КАБЕЛИ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ И ДРУГИЕ ТИПЫ КАБЕЛЕЙ
Кабели с пластмассовой изоляцией в СССР изготовляются на напряжение 110 кВ, и их выпуск начат ? 1981 г. на опытном заводе ВНИИКП. Кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии при номинальном напряжении 64/110 кВ частотой 50 Гц для прокладки в трехфазных системах на трассах с неограниченной разностью уровней. По состоянию на 1983 г. серийно изготовляются кабели с алюминиевыми токопроводящими жилами сечением 350 и 625 мм2.
Токопроводящая жила сечением 350 мм2 однопроволочная из мягкого алюминия; сечением 625 мм2 состоит из многопроволочного сердечника сечением 400 мм2 (37x3,73 мм), поверх которого наложена алюминиевая оболочка сечением 225 мм2.
Рис. 1.3. Поперечный разрез кабеля 110 кВ с пластмассовой изоляцией:
1 — жила; 2 — экран из электропроводящего вулканизированного полимера; 3 — эмиссионный слой; 4 — изоляция из полиэтилена; 5 — экран из медной ленты; 6 — оболочка пластмассовая
Поверх токопроводящей жилы последовательно накладываются: слой электропроводящего вулканизированного полимера; эмиссионный слой; слой изоляции из вулканизированного полиэтилена; слой электропроводящего вулканизированного полимера; экран из медной ленты, гофрированной в поперечном направлении; оболочка из полиэтилена, самозатухающего полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката [19]. В зависимости от материала оболочки кабелям присвоены марки АПвП, АПвПс и АПсВ. Поперечный разрез кабеля представлен на рис. 1.3, а конструктивные параметры приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Элемент конструкции | Сечение жилы, мм2 | |||
350 | 625 | |||
Номинальная толщина, мм | Диаметр, | Номинальная толщина, мм | Диаметр, | |
Токопроводящая жила |
| 21,1 |
| 31,4 |
Слой электропроводящего вулканизированного полимера | 1,15 | 23,4 | 1,15 | 33,7 |
Эмиссионный слой | 0,45 | 24,3 | 0,45 | 34,6 |
Изоляция из вулканизированного полиэтилена | 11,4 | 47,1 | 11,4 | 57,4 |
Слой электропроводящего вулканизированного полимера | 1,25 | 49,6 | 1,25 | 59,9 |
Экран из медной ленты | 0,25 | 50,1 | 0,25 | 60,4 |
Оболочка из полиэтилена, самозатухающего полиэтилена или поливинилхлорида | 2,8 | 55,7 | 2,8 | 66 |
При проведении периодических электрических испытаний на образцах кабелей с пластмассовой изоляцией объемы испытаний, значения и длительность испытаний повышенным напряжением приняты те же, что и для маслонаполненных кабелей низкого давления на напряжение 110 кВ. В процессе проведения сдаточных испытаний на строительных длинах с кабелем предъявляются следующие требования:
Испытание напряжением частоты 50 Гц, кВ/мин......................................... 190/15
Тангенс угла диэлектрических потерь tg δ кабеля при напряжении
64 и 130 кВ, не более:.......................................................................................... 0,001
Уровень частичных разрядов, пКл, не более:
при напряжении 130 кВ................................................................................. 20
при напряжении 90 кВ.................................................................................... 5
Длительно допустимая температура токопроводящих жил кабеля в эксплуатации 90°С, значения токовых нагрузок приведены в табл. П9.5.
Кроме прокладки без ограничения разностей уровней к преимуществам кабелей с пластмассовой изоляцией следует отнести отсутствие системы масло-подпитки, меньшую стоимость и трудоемкость работ при эксплуатации кабельных линий высокого напряжения. С учетом опыта изготовления монтажа и эксплуатации кабелей с (пластмассовой изоляцией на напряжение 110 кВ ведутся работы по кабелям подобного типа на напряжение 220 кВ.
Учитывая увеличение потребления электроэнергии на относительно небольших площадях в городах и на промышленных предприятиях к концу столетия по кабельным линиям потребуется передавать мощности в несколько тысяч мегаватт. Для этой цели представляется реальным применение новых типов кабелей: с элегазовой изоляцией, криорезистивных и использующих явление сверхпроводимости.
В СССР изготовлен опытный образец криорезистивного кабеля на напряжение 110 кВ и передаваемую мощность около 500 мВ-А. Сечение медной жилы кабеля 350 мм2, диаметр по алюминиевой гофрированной оболочке 78 мм. Криорезистивные кабели по принципу действия сравнимы с кабелями с внутренним искусственным охлаждением, но в них хладоагентом является не масло или вода, а жидкий азот с температурой около —193 °С, находящийся в трубке, расположенной в центре токопроводящей жилы. Повышение пропускной способности криорезистивного кабеля по сравнению с обычными кабелями с форсированным охлаждением достигается за счет большего перепада температур между токопроводящей жилой и окружающей средой, а также уменьшения сопротивления проводника при низких температурах.
Кабель с элегазовой изоляцией (практически это токопровод) представляет собой проводник, который с помощью распорок из изоляционного материала фиксируется внутри металлической трубы, заполняемой элегазом под избыточным давлением. Работы по созданию данных кабелей в нашей стране ведутся в течение нескольких лет; область их применения: глубокие вводы больших мощностей, выводы от электростанций, вставки на воздушных линиях электропередач с большой передаваемой мощностью.
В кабелях, использующих явление сверхпроводимости, в качестве проводящего материала используются сверхпроводящие сплавы. В нашей стране ведутся работы по сверхпроводящим кабелям высокого напряжения и изготовлен опытный образец гибкого сверхпроводящего кабеля переменного тока на напряжение 110 кВ.
