Кабельні лінії електропередачі - розділ Енергетика, Лекція 1. Загальна характеристика СИСТЕМ ПЕРЕДАЧІ І РОЗПОДІЛУ електричної енергії. МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМ Кабельна лінія (Кл) - Лінія Для Передачі Електроенергії, Сос.
Кабельна лінія (КЛ) - лінія для передачі електроенергії, що складається з одного або декількох паралельних кабелів, виконана будь-яким способом прокладки (рис 3.12). Кабельні лінії прокладають там, де будівництво ВЛ неможливо через обмеженої території, неприйнятно за умовами техніки безпеки, недоцільно з економічних, архі-тектурно-планувальним показниками і іншим вимогам.
Найбільше застосування КЛ знайшли при передачі і розподілі ЕЕ на промислових підприємствах і в містах (системи внутрішнього електро-постачання) при передачі ЕЕ через великі водні простори і т. П. Дос-тоінств і переваги кабельних ліній в порівнянні з повітряними: не-схильність до атмосферних впливів, скритність траси і недоступ-ність для сторонніх осіб, менша повреждаемость, компактність лінії і можливість широкого розвитку електропостачання споживачів міських і промислових районів. Однак КЛ значно дорожче повітряних того ж напруги (в середньому в 2-3 рази для ліній 6-35 кВ і в 5-6 разів для ліній 110 кВ і вище), складніше при спорудженні та експлуатації.
До складу КЛ входять: кабель, з'єднувальні та кінцеві муфти, будівельні конструкції, елементи кріплення і ін.
Кабелі напругою до 1 кВ виконуються, як правило, чотирьох-жильними, напругою 6-35 кВ - трижильний, а напругою 110-220 кВ одножильними.
Захисні оболонки робляться зі свинцю, алюмінію, гуми та полі-хлорвінілу. У кабелях напругою 35 кВ кожна жила додатково за-лягає у свинцеву оболонку, що створює більш рівномірний електричні-ське поле і покращує відведення тепла. Вирівнювання електричного поля у ка-білій із пластмасовою ізоляцією і оболонкою досягається екрануванням кожної жили полупроводящей папером.
У кабелях на напругу 1-35 кВ для підвищення електричної ін-ності між ізольованими жилами і оболонкою прокладається шар по-ясною ізоляції.
Броня кабеля, виконана із сталевих стрічок або сталевих оцинкований-них дротів, захищається від корозії зовнішнім покривом з кабельної пряжі, просоченої бітумом і покритою крейдяним складом.
У кабелях напругою 110 кВ і вище для підвищення електричної міцності паперової ізоляції їх наповнюють газом або маслом під хати-точним тиском (газонаповнені і маслонаполненние кабелі).
В марці, позначенні кабелю зазначаються відомості про його конструк-ції, номінальну напругу, кількість і перетин жил. У четирехжіль-них кабелів напругою до 1 кВ перетин четвертої ( «нульовий») жили менше, ніж фазной. Наприклад, кабель ВПГ-1-3 35 + 1 25 - кабель з трьома мідними жилами перетином по 35 і четвертої перетином 25, поліетилен-ленів (П) ізоляцією на 1 кВ, оболонкою з поліхлорвінілу (В), неброні-ний, без зовнішнього покриву, (Г) - для прокладки всередині приміщень, в каналах, тунелях, при відсутності механічних впливів на кабель; кабель АОСБ-35-3 70 - кабель з трьома алюмінієвими (А) жилами по 70, з ізоляцією на 35 кВ, з окремо освинцьованими (О) жилами, в свинцевої (С) оболонці, броньований (Б) сталевими стрічками, з зовнішнім захисним покривом - для прокладки в земляний траншеї; ОСБ-35-3 70 - означає той-який же кабель, але з мідними жилами.
Конструкції деяких кабелів представлені на рис. 3.1 3. На рис. 3.13, а, б дано силові кабелі напругою до 10 кВ.
Чотирьохжильний кабель напругою 380 В (див. Рис. 3.13, а) содер-жит елементи: 1 - струмопровідні фазні жили; 2 - паперова фазная і по-ясна ізоляція; 3 - захисна оболонка; 4 - сталева броня; 5 - захисний по-дах; 6 - паперовий наповнювач; 7 - нульова жила.
Трижильний кабель з паперовою ізоляцією напругою 10 кВ (рис. 3.13, б) містить елементи: 1 - струмопровідні жили; 2 - фазна ізоля-ція; 3 - загальна поясна ізоляція; 4 - захисна оболонка; 5 - подушка під бронею; 6 - сталева броня; 7 - захисний покрив; 8 - заповнювач.
Трижильний кабель напругою 35 кВ зображений на рис. 3.13, в. У нього входять: 1 - круглі струмопровідні жили; 2 - полупроводящіе ек-рани; 3 - фазна ізоляція; 4 - свинцева оболонка; 5 - подушка; 6 - заповни-тель з кабельної пряжі; 7 - сталева броня; 8 - захисний покрив.
На рис. 3.13, г представлений маслонаповнений кабель середнього і високо-кого тиску напругою 110-220 кВ. Тиск масла запобігає по-явище повітря і його іонізацію, усуваючи одну з основних причин пробою ізоляції. Три однофазних кабеля поміщені в сталеву трубу 4, заповнений-ву маслом 2 під надлишковим тиском. Струмовідна жила 6 складається з мідних круглих дротів і покрита паперовою ізоляцією 1 з в'язкою про-Пітко; поверх ізоляції накладено екран 3 у вигляді мідної перфорованої стрічки і бронзових дротів, що оберігають ізоляцію від механічних пошкоджень при протягуванні кабелю в трубі. Зовні сталева труба за-щіщена покровом 5.
Широко поширені кабелі в поліхлорвінілової ізоляції, вироблені трьох, чотирьох і п'ятижильним (3.13, е) або одножильними (рис. 3.13д).
Кабелі виготовляються відрізками обмеженої довжини в залежності від напруги і перетину. При прокладанні відрізки з'єднують за допомогою з-едінітельний муфт, герметизирующих місця з'єднання. При цьому кінці жил кабелів звільняють від ізоляції і закладають в сполучні затиски.
При прокладці в землі кабелів 0,38-10 кВ для захисту від корозії і механічних пошкоджень місце з'єднання полягає в захисний чу-гунний роз'ємний кожух. Для кабелів 35 кВ використовуються також сталеві або склопластикові кожухи. На рис. 3.14, а показано з'єднання трьохжильного низьковольтного кабелю 2 в чавунної муфти 1. Кінці кабелю фік-сіровани порцелянової розпіркою 3 і з'єднані затискачем 4. Муфти кабелів до 10 кВ з паперовою ізоляцією заповнюються бітумними складами, кабелі 20-35 кВ - маслонаповненими. Застосовують і інші конструкції з'єднай-них муфт.
На кінцях кабелів застосовують кінцеві муфти або кінцеві закладення. На рис. 3.15, а наведена мастіконаполненная трифазна муфта зовнішньої установки з порцеляновими ізоляторами для кабелів напругою 10 кВ. Для трьохжильних кабелів з пластмасовою ізоляцією застосовується кінцева муфта, представлена на рис. 3.15, б. Вона складається з термоусаджуваної рукавички 1, стійкої до впливу навколишнього середовища, і полупроводящіх термоусаджуваних трубок 2, за допомогою яких на кінці трьохжильного кабелю створюються три одножильних кабелю. На окремі жили надягають ізоляційні термонасадкові трубки 3. На них монтується потрібне ко-личество термоусаджуваних ізоляторів 4.
Для кабелів 10 кВ і нижче з пластмасовою ізоляцією у внутрішніх приміщеннях застосовують суху оброблення (рис. 3.15, в). Розібраний кінці кабелю з ізоляцією 3 обмотують липкою поліхлорвінілової стрічкою 5 і ла-кіруют; кінці кабелю герметизують кабельною масою 7 і ізоляційної рукавичкою 1, що перекриває оболонку кабелю 2, кінці рукавички і жили до-виконавчими ущільнюють і обмотують поліхлорвінілової стрічкою 4, 5, по-останньої для запобігання відставання і розмотування фіксують банда-поверхами з шпагату 6.
Спосіб прокладки кабелів визначається умовами траси лінії. Ка-білі прокладаються в земляних траншеях, блоках, тунелях, кабельних тунелях, колекторах, по кабельних естакадах, а також по перекриттях будівель.
Найбільш часто на території міст, промислових підприємств кабелі прокладають в земляних траншеях. Для запобігання пошкоджень-дений через прогинів на дні траншеї створюють м'яку подушку з шару про-сіяної землі або піску. При прокладанні в одній траншеї кількох кабе-лей до 10 кВ відстань по горизонталі між ними має бути не менше 0,1 м; 0,25 м - між кабелями 20-35 кВ. Кабель засипають невеликим сло-му такого ж грунту і закривають цеглою або бетонними плитами для захисту від механічних пошкоджень. Після цього кабельну траншею за-сипав землею. У місцях переходу через дороги і на вводах у будівлі кабель прокладають в азбестоцементних чи інших трубах. Це захищає кабель від вібрацій і забезпечує можливість ремонту без розтину полотна до-роги. Прокладка в траншеях - найменш витратний спосіб кабельної кана-лізації ЕЕ.
У місцях прокладання великої кількості кабелів агресивний грунт і блукаючі струми обмежують можливість їх прокладки в землі. Поет-му спільно з іншими підземними комунікаціями використовують спеці-альні споруди: колектори, тунелі, канали, блоки та естакади. К-лектор служить для спільного розміщення в ньому різних підземних кому-комунікація: кабельних силових ліній і зв'язку, водопроводу по міських магістралях і на території великих підприємств. При великому числі паралельно кабелів, що прокладаються, наприклад, від будівлі потужної електро-станції, застосовують прокладку в тунелях. При цьому поліпшуються умови експлуатації, знижується площа поверхні землі, необхідна для про-кладки кабелів. Однак вартість тунелів вельми велика. Тунель призначе-значен тільки для прокладки кабельних ліній. Його споруджують під землею зі збірного залізобетону або каналізаційних труб великого діаметра, ем-кістка тунелю - від 20 до 50 кабелів.
При меншій кількості кабелів застосовують кабельні канали, закриті землею або виходять на рівень поверхні землі. Кабельні естакади і галереї використовують для надземної прокладки кабелів. Цей вид кабельних споруд широко застосовують там, де безпосередньо прокладка сило-вих кабелів в землі є небезпечною через зсуви, обвали, вічної мерз-лоти
і т. п. У кабельних каналах, тунелях, колекторах і по естакадах кабелі прокладаються по кабельних кронштейнів.
У великих містах і на великих підприємствах кабелі іноді Прокла-дивать в блоках, що представляють собою азбестоцементні труби, стики яких закладені. Однак в них кабелі погано охолоджуються, що знижує їх пропускну здатність. Тому прокладати кабелі в блоках слід лише при неможливості прокладання в траншеях.
У будівлях, по стінах і перекриттях великі потоки кабелів уклади-ють в металеві лотки і короба. Поодинокі кабелі можуть прокладатися-крито по стінах і перекриттях або приховано: в трубах, в пустотілих плитах та інших будівельних частинах будівель.
Всі теми даного розділу:
Характеристика системи передачі електричної енергії
Основу системи передачі електричної енергії від електричних станцій, її виробляють, до великих районів електроспоживання або розподільних вузлів ЕЕС складають розвинені се
Характеристика систем розподілу електричної енергії
Призначення розподільчих мереж - доставка електроенергії безпосередньо споживачам напругою 6-10 кВ, розподіл електроенергії між підстанціями 6-110 / 0,38-35 кВ район
Система передачі і розподілу електричної енергії
У п. 1.3 приведена характеристика систем передачі і розподілу ЕЕ. Розглянемо взаємозв'язку цих систем на прикладі. Як приклад розглянемо спрощену принципову
Номінальні напруги елементів електричних мереж
Кожна електрична мережа характеризується номінальною напругою, на яке розраховується її обладнання. Номінальна напруга забезпечує нормальну роботу електроспоживачів
Режим нейтралі мереж до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю
Найбільш поширені - чьотирьох мережі трифазного то-ка напругою 380/220, 220/127, 660/380 (рис. 2.3) (чисельник відповідає лінійному напрузі, а знаменник - фазному напруги
Низьковольтні мережі з ізольованою нейтраллю
Це трьохпровідний мережі, які було застосовано для харчування осо-бо відповідальних споживачів при малій розгалуженості мереж при забезпе-випікання в мережах контролю фазної ізоляції. це
Високовольтні мережі з ізольованою нейтраллю
Споживач включений на лінійну напругу, нейтраль і земля в симетричному режимі збігаються. Напруга, яке має витримай-вать ізоляція, - це напруга між фазою і землею
Високовольтні мережі з компенсованою нейтраллю
Ці мережі також відносять до мереж з малим струмом замикання на землю (рис. 2.9).
Високовольтні мережі з глухозаземленою нейтраллю
До таких мереж відносяться мережі з номінальною напругою 110 кВ і вище і великим струмом замикання на землю (g
Питання для самоперевірки
1. Що таке номінальна напруга? 2. Який номінальний ряд напруг електричних мереж? 3. Яка класифікація електричних мереж за напругою, охопленням території, призначе
Лекція 3. ПРИНЦИПИ КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНАННЯ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
План 1. Призначення повітряних ліній електропередачі. 2. Конструктивне виконання повітряних ліній. 3. Опори ПЛ. 4. Провід ВЛ. 5. Грозоза
Повітряні лінії електропередачі
Повітряними називаються лінії, призначені для передачі і рас-пределеніе ЕЕ по дротах, розташованим на відкритому повітрі і під-тримувати за допомогою опор та ізоляторів. повітряні
Питання для самоперевірки
1. Як класифікуються лінії електропередачі за конструктивним виконанням? 2. Якими факторами визначається вибір типу ЛЕП? 3. Яким вимогам повинні удовле
активний опір
Обумовлює нагрів проводів (теплові втрати) і залежить від мате-ріалу струмоведучих провідників та їх перетину. Для ліній з проводитися не-великого перерізу, виконаних кольоровим металом
ЛЕП зі сталевими дротами
Основна перевага сталевих дротів - їх високі механічні властивості. Зокрема, тимчасовий опір на розрив сталевих прово-дів досягає 600-700 МПа (60-70 кг / мм2
Питання для самоперевірки
1.Для яких цілей використовують схеми заміщення? Назвіть переваги і недоліки цих схем. 2. Яка фізична сутність активного опору ЛЕП? 3. Як і в до
Лекція 5. ПАРАМЕТРИ І СХЕМИ ЗАМІЩЕННЯ двообмоткових ТРАНСФОРМАТОРІВ
План 1. Призначення, умовні позначення, схеми з'єднання обмоток і векторні діаграми напруг трансформаторів. 2.Двухобмоточние трансформатори.
двохобмотувальні трансформатори
При розрахунках режимів трифазних електричних мереж з рівномірним завантаженням фаз трансформатори в розрахункових схемах подаються схемою заміщення для однієї фази.
Види і призначення пристроїв
Розглядаються пристрої, що компенсують реактивну потужність: статичні конденсаторні батареї, шунтуючі реактори, статичні тиристорні компенсатори (СТК) і синхронні кому