Поиск по сайту
Начало >> Статьи >> Кабели для прокладки под землей

Кабели для прокладки под землей

кабели

Технические требования к  кабелям, проложенным в земле и по воздуху, совершенно различны, кроме того на них по-разному влияют природные условия. Подземные сети электропередач обходятся гораздо дороже, чем воздушные, кроме того их сооружение представляет более сложную задачу, ввиду различия в физических и конструкционных запросах, а также запросов по условиям окружающей среды.
Дизайн и конструкция подземных сетей электропередач сложнее, чем воздушных, из-за двух технических особенностей:
Нужна очень мощная изоляция, так как кабеля могут быть расположены в нескольких сантиметрах от проводящей поверхности.
Необходимо снизить температуру, до которой нагревается кабель, в результате электропередачи. Первая подземная сеть электропередач была создана в 1927 году, передаваемое напряжение равнялось 132-м кВ. Кабель был заполнен охлаждающей жидкостью и имел изоляцию из специальной бумаги. Жидкость необходима для снижения температуры.
На данный момент используются два различных вида подземных систем электропередач. В одном случае кабель проложен в трубах, по которым циркулирует охлаждающая жидкость или газ, а в другом используется цельный диэлектрический кабель, который не нуждается в охлаждении газом или жидкостью и считается более современным в техническом плане.
В число основных видов подземных кабельных конструкций входят:

  • Кабель трубного типа  высокого давления, наполненный охлаждающей жидкостью.
  • Кабель трубного типа  высокого давления, наполненный охлаждающим газом.
  • Замкнутая система с жидкостным охлаждением.
  • Цельный кабель с изоляцией из полиэтилена с межмолекулярными связями (СПЭ).
  • Кабель трубного типа с жидкостным охлаждением высокого давления.

Кабель трубного типа  высокого давления, наполненный охлаждающей жидкостью

Кабель трубного типа  высокого давления, наполненный охлаждающей жидкостью, вид конструкции подземных линий электропередач, состоит из стальной трубы и заключённых в неё трёх электрических проводников. Каждый проводник состоит из меди или алюминия и изолирован высококачественной пропитанной маслом крафт – бумагой. Также проводники покрыты защитным металлическим экраном (обычно свинцовым) и волокном (для защиты во время прокладки кабеля).
Внутри стальных труб, три проводника залиты диэлектрическим маслом, которое поддерживается под постоянным давлением. Данная жидкость является изолятором и не пропускает электрический ток. Диэлектрическая жидкость, находящаяся под давлением, предотвращает возможность прохождения электрических разрядов в изоляцию. Прохождение разрядов может привести к неполадкам сети. Также данная жидкость обеспечивает охлаждение проводников. Жидкость обычно статична и охлаждение происходит конвекционным путём. В некоторых случаях масло прогоняется по трубам и охлаждается с помощью теплообменника. Такая система требует установки наземной насосной  станции, которая обычно располагается внутри подстанции.
На насосной станции осуществляется контроль за давлением и температурой жидкости. На них устанавливается устройство  радиаторного типа, которое позволяет теплу выделяться из кабелей в атмосферу. Также производится контроль за состоянием масла или какими-либо повреждениями кабелей. Наружная стальная труба защищает проводники от механических повреждений, попадания воды и минимизирует вероятность утечки масла. Труба защищена от внешних химических и электрических воздействий через почву, при помощи обмотки и катодной защиты.
Проблемы, которые возникают с кабелями трубного типа  высокого давления, наполненными охлаждающей жидкостью – это сложности с обслуживанием и загрязнение почвы, которое может возникнуть в связи с утечкой масла.

Кабель трубного типа, наполненный охлаждающим газом

Кабель трубного типа, наполненный охлаждающим газом, по принципу не отличается от описанной выше, трубы высокого давления, наполненной охлаждающей жидкостью. Единственное отличие – использование для охлаждения сжатого азотного газа вместо масла. Сжатый азотный газ менее эффективен, чем диэлектрические жидкости для сдерживания электрических разрядов и охлаждения.
Для того, чтобы компенсировать этот недостаток, изоляция проводников делается на 20% толще, чем при использовании масла.

кабель трубный высокого давления

Фото 1. Поперечный разрез кабеля трубного типа высокого давления, наполненного охлаждающим газом или  кабеля трубного типа высокого давления, наполненной охлаждающей жидкостью.
Более толстая изоляция и более высокая температура в трубе снижает количество электричества, которое может быть эффективно и безопасно пропущено через линию. В случае пробоя изоляции или сбоя в цепи, устранение неполадок в системе использующей сжатый газ, намного легче, чем в системе с диэлектрическим маслом.

Замкнутая система с жидкостным охлаждением.

Замкнутая система подземных электропередач  с жидкостным охлаждением чаще всего используются в подводных конструкциях. Полая труба, внутри которой проложены проводники, наполнена изолирующей жидкости находящейся под давлением от 1200 до 2400 Па. Кроме того проводники уложены отдельно друг от друга, каждый помещён в отдельную трубку, наполненную изолирующей жидкостью и вдобавок обвёрнут высококачественной крафт-бумагой. Кроме того каждый проводник защищён оболочкой из сплава бронзы и свинца и пластиковой оболочкой.
Жидкость предотвращает электрические разряды, оболочка помогает спрессовывать жидкость, а пластиковая оболочка помогает удерживает жидкость от вытекания. Такая конструкция значительно снижает риск возникновения короткого замыкания, но является куда более дорогостоящей, чем конструкция, в которой проводники уложены в одной трубе.

Цельный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

Подземная система электропередач, использующая цельный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) чаще называется цельным диэлектрическим кабелем. Плотный диэлектрический материал заменяет  сжатую жидкость или газ которыми наполнены кабеля трубного типа. Цельный кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена соответствует национальному стандарту конструкций подземных линий электропередач с напряжением до 200 КВ.

Поперечный разрез цельного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена

Фото 2. Поперечный разрез цельного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Цельный кабель легче в обслуживании, но зато намного сложнее определить и предотвратить возможные пробои изоляции. Диаметр такого кабеля увеличивается, соответственно повышению напряжения. Для каждой подземной системы электропередач, необходимо три цельных кабеля, также как и в воздушных линиях. Они не помещаются в отдельные трубы, но прокладываются в бетонном мешке или закапываются подальше друг от друга. Каждый кабель состоит из медного или алюминиевого проводника и полупроводникового экрана, которые находятся в сердечнике кабеля. Изоляция из полиэтилена с межмолекулярными связями окружает сердечник. Снаружи кабель имеет металлическую оболочку и пластиковое покрытие.
Для системы напряжением в 330 кВ используется 2 комплекта по 3 цельных кабеля, что необходимо по ряду причин, первая из которых – соответствие подземной системы электропередач воздушной системе. Такой дизайн снижает возможность пробоя одного из кабелей и укорачивает время, требующееся на восстановление электропитания.
Большинство случаев ремонта  подземных линий электропередач требуют больших временных затрат, нежели ремонт воздушных линий. Дублированная система кабелей, позволяет перекинуть питание на запасной кабель и заняться ремонтом повреждённого, что значительно снижает временные затраты на ремонт, но такая система требует больше пространства для установки.

Метки: кабель |
 
« Испытание и определение места повреждения кабельных линий 0,4, 6-10 кВ   Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.