câbles basse tension, selon l'usage, sont disponibles en versions unipolaire, bipolaire, tripolaire et quadripolaire (Fig. 1.2–1.4).

Riz. 1.2. Câbles à deux conducteurs avec conducteurs ronds (a) et segmentés (b)

Les câbles à un et trois conducteurs sont conçus pour fonctionner dans des réseaux avec une tension de 1 à 35 kV, les câbles à deux et quatre conducteurs sont utilisés dans des réseaux avec une tension allant jusqu'à 1 kV.

Riz. 1.3. Câbles tripolaires avec âmes rondes (a) et secteur (b)

Le câble à quatre conducteurs est conçu pour les réseaux CA à quatre fils. Le quatrième noyau est la mise à la terre ou la mise à zéro, de sorte que sa section transversale est généralement inférieure à la section transversale des noyaux principaux. Cependant, lors de la pose de câbles dans des salles explosives et dans certains autres cas, la section du quatrième noyau est choisie égale à la section des noyaux principaux.

Riz. 1.4. Câbles à quatre conducteurs

Le groupe des câbles haute tension comprend les câbles destinés à fonctionner dans des réseaux de tension alternative de 110, 220, 330, 380, 500, 750 kV et plus, ainsi que les câbles de tension continue kV et plus. La majeure partie des câbles haute tension en Russie sont actuellement fabriqués avec un isolant en papier imprégné d'huile - ce sont des câbles remplis d'huile basse et haute pression. La rigidité diélectrique élevée de l'isolation de ces câbles est assurée par la surpression d'huile qu'ils contiennent. Cependant, les câbles remplis de gaz se sont également répandus à l'étranger, dans lesquels le gaz est utilisé, à la fois sous la forme d'un milieu isolant et pour créer une surpression dans l'isolant. Les câbles haute tension à isolation plastique sont les plus prometteurs, mais le problème de la création de tels câbles pour des tensions de 110 kV et plus n'a pas encore été complètement résolu.

Le marquage des câbles d'alimentation comprend généralement des lettres indiquant le matériau à partir duquel l'âme est constituée, l'isolation, la gaine et le type de gaine de protection. Le marquage des câbles haute tension reflète également les caractéristiques de sa conception.

Les conducteurs en cuivre dans le marquage des câbles ne sont pas marqués d'une lettre spéciale, le conducteur en aluminium est indiqué par la lettre A, qui se trouve au début du marquage. La lettre suivante de la marque du câble indique le matériau isolant et l'isolant en papier imprégné n'a pas de désignation de lettre, l'isolant en polyéthylène est désigné par la lettre P, l'isolant en chlorure de polyvinyle par la lettre B et l'isolant en caoutchouc par la lettre P. La lettre correspondant au type de gaine de protection suit : A - aluminium, C - plomb, P - tuyau en polyéthylène, V - gaine en PVC, R - gaine en caoutchouc. Les dernières lettres indiquent le type de housse de protection.

Par exemple, un câble de marque SG a une âme en cuivre, une isolation en papier imprégné, une gaine en plomb et il n'y a pas de capots de protection. Le câble de marque APASHv possède une âme en aluminium, une isolation en polyéthylène, une gaine en aluminium et un tuyau en PVC. Les câbles remplis d'huile dans leur désignation contiennent la lettre M (contrairement aux câbles remplis de gaz - la lettre G), ainsi qu'une lettre indiquant les caractéristiques de la pression d'huile dans le câble et les caractéristiques de conception associées. Par exemple, un câble de marque MNS est un câble basse pression rempli d'huile dans une gaine en plomb avec une gaine de renfort et de protection ou un câble de marque MVDT est un câble haute pression rempli d'huile dans une canalisation en acier.

pour tension 1–35kV

Câbles d'alimentation avec ceinture isolante. La majeure partie des câbles d'alimentation pour des tensions allant jusqu'à 10 kV sont produites sous forme de câbles à trois conducteurs avec des conducteurs de secteur, appelés câbles à isolation de ceinture (Fig. 1.5). Ces câbles sont fabriqués avec des conducteurs en cuivre et en aluminium d'une section de 6 à 240 mm 2.

Riz. 1.5. Câble à trois conducteurs avec isolation de ceinture :

1 - veine; isolation 2 phases ; 3 - isolation de la ceinture;

4 - coque métallique; 5.6 - housses de protection et de renfort

Ces dernières années, le cuivre est devenu une denrée rare, de sorte que l'aluminium est le plus largement utilisé dans l'industrie du câble, à la fois pour les conducteurs conducteurs et pour les gaines.

La conductivité électrique de l'aluminium est 1,65 fois inférieure à celle du cuivre, cependant sa densité est 3,3 fois inférieure à la densité du cuivre, ce qui permet d'obtenir des conducteurs en aluminium de même résistance électrique 2 fois plus légers que ceux en cuivre. Actuellement, 85 % des câbles électriques à isolation papier et plastique imprégnés pour des tensions de 1 kV et plus sont réalisés avec des conducteurs en aluminium. La production de conducteurs monofilaires en aluminium sous la forme d'un secteur solide donne un grand effet économique dans l'industrie du câble. L'utilisation de tels noyaux permet de réduire le diamètre du câble, de plus, dans la fabrication de tels noyaux, la productivité du travail augmente, car, par rapport à la fabrication de noyaux multifils, le volume des opérations de tréfilage est réduit et l'opération de torsion des noyaux est supprimée. Les conducteurs à secteur solide ont une plus grande rigidité que les conducteurs torsadés, de plus, la complexité de l'installation de câbles avec de tels conducteurs est quelque peu augmentée. Cependant, comme l'ont montré des études, la rigidité du câble n'est principalement pas déterminée par les âmes conductrices de courant, mais avant tout par le matériau et la conception de la gaine.

L'isolation des câbles est constituée de rubans de papier de câble imprégnés d'une composition de colophane. Dans les câbles pour des tensions de 1 à 10 kV, chaque phase est isolée séparément, puis une isolation commune est appliquée sur les conducteurs isolés torsadés - isolation de la ceinture. Les espaces entre les noyaux isolés sont remplis de paquets de papier au sulfate. Champ électrique dans les câbles avec isolation de ceinture a un aspect complexe. Les lignes de champ de force dans certaines zones de la section du câble ne sont pas perpendiculaires aux couches de papier, de sorte qu'une composante tangentielle du champ électrique apparaît dans l'isolant.

Les câbles produits en Russie sont conçus pour fonctionner dans des réseaux avec neutre isolé. Dans ce cas, en mode secours, la tension entre phases adjacentes non endommagées sera égale à la tension entre ces phases et l'enveloppe et égale à la tension linéaire du réseau. En effet, lorsqu'une des phases est fermée au culot avec un neutre isolé, ce dernier acquiert le potentiel de la phase endommagée. Par conséquent, afin d'assurer une égalité approximative des intensités moyennes du champ électrique en phase et de l'isolement de la ceinture en mode secours, il est nécessaire de les choisir d'épaisseur égale. Cependant, compte tenu du fait que les modes de fonctionnement d'urgence des câbles sont de courte durée, une légère augmentation de l'intensité du champ dans l'isolation du câble est autorisée lors d'augmentations de tension à court terme.

Le principal inconvénient de l'isolant en papier imprégné est sa forte hygroscopicité. Par conséquent, pour protéger l'isolant de l'humidité pendant le stockage, la pose et le fonctionnement, les câbles sont enfermés dans une gaine métallique. En Russie, les câbles électriques sont produits dans des gaines en plomb et en aluminium.

Les câbles à gaine aluminium sont beaucoup plus légers que les câbles à gaine plomb (la densité de l'aluminium est 4,2 fois inférieure à celle du plomb).

La conductivité électrique élevée de l'aluminium permet d'utiliser des gaines en aluminium comme quatrième âme du câble, ce qui permet de réaliser d'importantes économies d'aluminium, de gaines isolantes et de protection. Cependant, les câbles avec gaines en aluminium ne peuvent pas être utilisés dans des conditions d'exposition à des environnements agressifs (vapeurs alcalines, solutions alcalines concentrées). Dans de telles conditions, il est nécessaire d'utiliser des câbles sous gaine de plomb.

L'expérience de la fabrication et de l'installation de câbles avec une gaine en aluminium d'un diamètre supérieur à 40 mm a révélé leur rigidité excessive. L'utilisation d'une gaine ondulée augmente la souplesse des câbles, cependant, lorsque de tels câbles sont posés sur des trajets inclinés, la composition d'imprégnation peut couler le long des ondulations et des inclusions d'air peuvent se former dans l'isolation des câbles. A cet égard, les gaines ondulées ne peuvent être utilisées que dans des câbles dont l'isolant est imprégné de composés non drainants.

Câbles à champ électrique radial pour des tensions de 20 et 35 kV. Avec une augmentation de la tension de fonctionnement, les intensités de champ électrique dans l'isolation du câble augmentent et, à des tensions supérieures à 20 kV, les valeurs de la composante tangentielle de l'intensité de champ dans les câbles à isolation de ceinture sont proches des valeurs à laquelle une rupture d'isolation est possible. A cet égard, les câbles pour des tensions de 20 et 35 kV sont réalisés soit en version unipolaire avec des conducteurs ronds en aluminium ou en cuivre dans une gaine en plomb et aluminium, soit en version tripolaire, tandis que le câble est torsadé à partir de trois conducteurs ronds. noyaux isolés, dont chacun a une gaine de plomb. Dans l'isolation de ces câbles, le champ électrique est radial, tandis que la composante longitudinale de l'intensité du champ est pratiquement absente, ce qui permet de fabriquer des câbles avec une isolation en papier imprégnée d'une composition visqueuse d'huile-colophane pour des tensions de 20 et 35 kV .

Les câbles à trois conducteurs à champ électrique radial produits en Russie (les câbles dits à conducteurs revêtus de plomb séparément) portent les marques OSB, AOSB (Fig. 1.6).

Riz. 1.6. Câble à trois conducteurs avec conducteurs revêtus de plomb individuellement :

1 - veine; 2 - isolement; 3 - gaine de plomb; 4 - remplissage;

Armure à 5 fils

Les câbles avec des conducteurs revêtus de plomb séparément sont fabriqués uniquement avec des conducteurs ronds en cuivre ou en aluminium d'une section de 25 - 185 mm 2 pour une tension de 20 kV et de 120 - 150 mm 2 pour une tension de 35 kV. Pour les câbles de type OSB, on utilise principalement des conducteurs toronnés, et Meilleure performance avoir des câbles avec des conducteurs étanches.

Les gaines en aluminium pour de tels câbles n'ont pas encore été utilisées en raison de leur rigidité.

Câbles pour pose verticale. Lors de la pose de câbles avec isolation en papier imprégné sur des itinéraires avec une grande différence de niveau, il existe un risque que la composition d'imprégnation s'écoule vers la partie inférieure de l'itinéraire. Dans les sections supérieures du cheminement, la rigidité diélectrique du câble diminue donc en raison de l'apparition d'entrefers dans l'isolant. Dans les sections inférieures du parcours, en raison de la pression accrue de la composition d'imprégnation, une dépressurisation du câble est possible. La réduction de l'effet de ruissellement de la composition d'imprégnation peut être obtenue par les mesures suivantes : l'utilisation de manchons de verrouillage lors de la connexion des longueurs de construction du câble ; une diminution du volume de la composition d'imprégnation dans le câble ; une augmentation de la viscosité de la composition d'imprégnation.

Quelques Exigences générales aux câbles avec isolation en papier imprégné par 1–35 kV. Les câbles spécifiés sont conçus pour fonctionner à des températures environnement±50 °С. Lors de la pose de câbles, le rayon de courbure minimum ne doit pas dépasser 15 fois le diamètre extérieur du câble pour câbles multiconducteurs dans une gaine de plomb et 25 fois - pour les autres câbles. pendant longtemps température admissible conducteurs de câbles pour une tension de 1 à 35 kV, le soi-disant température de fonctionnement, est réglé sur 50 °C pour 35 kV et 80 °C pour 1–3 kV.

La durée de vie garantie du câble est d'au moins 25 ans.

Avantages : paramètres électriques élevés ; plus grande fiabilité de fonctionnement.

Défauts: le processus de fabrication est complexe et inefficace ; les câbles sont fabriqués uniquement dans une gaine métallique, car le papier imprégné n'est pas résistant à l'humidité, ce qui augmente considérablement le coût et alourdit leur conception; en raison du ruissellement de la composition d'imprégnation dans les câbles, il existe des restrictions pour la pose verticale.

1.4. Câbles de puissance avec isolation plastique pour tension 1–35kV

L'utilisation de plastiques pour l'isolation des câbles électriques peut simplifier considérablement la technologie de leur fabrication. L'isolation plastique peut être appliquée sur des conducteurs conducteurs par extrusion (extrusion) sur des presses à vis sans fin. Ce processus est beaucoup plus productif que le ruban isolant. De plus, cela élimine le besoin de séchage et d'imprégnation de l'isolant. L'utilisation de matières plastiques permet également de faciliter la construction des câbles, de simplifier la pose et l'installation, et aussi de poser sur des voies à fort dénivelé.

Les principaux matériaux utilisés pour remplacer l'isolant en papier imprégné d'huile sont le polyéthylène, le chlorure de polyvinyle et le caoutchouc éthylène propylène.

L'un des matériaux les plus prometteurs pour l'isolation des câbles est le polyéthylène. Ce matériau présente un certain nombre d'avantages par rapport aux autres matériaux : haute résistance électrique ; petites valeurs de densité, e r et tgδ ; bonne flexibilité; résistance à l'humidité. Il convient également de noter que de tous les matériaux polymères connus, seul le polyéthylène peut actuellement être obtenu très pur, contenant montant minimal impuretés, ce qui lui permet d'être utilisé dans des produits conçus pour fonctionner à des intensités de champ électrique élevées.

Le matériau le plus approprié pour l'isolation des câbles est le polyéthylène réticulé, c'est-à-dire polyéthylène ayant une structure spatiale de molécules. Propriétés électriques ses propriétés sont au niveau du polyéthylène thermoplastique et la résistance à la chaleur est plus élevée.

En Russie, les câbles électriques à isolation plastique pour une tension de 0,66 à 6 kV, destinés au transport et à la distribution d'électricité dans des installations fixes, sont fabriqués avec des conducteurs en aluminium et en cuivre d'une section de 1,5 à 240 mm 2. Les âmes de ces câbles peuvent être rondes et sectorielles. Le PVC et le polyéthylène vulcanisé peuvent être utilisés comme isolant.

Pour protéger contre l'humidité et les dommages mécaniques, les câbles ont une gaine en plastique ou en aluminium.

Les câbles de ce type sont conçus pour fonctionner à des températures ambiantes de -50 à +50°C. L'échauffement admissible des âmes des câbles en mode d'urgence, ne dépassant pas 8 heures par jour et ne dépassant pas 1000 heures pendant la durée de vie, ne doit pas dépasser 80 ° C pour les isolations en PVC et en polyéthylène et 130 ° C pour les isolations en polyéthylène vulcanisé.

Les câbles d'alimentation pour une tension de 10 à 35 kV sont généralement fabriqués avec une isolation en polyéthylène vulcanisé, à la fois unipolaire et tripolaire. Les câbles unipolaires les plus couramment utilisés, qui sont fournis en grandes longueurs de bâtiment, sont plus faciles à installer et à utiliser (en termes de travaux de réparation).

Les câbles unipolaires domestiques avec isolation en polyéthylène vulcanisé pour une tension de 10 kV sont fabriqués avec des conducteurs en aluminium d'une section de 120 à 240 mm 2. La gaine d'une épaisseur de 1,9 à 2,1 mm peut être réalisée, par exemple, en PVC ou en PVC difficilement inflammable. Épaisseur nominale d'isolation 4 mm. Les écrans électriquement conducteurs le long de l'âme et le long de l'isolant ont une épaisseur nominale de 0,7 mm. La température de fonctionnement continue ne doit pas dépasser 90 °C.

Les câbles domestiques pour une tension de 35 kV ont une conception similaire. Le polyéthylène vulcanisé est utilisé comme isolant, le polyéthylène ou le plastate de chlorure de polyvinyle est utilisé comme gaine. En présence d'efforts de traction importants en fonctionnement, une armure en fils d'acier ronds galvanisés est utilisée. Sections des conducteurs de câbles - de 95 à 240 mm 2, conducteurs porteurs de courant - cuivre ou aluminium. Épaisseur d'isolation - 7 mm; l'épaisseur de l'écran électriquement conducteur le long du noyau est de 1,0 mm, le long de l'isolant - 0,4 mm. L'épaisseur nominale de la gaine doit être de 2,3 à 2,5 mm.

La majeure partie des câbles d'alimentation avec isolation en papier pour des tensions jusqu'à 10 kV sont produites sous forme de câbles à trois conducteurs avec des conducteurs de secteur, appelés câbles avec isolation en ceinture (Fig. 1). La tension entre les phases est égale à la tension linéaire, et entre la phase et la coque - à la tension de phase, donc l'épaisseur isolation électrique entre les nervures est plus grande qu'entre la nervure et la coquille. Les remplissages d'interphase sont dans un champ électrique, ils sont donc en papier sulfate.

Riz. 1. Coupe transversale du câble d'alimentationavec isolation en papier avec conducteurs secteur :

1 - noyau conducteur;

2 - remplissage interphase;

3 - isolation électrique du noyau ;

4 - isolation électrique de la ceinture;

5 - écran isolant;

6 - coque d'étanchéité;

7 - oreiller sous l'armure;

8 - armure composée de deux bandes d'acier;

9 - housse de protection extérieure.

De tels câbles avec isolation en papier sont réalisés avec des conducteurs conducteurs en cuivre et aluminium d'une section de 6 à 240 mm 2 . Les conducteurs en aluminium peuvent être monofilaires dans toute la gamme de sections, en outre, des câbles sont également produits dans la gamme de 70 à 240 mm 2avec isolation en papier avec des conducteurs toronnés. Les conducteurs en cuivre sont principalement constitués de plusieurs fils, cependant, dans la plage de section de 6 à 50 mm 2, des conducteurs à un seul fil sont utilisés.

La fabrication de conducteurs conducteurs sous la forme d'un secteur continu donne un grand effet économique dans l'industrie. L'utilisation de tels torons permet de réduire le diamètre, de plus, dans la fabrication de tels torons, la productivité du travail augmente, car, par rapport à la fabrication de torons toronnés, le volume des opérations d'étirage est réduit et l'opération de retordage les brins sont éliminés. Mais les conducteurs à secteur solide ont une plus grande rigidité que les conducteurs torsadés, de plus, la complexité de l'installation de câbles avec de tels conducteurs est quelque peu augmentée. Cependant, comme des études l'ont montré, la rigidité n'est principalement pas déterminée par les conducteurs porteurs de courant, mais principalement par le matériau et la conception de la gaine. Les propriétés de montage des câbles avec des conducteurs en aluminium recuit sont tout à fait satisfaisantes.

L'isolation électrique est constituée de rubans de papier câblé imprégnés d'un composé huile-colophane. Dans les câbles pour une tension de 1 à 10 kV, chaque phase est isolée séparément, puis une isolation de ceinture commune est appliquée sur les noyaux isolés torsadés. Les espaces entre les noyaux isolés sont remplis de paquets de papier au sulfate. Pour les modes de fonctionnement, les intensités de champ électrique moyennes dans l'isolation de la phase et de la ceinture seront approximativement les mêmes si l'épaisseur d'isolation entre les noyaux est d'environ 70 % supérieure à celle entre le noyau et l'enveloppe.

Dans les câbles de puissance à isolation papier pour les tensions de 1 et 3 kV, l'épaisseur de l'isolant est choisie principalement en fonction de l'état de sa résistance mécanique (absence de détérioration lors de la flexion). Pour les câbles pour une tension de 1 kV, l'épaisseur de l'isolation de la phase et de la ceinture, en fonction de la section transversale du noyau, est de 0,75-0,95 et 0,5-0,6 mm, et pour une tension de 3 kV, respectivement, de 1,35 et 0,7 mm.

Tableau 1

Épaisseur nominale d'isolation des câbles multiconducteurs avec isolation de ceinture

Tension, kV	Section des conducteurs, mm 2	Épaisseur d'isolation, mm
Tension, kV	Section des conducteurs, mm 2	veine	ceinture
	6-95	0,75	0,5
	120 et 150	0,85	0,6
	185 et 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

* Isolant en papier imprégné d'un composé anti-goutte.

Une autre option de conception consiste à utiliser des câbles d'alimentation isolés au papier avec des âmes revêtues de plomb séparément. Dans cette conception, chaque conducteur rond isolé est enfermé dans une gaine de plomb supplémentaire.

Tableau 2

Épaisseur nominale d'isolation des câbles unipolaires et tripolaires et des câbles avec

coques séparées

Tension, kV	Section du conducteur, mm 2	Épaisseur d'isolation, mm
	10-95	1 ,2
	120 et 150	1,4
	185 et 240	1,6
	300 et 400	1,8
	500 et 625	2,1
	800	2,4
	10-240	2,0
	300 et 400	2,2
	500 et 625	2,4
20	25-95	7,0
20	120-400	6,0
35	120-400	9,0

Le principal inconvénient de l'isolant en papier imprégné est sa forte hygroscopicité. Par conséquent, pour protéger l'isolant de l'humidité pendant le stockage, la pose et le fonctionnement, les câbles sont enfermés dans une gaine métallique - aluminium ou plomb.Si auparavant le métal principal des gaines de câbles était le plomb, aujourd'hui la grande majorité est réalisée dans une gaine en aluminium.

La conductivité électrique élevée de l'aluminium permet d'utiliser des gaines en aluminium comme quatrième âme, ce qui permet d'importantes économies d'aluminium, de couvertures isolantes et de protection. Cependant, les coquilles en aluminium ne peuvent pas être utilisées dans des conditions d'exposition à des milieux agressifs (vapeurs alcalines, solutions alcalines concentrées). Dans de telles conditions, il est nécessaire d'utiliser des gaines de plomb.

L'utilisation d'une coque ondulée augmente la flexibilité, cependant, lors de la pose sur des voies inclinées, la composition d'imprégnation peut s'écouler le long des ondulations et la formation d'inclusions d'air dans l'isolation. A cet égard, les gaines ondulées ne peuvent être utilisées que dans des câbles dont l'isolant est imprégné de composés non drainants.

En règle générale, les coques métalliques sont protégées de la corrosion et des dommages mécaniques par des capots de protection.

Câbles pour pose verticale.

Lors de la pose de câbles avec isolation en papier imprégné sur des itinéraires avec une grande différence de niveau, il existe un risque que la composition d'imprégnation s'écoule vers la partie inférieure de l'itinéraire. Le ruissellement de la composition se produit principalement le long des espaces entre les fils dans les fils toronnés torsadés, ainsi que dans l'espace entre la gaine métallique et l'isolant, et dans une moindre mesure à l'intérieur de l'isolant en papier lui-même. Dans les parties hautes de la voie, la tenue diélectrique de l'isolant est ainsi diminuée du fait de l'apparition d'entrefers. Dans les sections inférieures du parcours, en raison de la pression accrue de la composition d'imprégnation, une dépressurisation est possible. Par conséquent, les câbles avec isolation en papier imprégné de conception conventionnelle peuvent être posés sur des itinéraires avec une différence de niveau entre les points les plus hauts et les plus bas ne dépassant pas 15-25 m. une diminution du volume de la composition d'imprégnation dans l'isolant ; une augmentation de la viscosité de la composition d'imprégnation.

Les manchons d'arrêt limitent le mouvement de la composition d'imprégnation d'une section de la ligne de câble à l'autre, ce qui permet d'augmenter la différence de niveaux de pose, cependant, pour les itinéraires raides et verticaux, l'utilisation de manchons d'arrêt n'est pas toujours efficace.

La valeur admissible de la différence de niveau de pose augmente considérablement lors de l'utilisation de câbles avec une mauvaise isolation imprégnée. En eux, après imprégnation, une opération technologique d'appauvrissement de l'isolation est effectuée, au cours de laquelle la composition d'imprégnation située dans le noyau et dans les espaces entre les bandes de papier est retirée. Un câble à isolant imprégné appauvri peut être posé sur des parcours avec un dénivelé de 100 m s'il est doté d'une gaine en plomb ; les restrictions sur la différence de joint sont complètement supprimées s'il a une coque en aluminium. Cependant, la rigidité diélectrique de l'isolation de tels câbles est inférieure par rapport à la conception conventionnelle, ils sont donc produits pour des tensions ne dépassant pas 6 kV.

Pour la pose sur des voies verticales et escarpées sans limiter la différence de niveau, un groupe spécial de câbles avec isolation en papier imprégné d'une composition non fluide est prévu. La composition d'imprégnation non fluide a une viscosité élevée, ce qui élimine pratiquement son mouvement sur la longueur. Les câbles à isolation imprégnée d'une composition non drainante sont produits pour des tensions de 6, 10 et 35 kV en versions unipolaires et tripolaires, et leurs conceptions ne diffèrent pas fondamentalement des conceptions des câbles conventionnels.

La température admissible à long terme des âmes de câble pour une tension de 1 à 35 kV (température de fonctionnement) est indiquée dans le tableau. 3.

Tableau 3

Température admissible à long terme des âmes des câbles pour la tension 1-35 kV

Noté tension, kV	Imprégnation de l'isolant	Travail autorisé température, °C
1 et 3kV	visqueux	80
1 et 3kV	appauvri	80
6kV	visqueux	65
6kV	Épuisé, non drainant	75
10 kV	Visqueux, anti-goutte	60
20 kV	visqueux	55
35 kV	Visqueux, anti-goutte	50

Le catalogue de notre site présente divers produits de câbles et fils.

L'un des types de câbles d'alimentation - câble isolé en papier. La pose d'un tel câble peut être réalisée en permanence dans le sol, sous l'eau, dans les airs. Ces câbles sont utilisés pour la distribution et le transport d'électricité jusqu'à 35 kV.

Un câble appartenant à cette classe peut avoir des conducteurs en cuivre ou en aluminium. Aussi câbles isolés en papier peut avoir forme différente: monolithique, secteur ou toronné.

Chacun de ces types de câbles est conçu pour des températures de fonctionnement de -50 à +500C et pour une tension alternative de 10 à 50 Hz.

Des rubans de câble en papier imprégnés de colophane d'huile ou d'une composition anti-goutte sont appliqués sur les âmes. Les noyaux ainsi isolés sont torsadés.

Les espaces entre les noyaux sont remplis de paquets spéciaux en papier sulfate. Ensuite, l'isolation de la ceinture est appliquée. L'isolation des phases et des courroies peut être d'épaisseur différente, en fonction des conditions de travail.

L'inconvénient d'un tel isolant en papier, même imprégné d'une composition spéciale, est qu'il est fortement hygroscopique. Pour protéger le câble de l'humidité lors de l'installation et du fonctionnement, il est placé dans une gaine métallique.

Câble d'alimentation avec isolation en papier peuvent avoir des skins différents. Tout dépend de l'environnement et de la zone climatique dans lesquels il est utilisé. La coque peut être en aluminium, en plomb ou en PVC armé.

Les dommages mécaniques ne sont pas terribles pour un câble gainé aluminium (contrairement aux câbles gainés plomb), et en plus, il est plus hermétique.

La conductivité électrique de l'aluminium est élevée, ce qui permet d'utiliser la gaine en aluminium comme quatrième âme du câble. Cela permet d'économiser l'aluminium, la couverture protectrice et isolante.

Toutefois, si câble d'alimentation isolé en papier est utilisé dans un environnement agressif (par exemple, des vapeurs alcalines ou des solutions alcalines concentrées), seul un câble gainé de plomb peut être utilisé dans une telle situation.

Si le câble a un diamètre supérieur à 40 mm, il devient alors excessivement rigide. Dans ce cas câble isolé en papier fabriqué avec une coque en aluminium ondulé. Mais même dans ce cas, il y a des inconvénients.

Si le câble est posé en biais, la composition d'imprégnation peut s'écouler le long des ondulations. Par conséquent, une gaine ondulée n'est utilisée que si les rubans de câbles en papier sont imprégnés d'un composé visqueux et non coulant.

Dans notre catalogue, vous pouvez choisir la marque câble d'alimentation avec isolation en papier, qui est le plus approprié pour résoudre la tâche qui vous est assignée. Nos conseillers vous aideront à choisir le bon câble.

Il convient de classer les câbles d'alimentation en fonction de la tension nominale pour laquelle ils sont conçus ; le type d'isolation et les caractéristiques de conception des câbles peuvent également servir de caractéristiques de classification.
Tous les câbles d'alimentation en fonction de la tension de fonctionnement nominale peuvent être divisés en deux groupes. Le groupe des câbles basse tension comprend les câbles destinés à fonctionner dans des réseaux électriques avec un neutre isolé de tension alternative 1,3,6,10,20 et 35 kV avec une fréquence de 50 Hz. Les mêmes câbles peuvent être utilisés dans les réseaux à tension alternative avec neutre à la terre et dans les réseaux à tension continue. Ces câbles sont fabriqués en Russie avec du papier imprégné, du plastique et du caoutchouc, et le type d'isolation le plus prometteur est le plastique. Les câbles à isolation plastique sont plus faciles à fabriquer, faciles à installer et à utiliser. La production de câbles d'alimentation à isolation plastique est actuellement en pleine expansion. Les câbles électriques avec isolation en caoutchouc sont produits en quantités limitées.
Les câbles à un et trois conducteurs sont conçus pour fonctionner dans des réseaux avec une tension de 1 à 35 kV, les câbles à deux et quatre conducteurs sont utilisés dans des réseaux avec une tension allant jusqu'à 1 kV.
Le câble à quatre conducteurs est conçu pour les réseaux CA à quatre fils. Le quatrième noyau est mis à la terre ou mis à la terre, par conséquent, sa section transversale est généralement inférieure à la section transversale des noyaux principaux.Cependant, lors de la pose de câbles dans des salles explosives et dans certains autres cas, la section transversale du quatrième noyau est choisie égale à la section transversale des noyaux principaux.

Câbles à champ électrique radial pour des tensions de 20 et 35 kV.

Avec une augmentation de la tension de fonctionnement, les intensités de champ électrique dans l'isolation du câble augmentent et, à des tensions supérieures à 20 kV, les valeurs de la composante tangentielle de l'intensité de champ dans les câbles à isolation de ceinture sont proches des valeurs à laquelle une rupture d'isolation est possible. A cet égard, les câbles pour des tensions de 20 et 35 kV sont réalisés soit en version unipolaire avec des conducteurs ronds en aluminium ou en cuivre dans une gaine en plomb et aluminium, soit en version tripolaire, tandis que le câble est torsadé à partir de trois conducteurs ronds. noyaux isolés, dont chacun a une gaine de plomb. Dans l'isolation de ces câbles, le champ électrique est radial, tandis que la composante longitudinale de l'intensité du champ est pratiquement absente, ce qui permet de fabriquer des câbles avec une isolation en papier imprégnée d'une composition visqueuse d'huile-colophane pour des tensions de 20 et 35 kV .
Les câbles à trois conducteurs à champ électrique radial produits en Russie (appelés câbles à conducteurs revêtus de plomb séparément) portent les marques OSB, AOSB. Ces câbles ont été développés par des docteurs en sciences techniques, le prof. S.M. Bragin et S.A. Yakovlev.
À l'étranger, les câbles dits en H sont largement utilisés, qui portent le nom de leur inventeur, l'ingénieur allemand M. Hochstaedter.
Dans un câble en H, trois âmes isolées et blindées sont torsadées ensemble et placées dans une gaine commune en plomb ou en aluminium ondulé. Le champ radial dans l'isolant est assuré par la présence d'écrans constitués de rubans de cuivre à la surface de chaque âme isolée. Récemment, les câbles en H avec des conducteurs de secteur ont trouvé une distribution. Les câbles en H ont des dimensions globales légèrement inférieures, tout en réduisant la consommation de matériaux pour leur fabrication. Cependant, les câbles OSB sont plus flexibles, contiennent moins de composition d'imprégnation et ont De meilleures conditions pour dissipateur de chaleur.
Les câbles avec des conducteurs revêtus de plomb séparément sont fabriqués uniquement avec des conducteurs ronds en cuivre ou en aluminium d'une section de 25 ... 185 mm 2 pour une tension de 20 kV et d'une section de 120 ... 150 mm 2 pour une tension de 35kV. Pour les câbles de type OSB, on utilise principalement des conducteurs toronnés et les câbles à conducteurs compactés présentent les meilleures caractéristiques. Lors du compactage des noyaux, leur diamètre diminue et la surface du noyau est lissée. Pour égaliser le champ électrique, des écrans en papier semi-conducteur sont placés à la surface du noyau. Un écran de papier semi-conducteur, soit du papier semi-conducteur métallisé, soit du papier semi-conducteur, est également appliqué sur l'isolant, sur lequel une feuille d'aluminium ou de cuivre est placée. L'épaisseur de l'isolation du câble pour une tension de 20 kV pour des sections de 25 ... 95 mm 2 est de 7 mm, pour des sections de 120 ... 150 mm 2 - 6 mm, des câbles pour une tension de 35 kV - pour toutes les sections de 9 mm.
L'épaisseur de la gaine de plomb, en fonction de la section transversale du noyau, est comprise entre 1,4 et 2,8 mm. Les gaines en aluminium pour de tels câbles n'ont pas encore été utilisées en raison de leur rigidité. Les conducteurs séparés sont torsadés en remplissant les espaces entre eux avec du fil de câble imprégné ou du fil de verre. En section transversale, un câble avec remplissage peut avoir à la fois une forme ronde et une forme triangulaire avec des sommets arrondis. À l'extérieur, les noyaux torsadés avec remplissage sont enveloppés de ruban de tissu ou de fil de câble, puis des housses de protection leur sont appliquées. Exemple symbole: câble OSBU 3x50-20 GOST 18410-73 - câble de marque OSB avec des conducteurs d'une section de 50 mmg pour une tension de 20 kV.

Exigences générales pour les câbles avec isolation en papier imprégné pour 1-35 kV.

Ces câbles sont conçus pour fonctionner à une température ambiante de ±50 °C. Lors de la pose de câbles, le rayon de courbure minimum ne doit pas dépasser 15 fois le diamètre extérieur du câble pour les câbles toronnés sous gaine de plomb et 25 fois pour les autres câbles.
Résistance électrique l'isolation à une température de 20 ° C n'est généralement pas inférieure à 200 kOhm / m pour les câbles d'une tension de 6 kV et plus. La valeur de la tangente de perte diélectrique (tg 8), mesurée à la longueur du bâtiment à une tension égale à la moitié de la valeur nominale, ne dépasse pas 0,008. La durée de vie garantie du câble est d'au moins 25 ans.
La température admissible à long terme des âmes des câbles pour une tension de 1 à 35 kV, la température dite de fonctionnement, doit correspondre à
Température admissible à long terme des âmes des câbles avec isolation en papier imprégné pour tension 1-35 kV

Tension nominale câble	Imprégnation de l'isolant	Température de fonctionnement admissible, °C

	appauvri

	appauvri

Facteurs de correction pour la température de l'air

Ordinaire		Facteurs de correction
Température	à la température réelle de l'air, С

* Pour gaz lignes de câble 10-35kV.

Caractéristiques comparatives de la tenue électrique du papier, du dégrippant et de l'isolation des câbles

Isolation	Rigidité diélectrique une minute à 20 "C, kV/mm
Isolation	tension variable	tension constante
papier séché
Huile pénétrante
Isolation des câbles (papier + huile)

pour tension 1–35kV

Riz. 1.5. Câble à trois conducteurs avec isolation de ceinture :

1 - Vécu ; isolation 2 phases ; 3 - isolation de la ceinture;

4 - Coque en métal ; 5.6 - housses de protection et de renfort

L'isolation des câbles est constituée de rubans de papier de câble imprégnés d'une composition de colophane. Dans les câbles pour des tensions de 1 à 10 kV, chaque phase est isolée séparément, puis une isolation commune est appliquée sur les conducteurs isolés torsadés - isolation de la ceinture. Les espaces entre les noyaux isolés sont remplis de paquets de papier au sulfate. Le champ électrique dans les câbles à isolation de ceinture a une forme complexe. Les lignes de champ de force dans certaines zones de la section du câble ne sont pas perpendiculaires aux couches de papier, de sorte qu'une composante tangentielle du champ électrique apparaît dans l'isolant.

Les câbles à gaine aluminium sont beaucoup plus légers que les câbles à gaine plomb (la densité de l'aluminium est 4,2 fois inférieure à celle du plomb).

Câbles à champ électrique radial sous tension20 et 35kV. Avec une augmentation de la tension de fonctionnement, les intensités de champ électrique dans l'isolation du câble augmentent et, à des tensions supérieures à 20 kV, les valeurs de la composante tangentielle de l'intensité de champ dans les câbles à isolation de ceinture sont proches des valeurs à laquelle une rupture d'isolation est possible. A cet égard, les câbles pour des tensions de 20 et 35 kV sont réalisés soit en version unipolaire avec des conducteurs ronds en aluminium ou en cuivre dans une gaine en plomb et aluminium, soit en version tripolaire, tandis que le câble est torsadé à partir de trois conducteurs ronds. noyaux isolés, dont chacun a une gaine de plomb. Dans l'isolation de ces câbles, le champ électrique est radial, tandis que la composante longitudinale de l'intensité du champ est pratiquement absente, ce qui permet de fabriquer des câbles avec une isolation en papier imprégnée d'une composition visqueuse d'huile-colophane pour des tensions de 20 et 35 kV .

Les câbles à trois conducteurs à champ électrique radial produits en Russie (les câbles dits à conducteurs revêtus de plomb séparément) portent les marques OSB, AOSB (Fig. 1.6).