15. Высоковольтные кабельные линии

Кабельные линии (КЛ), как правило, прокладывают в местах, где затруднено строительство ВЛ (городах, населенных пунктах, на терри­тории промышленных предприятий). Они имеют ряд преимуществ пе­ред воздушными линиями: защита от атмосферных воздействий, большая надежность и безопасность эксплуатации. Поэтому, несмотря на большую стоимость, КЛ получили широкое распространение в электрических сетях.

Кабель 6-35 кВ состоит из токоведущих жил, изоляции и защитных оболочек. Жилы выполняют из медной или алюминиевой проволоки и

могут быть одно- и многопроволочными. Изоляция кабелей выше 1 кВ выполняется из пропитанной бумаги и различных пластикатов. Защит­ные оболочки, препятствующие проникновению влаги, газов и кислот, выполняются свинцовыми, алюминиевыми или полихлорвиниловыми. Для механической защиты оболочек на них накладывается стальная броня, поверх которой кладется защитный покров из пропитанной ка­бельной пряжи.

На напряжения ПО кВ и выше кабели выполняются маслонапол-ненными и представляют собой достаточно сложное техническое со­оружение. Различают маслонаполненные кабели низкого (до 0,5 МПа) и высокого (1...1,5 МПа) давления.

Маслонаполненный кабель низкого давления выполняется с полой токопроводящей жилой, скрученной из отдельных медных проволок. Внутри жилы имеется канал, заполненный маслом под давлением, что исключает возможность образования пустот в бумажной изоляции и значительно повышает ее электрическую прочность. Маслопроводя-щий канал через специальные муфты соединяется с расположенными вдоль трассы баками давления.

Фазы маслонаполненного кабеля высокого давления помещаются в стальной трубопровод, поверх которого имеется антикоррозийное по­крытие. Стальной трубопровод, являющийся защитой от механических повреждений, заполнен маслом под избыточным давлением.

В настоящее время освоен также выпуск кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Благодаря высоким термомеханическим свойст­вам кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена допускают большие токовые нагрузки, чем кабели с бумажной пропитанной, обычной пла­стмассовой и резиновой изоляцией.

Способ прокладки КЛ выбирают в зависи­мости от числа кабелей, условий трассы, сте­пени загрязненности и агрессивности окру­жающей среды, требований эксплуатации, экономичности и других факторов.

Прокладка КЛ в земляной траншее являет­ся одним из наиболее простых и экономичных способов (рис. 3.19). Глубина траншеи зависит от напряжения КЛ. Для кабельных линий на­пряжением до 10 кВ траншея имеет глубину 0,8 м, для КЛ напряжением 110 кВ - 1,5 м.

Дно траншеи покрывается слоем песка или просеянного грунта, на который уклады­ваются в один ряд кабели. Расстояние между соседними кабелями должно быть не менее 0,1 м. Сверху кабели накрывают слоем песка или просеянного грунта. Выше укладываются железобетонные плиты или слой красного кирпича, служащие для защиты кабелей от механических повреждений при проведении землеройных работ.

В одной земляной траншее прокладывают не более шести кабелей. Это обусловлено тем, что с увеличением числа кабелей их ус­ловия охлаждения ухудшаются, допустимая токовая нагрузка кабелей уменьшается, эффективность использования кабелей снижается.

П рокладка КЛ в блоках используется при большой стесненности кабельной трассы и пересечениях с инженерными сооружениями, на­пример с железными дорогами (рис. 3.20). Через определенные рас­стояния сооружаются кабельные колодцы, в которых осуществляется соединение кабелей. Это более дорогой способ прокладки, с худшими условиями охлаждения по сравнению с прокладкой кабелей в земляной траншее.

При прокладке в одном направлении большого количества кабелей (более 20) используются кабельные каналы и тоннели. Железобетон­ные каналы могут быть подземными или полуподземными. Такой спо­соб прокладки используется в основном на территориях подстанций и цехов промышленных предприятий (рис. 3.21).

Прокладка кабелей в туннелях является наиболее дорогим спосо­бом, поэтому применяется только при большом количестве кабелей (не менее 30). Тоннель представляет собой сборную железобетонную кон­струкцию, в которой по кронштейнам прокладываются кабели разного напряжения и разного назначения (силовые и контрольные). Кроме кабелей в тоннелях могут прокладываться и другие инженерные сети (рис. 3.22).

Галереи и эстакады отличаются от тоннелей тем, что располагают­ся над поверхностью земли на специальных стойках (рис. 3.23). В этом случае для кабельной трассы отчуждается меньшая площадь. Галереи и эстакады в отличие от тоннелей используются на производствах, где возможны скопления горючих и взрывоопасных газов (тяжелее возду­ха) и на предприятиях с большой агрессивностью почвы.

16. Высоковольтные токопроводы.

Токопроводы напряжением 6-35 кВ применяются для внутризавод­ского электроснабжения промышленных предприятий с мощными концентрированными нагрузками, например предприятий черной и цветной металлургии и химической промышленности. Основным эле­ментом токопровода является жесткая или гибкая шина из алюминия или его сплава. Конструктивно токопроводы различают:

• гибкий токопровод (рис. 3.24, а);

• жесткий симметричный токопровод (рис. 3.24, б);

• жесткий несимметричный токопровод (рис. 3.24, в).

В токопроводах с жесткой ошиновкой при токах до 2 кА исполь­зуются плоские шины, при больших токах - шины швеллерного или другого профиля. В симметричных токопроводах шины располагаются по вершинам равностороннего треугольника, в несимметричных - вер­тикально. Жесткие токопроводы имеют небольшие пролеты между точками крепления шин и, следовательно, требуют большого количе­ства изоляторов и контактных соединений.

Токопровод с гибкими шинами практически представляет собой воздушную линию с проводами большого сечения. Длина пролета здесь значительно больше, чем у токопроводов с жесткими шинами. Однако токопроводы с гибкими шипами требуют более широкой тер­ритории, чем токопроводы с жесткой ошиновкой.

По сравнению с кабелями, прокладываемыми в тоннелях или по эс­такадам и галереям, токопроводы имеют ряд преимуществ:

• меньше расходуется цветного металла;

• изоляцией токопроводов является воздух;

• перегрузочная способность токопроводов значительно выше, чем кабелей;

• надежность токопроводов выше, чем кабелей.