Строение кабеля для различных условий эксплуатации и прокладывания
Кабели с изоляционной оболочкой из сшитого полиэтилена нетрудно отличить от кабелей, изолированных с помощью бумажно-масляной основы. Конструкция кабелей имеет следующую основу: токопроводящая жила, обычно, круглой формы, на нее нанесен слой изоляции, под которым располагаются различные защитные слои. Если рассматривать строение кабеля с отдельно освинцованными жилами, то он имеет практически такое же строение, точнее, каждая его фаза.
До применения изоляции из сшитого полимера широко использовались кабели под большие значения напряжения с масляным наполнением. Почему они так легко были заменены на сшитую изоляцию? Все дело в том, что маслонаполненные кабели требуют очень больших расходов на свою эксплуатацию, современные обходятся гораздо дешевле. Причем стоимость расходов за весь срок эксплуатации фактически будет равной изначальной стоимости линии.
Итак, давайте подытожим список предшественников изоляции из сшитого полимера:
- Бумажная изоляция с масляной пропиткой, использовалась под напряжение до 10 киловольт;
- Отдельно освинцованные кабельные жилы, предназначались под напряжение до 35 киловольт;
- Кабели с масляным наполнителем.
Строение кабелей, имеющих изоляцию из полиэтилена, полученного методом сшивки, практически не имеет различий на всей линейке напряжений от шести до пятисот киловольт. Единственное различие заключается в изменении толщины кабельной изоляции по мере увеличения напряжения. Для кабеля под шесть киловольт изоляцию накладывают толщиной всего в 2,83 миллиметра, а на силовой кабель под пятьсот киловольт изоляция будет наноситься слоем в 42 миллиметра толщиной. Не стоит пугаться стоимости силовых кабелей под большое напряжение, они полностью окупятся еще задолго до окончания срока своей эксплуатации.
Помимо кабелей одножильных в нашем производстве изготавливаются кабели с тремя фазными жилами. Но под большое напряжение такие кабели не подходят, они применяются только в диапазоне от шести до тридцати пяти киловольт.
Токоведущие жилы чаще всего имеют круглое сечение. Все дело в том, что эффективность круглой жилы намного выше секторной, потому что дальше всего магнитное электрическое поле распространяется от имеющихся на токопроводящих частях выступов. Круглая жила не имеет таких выступов, за редким исключением, поэтому только за счет расположенных рядом друг с другом фаз может работать в таком кабеле взаимная индукция. Эффективнее всего работают фазы, расположенные по форме треугольника – тогда электромагнитное поле становится симметричным и потери электричества в таком поле настолько мизерные, что их не учитывают в рабочих расчетах. Такой кабель может быть проложен в любых условиях, но для условий с повышенным содержанием влаги следует дополнительно обезопасить кабельные линии, путем наложения дополнительных защитных слоев, способных создать надежную герметичность.
Существует такой вариант исполнения кабеля – кабель, скрученный из трех одножильных кабелей. Такие кабели не пользуются особым спросом, ведь их нельзя использовать для прокладки в земле. Жилы, используемые для скрутки кабеля, имеют круглую форму сечения, и полости между ними практически ничем не заполнены, только небольшой прослойкой, служащей для поддержки формы. Не стоит использовать такие кабели при прокладке трассы длительной протяженности – такой кабель имеет треугольную форму под изоляцией, которая способна оставить полости в местах наложения соединительных манжет, после того, когда будет произведена термоусадка соединительных покрытий. А этот нюанс может препятствовать полной герметизации покрытий.
Были попытки единичного производства кабелей без заполнения, в целях эксперимента. Но в массовое производство данная разработка так и не поступила. Помимо того, что жилы в таких кабелях секторные и они располагаются в виде треугольника, еще нет специального инструмента, с помощью которого возможно снять изоляцию. Поэтому при монтаже данных кабелей изоляционный слой приходится снимать вручную. Сами понимаете, что это не технологично, небезопасно, сложно и занимает гораздо большее время.
Для таких работ у электромонтеров должна быть очень высокая квалификация, а таких работников единицы. А также, форма расположения жил создает риск неполной герметизации соединений, что может привести к повреждению кабельной жилы. Все эти причины оставили такой вид кабеля в разряде опытных.