Вопрос 2. Какие материалы применяются для изготовления токоведущих частей проводов и тросов.

Назовите факторы, определяющие необходимость применения изолированных проводов.

Провода делятся на изолированные и неизолированные, защищенные и незащищенные. Неизолированные (голые) провода, применяемые в основном для прокладки ВЛ, изготовляют алюминиевыми, сталеалюминиевыми, медными, бронзовыми и стальными. Изолированные провода имеют главным образом токопроводящие алюминиевые и реже медные жилы. В качестве электрической изоляции жил проводов применяют резину и пластмассу. Для защиты проводов от механических воздействий и действия света и влаги применяют оболочку из резины, пластмассы или металлических лент с фальцованным швом. Провода, имеющие внешнюю защитную оболочку, называют защищенными. Некоторые провода изготовляют в оплетке из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом.

Находясь на открытом воздухе, провода подвергаются воздействию атмосферы (ветер, гололед, изменения температуры…), вредные примеси окружающего воздуха (сернистые газы хим. заводов, морская соль…). От этих факторов частично может защитить изоляция. При прокладке проводов в агрессивных средах изоляция защищает провода от разрушения, окисления. Кроме того, немаловажен тот факт, что для изолированных проводов характерны большие значения предельно допустимых токов, что определяет более широкую область их использования. Что касается техники безопасности, изоляция предохраняет от поражения электрическим током.

 

Вопрос 2. Какие материалы применяются для изготовления токоведущих частей проводов и тросов.

На ВЛ применяются голые провода и тросы. В настоящее время используются медные, алюминиевые, сталеалюминиевые, стальные, а в отдельных случаях и провода из специальных сплавов – альдрея и др. По конструкции различают: однопроволочные, многопроволочные из одного металла, многопроволочные из 2–х металлов – стали и алюминия или стали и бронзы.

· Медные провода: изготовлены из твёрдотянутой медной проволоки; Пример маркировки: М-50 (М - марка, d = 50, мм² – сечение);

· Алюминиевые провода: изготовлены из твёрдотянутой алюминиевой проволоки; Недостаток – малая механическая прочность; А-50.

· Стальные провода: изготовлены из стальной оцинкованной проволоки; Недостаток – подверженность коррозии; С–50.

· Сталеалюминиевые провода: изготовлены из стальной оцинкованной жилы, вокруг которой расположена алюминиевая часть; АС – 150/24 (АС – марка, d = 150, мм², 24, мм² – сечения провода и сечение стального сердечника соответственно).

· Провода их альдрея: изготовлены из альдрея – сплава алюминия с незначительными количествами железа (»0,2%), магния (»0,7%) и кремния (»0,8%); Недостаток – малая стойкость против вибраций.

Вопрос 3: Назовите основные конструкции голых проводов, их достоинства и недостатки.

Провода воздушных линий чаще всего неизолированные (голые). Разнообразие условия работы ВЛЭП определяют необходимость иметь разные конструкции проводов. Основными конструкциями являются:

- однопроволочные провода из одного металла;

- многопроволочные провода из одного металла;

- многопроволочные провода из двух металлов;

- пустотелые провода;

- биметаллические провода.

Однопроволочные провода выполняют из одной проволоки. Согласно ПУЭ на линиях напряжением до 1000 В допускается применение однопроволочных стальных проводов диаметром не менее 4 мм и не более 5 мм. Для ответвлений от линий к вводам в здания допускается применение проволок диаметром 3 мм. Ограничение минимального диаметра обусловлено тем, что провода меньшего диаметра имеют недостаточную прочность. Наибольшие диаметры ограничены из-за того, что изгибы однопроволочного провода большего диаметра могут вызвать в его внешних слоях такие остаточные деформации, которые приводят к существенному снижению его прочности.

Многопроволочные провода из одного металла состоят из нескольких свитых между собой проволок. Провода имеют одну центральную проволоку, вокруг которой делаются следующие повивы (ряды) проволок. Количество навиваемых проволок зависит от требуемого сечения провода. При одном повиве провод свит из 7 проволок, при двух повивах – из 19, при трех повивах – из 37 проволок. Скрутка смежных повивов производится в разных направлениях, что обеспечивает более круглую форму и позволяет получить более устойчивый против раскручивания провод. Скрученные проволоки имеют несколько большую длину, чем длина провода, измеренная по его оси. Это обстоятельство вызывает увеличение физической массы провода по сравнению с теоретической, которая получается при умножении сечения провода на длину и объемную массу. Скрутка влияет также на разрывную прочность провода: прочность многопроволочного провода всегда меньше суммы прочностей отдельных проволок, из которых свит данный провод.

Многопроволочные провода имеют по сравнению с однопроволочными ряд существенных преимуществ:

• большую гибкость, что обеспечивает большую сохранность и удобство монтажа;
• высокие сопротивления на разрыв могут быть получены только для проволок относительно небольшого диаметра. Однопроволочные провода с сечениями 25 мм² и более имели бы пониженное сопротивления на разрыв.

Желание повысить механическую прочность привело к изготовлению алюминиевых проводов со стальным сердечником, называемых сталеалюминиевыми. Сердечник провода выполняется из одной или нескольких свитых стальных оцинкованных проволок. Алюминиевые проволоки, покрывающие стальной сердечник одним, двумя или тремя повивами, являются токоведущей частью провода. Электропроводность стального сердечника мала и потому не учитывается. Сравнение показывает, что при почти одинаковом сечении алюминиевой части сечения стальной части резко отличаются друг от друга, что влияет на массу провода и его прочность, определяющую область его применения.

Механическую нагрузку (тяжение по проводу) воспринимают сталь и алюминий. В сталеалюминиевых проводах с отношением сечения алюминия к сечению стали около 5 … 6 алюминиевые проволоки принимают 50 …. 60 % полного тяжения по проводу, а остальное – стальной сердечник.

При необходимости сочетать малое активное сопротивление провода с очень большой механической прочностью применяют сталебронзовые и сталеалдреевые провода. Алдрей представляет собой сплав алюминия с незначительной долей (около 1,2 %) магния и кремния.

Пустотелые медные и биметаллические (стальная проволока, покрытая приваренным слоем меди) применяются редко. Биметаллические провода марки БА состоят из стали, покрытой слоем меди, причем содержание меди по массе может колебаться в пределах 45-50% общей массы биметаллической проволоки. Согласно ПУЭ допускается применение однопроволочных биметаллических проводов сечением не менее 10 мм² и диаметром не более 6,5 мм.

 

Как маркируются провода?

 

Маркировка проводов производится по материалу провода и номинальной площади поперечного сечения. Медные провода обозначаются буквой М, бронзовые—Б, алюминиевые—А, сталеалюминиевые—АС, стальные однопроволочные—ПСО, стальные многопроволочные — ПС и ПМС, полые провода мед­ные— ПМ и алюминиевые—ПА.

После буквенных обозначений материала и конструкции провода указывается номинальное поперечное сечение токоведущей части (мм²). Например, М-50, АС-120 и т. д.

В отечественной практике сталеалюминиевые провода изготовляются трех типов: АСУ—усиленной прочности с отноше­нием площади поперечного сечения алюминиевой части к сталь­ной 4,0—5; AC — с соотношением указанных площадей 7—7,5; АСО — облегченные, с соотношением площадей 8—8,5. В райо­нах с относительно малой интенсивностью гололедных образо­ваний (толщина стенки до 10—15 мм при объемном весе 0,9 Г/см³) преимущественное применение должны иметь прово­да серии АСО.

Многопроволочные стальные провода, маркируемые ПМС, изготовляются из стали с присадкой меди (доли процента) для понижения магнитной проницаемости стали и повышения ее антикоррозийной стойкости.

 

1. Каковы причины применения поясной изоляции в трехжильных кабелях?

Трехжильные кабели напряжением до 10 кВ включительно изготавливают с секторными жилами и снабжают бумажном изоляцией с вязкой пропиткой и свинцовой или алюминиевой оболочкой. Каждую из трех мед­ных или алюминиевых жил секторной фор­мы, состоящую из отдельных проволок, об­матывают в несколько слоев изоляцией — пропитанными лентами кабельной бумаги. Изолированные таким образом жилы скру­чивают друг с другом, а пространство меж­ду жилами заполняют бумажными жгута­ми из сульфатной бумаги. Для защиты изоляции жил и сохранения круглой формы кабеля поверх жил накладывают общую поясную изоля­цию из лент телефонной и кабельной бумаги пропитанной маслоканифольными составами либо из пластмассы и синтетических материалов. Поясная изоляция имеет ту же структуру, что и фазная изо­ляция жил кабеля. Назначение поясной изоляции — обеспечить, чтобы кабель, проложенный в сети с незаземленной нейтралью, имел примерно одинаковую электрическую прочность, как между фазами, так и между любой фазой и землей. Это очень важно, ибо в случае замыкания на землю одной из фаз кабеля две другие фазы
получают по отношению к земле линейное напряжение.

Кабели с поясной изоляцией имеют ряд недостатков, что привело к тому, что их используют на напряжении до 10 кВ. К числу этих недостатков можно отнести то, что между изолированными жилами имеются заполнители, у которых электрическая прочность ниже, чем у пропитанной фазной и поясной изоляции. Кроме того, кабели с поясной изоляцией имеют сложные нерадиальные электрические поля в изоляции, что также снижает их электрическую прочность. Силовые линии этого поля направлены не перпендикулярно слоям изоляции, а под некоторым углом к ним. Тангенциальная составляющая напряженности электрического поля направлена вдоль слоев бумаги, что способствует развитию скользящих разрядов. Поэтому электрическая прочность вдоль слоев значительно меньше, чем в поперечном направлении. Чтобы электрическое поле получилось равномерным, изолированные жилы экранируют (используется алюминиевая фольга).

 

Вопрос 6. Почему невозможно применение кабелей с поясной изоляцией на высокие напряжения?

 

Силовые кабели напряжением до 35 кВ включительно изготавливают главным образом из плотной бумаги, пропитанной кабельной массой.

Силовые линии электрического поля в кабелях с поясной изоляцией и общей металлической оболочкой имеют различные углы наклона по отношению к различным слоям бумаги, что обуславливает в них как нормальные, так и касательные составляющие поля. Это заметно ухудшает свойства кабеля, т.к. электрическая прочность изоляции вдоль слоёв бумаги в 8-10 раз меньше по сравнению с прочностью при нормальном к бумаге направлении силовых линий. Электрическая прочность наполнителей также значительно ниже, чем пропитанной изоляции. Из – за этого недостатка кабели с поясной изоляцией и общей металлической оболочкой не используются на напряжение выше 10 кВ.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: