1.4. Силовые кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 1–35кВ

Применение пластмасс для изоляции силовых кабелей позволяет значительно упростить технологию их изготовления. Пластмассовая изоляция может быть наложена на токопроводящие жилы методом выдавливания (экструзии) на червячных прессах. Этот процесс значительно более производителен, чем изолирование методом обмотки лентами. Кроме того, при этом отпадает необходимость сушки и пропитки изоляции. Применение пластмасс позволяет также облегчить конструкцию кабелей, упростить прокладку и монтаж, а также производить прокладку на трассах с большой разностью уровней.

Основными материалами, применяемыми для замены пропитанной маслом бумажной изоляции, являются полиэтилен, поливинилхлорид и этиленпропиленовая резина.

Одним из наиболее перспективных материалов для изоляции кабелей является полиэтилен. Этот материал обладает целым рядом преимуществ по сравнению с другими материалами: высокая электрическая прочность; малые значения плотности, е_r и tgδ; хорошая гибкость; влагостойкость. Следует отметить также, что из всех известных полимерных материалов в настоящее время только полиэтилен может быть получен очень чистым, содержащим минимальное количество примесей, что позволяет применять его в изделиях, предназначенных для работы при высоких напряженностях электрического поля.

Наиболее пригодным материалом для изоляции кабелей является сшитый полиэтилен, т.е. полиэтилен, имеющий пространственную структуру молекул. Электрические свойства его находятся на уровне свойств термопластичного полиэтилена, а нагревостойкость выше.

В России силовые кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 0,66–6 кВ, предназначенные для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках, выпускаются с алюминиевыми и медными жилами сечением от 1,5 до 240 мм². Жилы этих кабелей могут быть круглыми и секторными. В качестве изоляции могут быть использованы поливинилхлоридный пластикат и вулканизированный полиэтилен.

Для защиты от влаги и механических повреждений кабели имеют пластмассовую или алюминиевую оболочку.

Кабели такого типа предназначены для эксплуатации при температуре окружающей среды от –50 до +50°С. Допустимый нагрев жил кабелей в аварийном режиме, не превышающем 8 ч в сутки и не более 1000 ч за срок службы, не должен превышать 80°С для изоляции из поливинилхлоридного пластиката и полиэтилена и 130°С – для изоляции из вулканизированного полиэтилена.

Силовые кабели на напряжение 10–35 кВ выпускаются, как правило, с изоляцией из вулканизированного полиэтилена как одножильными, так и трехжильными. Наиболее часто используются одножильные кабели, которые поставляются большими строительными длинами, более просты в монтаже и эксплуатации (с точки зрения выполнения ремонтных работ).

Отечественные одножильные кабели с изоляцией из вулканизированного полиэтилена на напряжение 10 кВ выпускаются с алюминиевыми токопроводящими жилами сечением 120–240 мм². Оболочка толщиной 1,9–2,1 мм может быть выполнена, к примеру, из поливинилхлоридного пластиката или поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Номинальная толщина изоляции 4 мм. Электропроводящие экраны по жиле и по изоляции имеют номинальную толщину 0,7 мм. Длительная рабочая температура не должна превышать 90 °С.

Аналогичную конструкцию имеют и отечественные кабели на напряжение 35 кВ. В качестве изоляции используются вулканизированный полиэтилен, в качестве оболочки – полиэтилен или поливинилхлоридный пластикат. При наличии значительных растягивающих усилий в эксплуатации применяется броня из круглых стальных оцинкованных проволок. Сечения жил кабелей – от 95 до 240 мм², токопроводящие жилы – медные или алюминиевые. Толщина изоляции – 7 мм; толщина электропроводящего экрана по жиле – 1,0 мм, по изоляции – 0,4 мм. Номинальная толщина оболочки должна составлять 2,3–2,5 мм.