2. Кабели высокого напряжения. Общие сведения.

Электрические кабели – это гибкие изолированные проводники, снабжённые защитными оболочками, которые предохраняют изоляцию от внешних механических и иных воздействий. Основными элементами силовых кабелей являются проводники–жилы, изоляция по отношению к земле между жилами, герметичная металлическая оболочка и защитные покровы.

Металлическая оболочка, выполняемая обычно из свинца или алюминия, предохраняет изоляцию главным образом от влаги и отчасти от механических повреждений. Защитные покровы включают броню из стальных проволок или лент и слои кабельной пряжи из жгутового волокна, пропитанной битуминозными составами с антисептиками. Броня обеспечивает главную защиту оболочки кабеля и его изоляции от внешних механических воздействий, а джутовые покровы – защиту оболочки от коррозии. Кабели в целом и все их элементы должны обладать достаточной гибкостью, чтобы их можно было наматывать на барабаны для транспортировки или хранения и изгибать их при укладке по неровной трассе. Поэтому, в частности, жилы силовых кабелей выполняются из большого числа скрученных тонких проволок.

В кабелях изоляция воспринимает на себя массу токоведущих жил, а также значительные усилия, необходимые для изгибания жил при намотке на барабан или при прокладке. В связи сети от изоляции кабелей требуется сочетание с достаточной гибкостью с высокой механической прочностью.

Обычное для изоляции оборудования ВН требование к высокой электрической прочности применительно к силовым кабелям имеет большое значение. Дело в том, что при увеличении электрической прочности и соответственно при уменьшении толщины изоляции не только снижаются затраты на её изготовление, но и улучшаются отводы тепла от жилы и увеличиваются допустимые рабочие токи, кабель становится более гибким, достигается экономия металла оболочки и покровных материалов.

К надёжности и, следовательно, к их изоляции предъявляются повышенные требования, т.к. на отыскание места повреждения и особенно его устранение в подземных линиях затрачивается много и времени средств. При этом следует иметь в виду, что кабельные линии выполняются обычно из нескольких отрезков ограниченной длины (строительная длина от 250 до 750 м), соединяемых последовательно с муфтами. Последние монтируются в полевых условиях, поэтому технология наложения в них изоляции значительно уступает заводской [13,с .208].

В настоящее время в силовых кабелях ВН преимущественно используется бумажно-пропитанная изоляция, основными материалами которой служат специальные сорта бумаг из сульфатной целлюлозы толщиной 7÷240 мкм, с плотностью 0.8÷1.2 г/см². Для пропитки используются минеральные масла, синтетические жидкости и высокопрочные газы под давлением [13,c.115].

В последние годы начали широко применяться кабели на напряжение до 35 кВ с полиэтиленовой изоляцией. Сейчас разрабатываются кабели на напряжение 110÷220 кВ с полиэтиленовой изоляцией, а также с газовой изоляцией под давлением. Ведутся работы по созданию кабелей с охлаждением жидким азотом (криорезистивные) и жидким гелием (с использованием явления сверхпроводимости). Силовые кабели предназначаются для передачи и распределения электрической энергии и являются одним из важнейших видов обширного ассортимента кабелей . Они изготовляются с медными и алюминиевыми токопроводящими жилами в свинцовой или алюминиевой оболочке с различными защитными покровами в зависимости от назначения и условий эксплуатации.

Для передачи энергии потребителям от низшего напряжения подстанции часто используются кабельные линии. На данной подстанции в качестве таковых применены трехжильные кабели с поясной изоляцией типа ААШв. Прокладка кабелей осуществлена в кабельных туннелях ЗРУ.

Кабель марки ААШв представляет собой трехжильный проводник с поясной изоляцией, в общей алюминиевой и наружной защитной оболочках.

Токопроводящие жилы кабеля - это скрученные многопроволочные жилы, имеющие формы сечений секторов. Применение секторных жил позволяет уменьшить общий диаметр кабеля. Изоляция токопроводящих жил, а также поясная изоляция кабеля, выполнена из кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным составом. С целью снижения напряженности электрического поля междуфазные пространства в кабеле заполняются бумажным корделем, который скручивается также из кабельной бумаги. Изоляция кабеля и токопроводящие жилы фиксируются в алюминиевой оболочке, которая предохраняет изоляцию главным образом от влаги. В свою очередь алюминиевая оболочка защищается от коррозии специальным составом представляющим собой подушку из битумного состава и поливинилхлоридной ленты. Внешняя (защитная) оболочка кабеля обуславливается в виде шланга из поливинилхлорида.

Токопроводящие жилы одножильных и всех многожильных кабелей сечением 2,5-16 мм² изготовляются из одной круглой проволоки. Одножильные кабели больших сечений имеют круглую многопроволочную жилу неуплотненного или уплотненного типа. В многожильных кабелях применяются сплошные, а для больших сечений - многопроволочные уплотненные жилы секторной (в трехжильных) или сегментной (в четырехжильных) формы.