3.21.Газонаполненные кабели

Кабели с газонаполненной изоляцией (рис. 3.22) нашли широкое применение в ряде стран на напряжение 35–275 кВ. Преимущества кабелей с газовой изоляцией: 1) дешевле кабелей с БМИ, т.к. не содержат дорогого дегазированного масла, а бумагу можно пропитать обычным маслоканифольным составом; 2) используется подпитывающая аппаратура, обеспечивающая стабильность давления при колебаниях температуры, а пункты на трассе могут располагаться на значительном расстоянии; 3) прокладка может осуществляться на трассах различной сложности. Недостатки: меньшая электрическая прочность, зависимость прочности от давления и температуры. В качестве изолирующего газа применяется сухой очищенный азот, элегаз, смесь азота с элегазом.

Рис. 3.22 – Газонаполненные кабели: а – с полыми каналами; б – в трубопроводе

По конструктивному исполнению выпускаются следующие модификации: 1) кабели с подачей газа в полый проводник, как в маслонаполненных кабелях; 2) трехжильные кабели с подачей газа по каналам, расположенным под защитной металлической оболочкой между фазами (рис. 3.22 а); 3) кабель в трубопроводе с газовым наполнением (рис. 3.22 б).

Кабели с полыми жилами получили широкое применение на напряжение 110 кВ и выше и по конструкции не отличаются от маслонаполненных кабелей. В них применяется обедненная БМИ. Бумажная лента накладывается на жилу. Затем после сушки и пропитки излишки пропиточного состава удаляются. Пропиточный состав остается только в капиллярах бумаги. Промежутки между лентами заполняются газом. Поверх изоляции наносится эластичная оболочка, играющая роль мембраны. Электрическая прочность такой изоляции выше, чем в кабелях других модификаций, т.к. изоляция у жилы, где максимальная напряженность электрического поля, находится под высоким давлением. Давление газа у жилы мало зависит от утечки газа через оболочку или кожух муфты. В трехфазных кабелях два газовых канала образованы металлическими спиралями и дают свободный доступ газу в изоляцию по всей длине. Третий канал представляет собой трубу со сплошными стенками.

В газонаполненном кабеле в стальной трубе изоляция жил выполнена из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом, и покрыта сверху пластиковой оболочкой. Давление на изоляцию передается через оболочку.

Перспективной является конструкция с чисто газовой изоляцией. В такой конструкции токопровод изолируется с помощью изолирующих распорок из эпоксидного компаунда и закрепляется в специальной трубе. Пространство между токопроводом и трубой заполняется газом под давлением. Внешняя оболочка для увеличения гибкости может выполняться гофрированной. Строительная длина 100–200 м, наружный диаметр – 127 мм. (275 кВ).

Преимущества: передача больших мощностей, малая емкость, самовосстанавливающаяся изоляция.

3.22.Кабели постоянного тока

В настоящее время изготавливаются на напряжение до 400 кВ, как одножильные, так и двухжильные. По конструкции кабели постоянного тока аналогичны кабелям переменного тока. Однако, толщина изоляции у них значительно меньше, т.к. при постоянном напряжении более благоприятное распределение напряженности электрического поля и процесс поляризации носит замедленный характер. Выпускаются следующие виды кабелей постоянного тока: 1) кабели с БМИ с вязкой пропиткой; 2) маслонаполненные кабели; 3) газонаполненные кабели,