Strāvas kabeļi ar impregnētu papīra izolāciju spriegumam 1-10 kV

Strāvas vadi ar instalāciju

Lielākā daļa strāvas kabeļu spriegumam līdz 10 kV ir trīsdzīslu ar sektoru dzīslām, tā sauktie kabeļi ar siksnu izolāciju. Šie kabeļi ir pieejami ar vara un alumīnija vadiem ar šķērsgriezumu no 6 līdz 240 mm2. Alumīnija vadi var būt viendzīslas visā šķērsgriezumu diapazonā, turklāt 70-240 mm2 diapazonā tiek ražoti arī kabeļi ar daudzdzīslu blīvvadiem. Vara vadus galvenokārt ražo ar daudzdzīslu, bet šķērsgriezumu diapazonā no 6 līdz 50 mm2 izmanto viendzīslu vadus.

Ir zināms, ka tradicionālās vadošo vadu metodes ir varš un alumīnijs. Pēdējos gados vara ir kļuvusi ārkārtīgi maz, tāpēc alumīniju visplašāk izmanto kabeļu rūpniecībā gan vadītājiem, gan apvalkiem.

Alumīnija elektrovadītspēja ir 1,65 reizes mazāka nekā vara, un tā blīvums ir 3,3 reizes mazāks nekā vara, kas ļauj iegūt alumīnija stieples ar tādu pašu elektrisko pretestību, kas ir 2 reizes vieglākas nekā vara. Alumīnija vienpavediena vadu ražošana blīva sektora veidā sniedz lielu ekonomisko efektu kabeļu nozarē. Šādu vadu izmantošana ļauj samazināt kabeļa diametru, turklāt šādu vadu ražošanā paaugstinās darba ražīgums, jo, salīdzinot ar daudzvadu vadu ražošanu, tiek samazināts vilkšanas operāciju apjoms un vīšanas stiepļu darbība ir izslēgta. Cietā sektora vadiem ir lielāka stingrība nekā savītām; turklāt zināmā mērā palielinās kabeļu uzstādīšanas sarežģītība ar šādiem vadiem. Tomēr, kā liecina pētījumi, kabeļa stingrību galvenokārt nosaka nevis strāvu nesošie vadītāji, bet gan galvenokārt apvalka materiāls un struktūra.

Kabeļu izolācija sastāv no kabeļu papīra sloksnēm, kas piesūcinātas ar kolofonija sastāvu. Kabeļos 1-10 kV spriegumam katra fāze tiek izolēta atsevišķi, un pēc tam savītajiem izolētajiem vadiem tiek uzlikta kopēja jostas izolācija. Fāzes un lentes izolācijas biezumi tiek izvēlēti no kabeļa apstākļiem darba režīmā (Baltkrievijas Republikā 6, 10 kV tīkli tiek realizēti ar izolētu neitrālu), nodrošinot tā drošu darbību avārijas režīmā.

Sadzīves kabeļos izolācijas biezums starp fāzēm ir aptuveni par 36% lielāks nekā izolācijas biezums starp serdi un apvalku.Tātad kabeļiem ar spriegumu 6 kV fāzes izolācijas biezums ir 2 mm, bet siksnas izolācijas biezums ir 0,95 mm, kabeļiem ar spriegumu 10 kV - attiecīgi 2,75 t 1,25 mm.

Kabeļiem ar spriegumu 1 un 3 kV izolācijas biezumu izvēlas galvenokārt, pamatojoties uz tā mehānisko izturību (bez bojājumiem lieces laikā). Atstarpes starp izolētajiem vadiem ir piepildītas ar sulfātpapīra saišķiem.

Impregnētā papīra izolācijas galvenais trūkums ir tās augstā higroskopiskums, tādēļ, lai izolāciju pasargātu no mitruma glabāšanas, ieklāšanas un ekspluatācijas laikā, kabeļi ir ietverti metāla apvalkā.

Strāvas kabeļi ir pieejami svina un alumīnija apvalkā. Alumīnija apvalki ir pietiekami blīvi un mehāniski izturīgāki par svina apvalkiem.Alumīnija augstā elektrovadītspēja dod iespēju izmantot alumīnija apvalkus kā ceturto kabeļa vadītāju, kas nodrošina ievērojamu alumīnija, izolācijas un aizsargpārsegu ietaupījumu. Tomēr kabeļus ar alumīnija apvalkiem nevar izmantot agresīvas vides (sārmu tvaiki, koncentrēti sārmu šķīdumi) iedarbības apstākļos. Šādos apstākļos ir nepieciešams izmantot kabeļus ar svina apvalku.

Pieredze kabeļu ar alumīnija apvalku, kuru diametrs ir lielāks par 40 mm, ražošanā un uzstādīšanā atklāja to pārmērīgo stingrību, tāpēc kabeļi spriegumam 1 kV ar šķērsgriezumu 3 × 240 mm2, 6 kV ar šķērsgriezumu 3 × 150 mm2 un vairāk, 10 kV ar šķērsgriezumu 3 × 120 mm2 un vairāk jāizgatavo ar gofrētu alumīnija apvalku.

Gofrētā apvalka izmantošana palielina kabeļu elastību, bet, velkot šādus kabeļus slīpās trasēs, impregnējošais maisījums var iztecēt pa rievojumu un veidot gaisa ieslēgumus kabeļa izolācijā. Šajā sakarā gofrētos apvalkus var izmantot tikai kabeļos, kuru izolācija ir piesūcināta ar neplūstošiem savienojumiem.

Stāvvada kabeļi

Ieguldot kabeļus ar impregnētu papīra izolāciju trasēs ar lielu līmeņu atšķirību, pastāv risks, ka impregnēšanas maisījums nolaidīsies trases apakšējā daļā. Sastāvs plūst galvenokārt pa spraugām starp vadītājiem savītajos daudzvadu vadītājos, kā arī spraugā starp metāla apvalku un izolāciju un mazākā mērā pašā papīra izolācijā.

Tādējādi sliežu ceļa augšējos posmos kabeļa dielektriskā izturība samazinās, jo izolācijā parādās gaisa spraugas. Maršruta apakšējos posmos stingrā savienojuma palielinātā spiediena dēļ kabelis var būt zem spiediena. Tāpēc kabeļus ar impregnētu parastās konstrukcijas papīra izolāciju var likt trasēs ar līmeņu starpību starp kabeļa atrašanās vietas augstāko un zemāko punktu ne vairāk kā 15-25 m. Var panākt noplūdes efekta samazināšanu impregnēšanas sastāvs izmantojot šādus pasākumus: noslēdzošo savienotāju izmantošana.