Раздел 5 Проводниковые изделия
Вопрос: Кабели высокого напряжения
Ответ:
Кабели высокого напряжения выполняют с изоляцией из полиэтилена низкой плотности и сшитого полиэтилена низкой плотности. Последний может выдерживать более высокие напряжения и все шире используется в данной области, вытесняя маслонаполненные кабели.
Для кабелей высокого напряжения ( до 500 кВ), заключенных в стальные трубы, требуется масло с более высокой вязкостью, чем масло для трансформаторов и кабелей более низкого напряжения.
Для кабелей высокого напряжения необходимо производить расчет условий, при которых может возникнуть тепловой пробой кабеля.
Конструкции кабелей высокого напряжения весьма разнообразны.
Для кабелей высокого напряжения ( до 500 кв), заключенных в стальные трубы, требуется масло с более высокой вязкостью, чем масло для трансформаторов и кабелей более низкого напряжения. Такое масло должно иметь низкий tg 6 как в исходном состоянии, так и в процессе длительной эксплуатации. Весьма важна низкая температура застывания. Масло для указанных кабелей выпускают под марками С-110 и С-220, отличающимися по вязкости и температуре застывания. Высокие электроизоляционные характеристики масла при относительно высокой их вязкости достигаются глубокой очисткой товарных авиамасел с помощью адсорбентов.
Для кабелей высокого напряжения весьма существенно также, чтобы при рабочем напряжении кабеля диэлектрические потери в его изоляции были малы.
Нагрев кабелей высокого напряжения с пропитанной бумажной изоляцией ограничивается не только свойствами пропитанной бумаги, способной длительно работать при температурах порядка 90 С, но и сложными, разнообразными Процессами в изоляции, ухудшающими ее состояние.
Для кабелей особо высокого напряжения до 500 кв, заключенных в стальные
трубы, требуются масла с более высокой вязкостью, чем масло для
трансформаторов и кабелей более низкого напряжения. Такие масла должны
иметь низкие значения tgd как в исходном состоянии, так и в процессе
длительной эксплуатации. Весьма важным показателем их является низкая температура застывания. Масла для указанных кабелей выпускаются под маркой
С-110 и С-220, отличающиеся по вязкости и температуре застывания. Высокие электроизоляционные характеристики масла при относительно высокой их
вязкости достигаются проведением глубокой очистки товарных авиамасел с помощью адсорбентов. Адсорбционная очистка отличается от применяемой при производстве конденсаторного масла и масла МН-2 тем, что сырье, растворенное в сжиженном пропане пропускается через ряд колонн (перколяторов),наполненных адсорбентом, после чего пропан удаляется
испарением. При такой очистке полностью удаляются асфальто-смолистые примеси и ароматические углеводороды.
Таким образом, полученные масла представляют собой чистые нафтено-парафиновые углеводороды.
Для трехфазных кабелей высокого напряжения, по причине требуемых значительных расстояний между внешними присоединительными зажимами изоляторов, применяются специальные распорные концевые соединения, состоящие из трех однопроводных концевых муфт ( фиг. Трехфазный кабель заканчивается в общей свинцовой муфте, в которой концы жил соединяются с соответствующими им концевыми муфтами помощью одножильных коротких освинцованных кабелей.
В кабелях высокого напряжения влияние выделения тепла в изоляции за счет диэлектрических потерь становится весьма существенным.
В кабелях высокого напряжения на напряжение 10 кв и выше, кроме полупроводящих слоев по жиле и по изоляции и более тщательного изготовления и - наложения резиновой изоляции, для устранения влияния ионизации применяются озоностойкие резиновые смеси. В этих случаях допускаемая максимальная напряженность электрического поля повышается до 5 - 8 кв / мм.
В кабелях высокого напряжения потери электроэнергии обусловлены процессами в изоляции кабелей. Ток, проходящий через изоляцию кабелей, имеет активную составляющую, определяемую сквозным током проводимости и ориентацией дипольных молекул. Потери активной мощности в диэлектриках кабелей зависят от конструкции кабеля и его номинального напряжения и составляют для кабелей 110 - 220 кв несколько киловатт на 1 км кабеля.