Электрические сети и обслуживающее их оборудование строятся на многоуровневой элементной базе, коммуникационные связки внутри которой обеспечиваются кабелями разного типа. Это электропроводка, которая может выполнять задачи распределения, передачи и магистральной транспортировки тока. Свое особое место в этом сегменте занимают контрольные кабели. Это универсальный канал для транспортировки электрических токов под напряжением от 380 до 1000 В, который преимущественно используют не для обслуживания силовых цепей, а для обеспечения промежуточной коммутации между энергоустановками.

Устройство контрольного кабеля

Вам будет интересно: Обозначение легирующих элементов в стали: классификация, свойства, маркировка, применение

Изделие формируется несколькими технологичными слоями и сердцевиной, непосредственно участвующей в передаче тока. Простейшую структуру такого кабеля можно представить так:

Вам будет интересно: Дыхательный клапан резервуара: назначение, устройство, принцип работы, проверка

Место эксплуатации во многом определяет требования к наружной оболочке провода. Например, кабель контрольный экранированный помимо типовой механической защиты имеет изоляцию, оберегающую сердцевину от электромагнитных и радиоэлектронных помех. Экранирование является одной из самых сложных форм внешней защиты токопроводящего контура, представляя собой металлическое напыление с определенными свойствами для локализации электрической энергии. Также на уровне заполнителя и внешней оболочки могут применяться конструкционные покрытия, оберегающие сердечник кабеля от физических воздействий, влаги, огня, пыли и т. д. Для этого используется широкий перечень разных материалов от поливинилхлорида с тем же металлом до слюдосодержащих лент.

Токопроводящие жилы кабеля

Вам будет интересно: Мощность одной секции алюминиевого радиатора: особенности и отзывы

Все же основным функциональным элементом любого кабеля является его жила. В данном случае для изготовления токопроводящего провода используется медь или алюминий (в том числе его омедненная версия). Что касается конструкционного исполнения, то чаще всего это одиночный проводник или несколько тонких скрученных проводков, обеспечивающих возможность безопасного сгиба контрольного кабеля. Жилы одиночного типа применяют в стационарных энергоустановках, где нет потребности в изгибах и скрутках. Конструкция с витыми проволочками, в свою очередь, задействуется в оборудовании и местах эксплуатации, где предусматриваются динамические нагрузки на провод. Например, это могут быть мобильные электроустановки, генераторные блоки или аккумуляторы.

Материал изготовления также обусловливает разницу в подходах к применению проводов. Как уже говорилось, в основном для токопроводящей части применяют медь или алюминий. Изделия из меди чаще задействуют в подстанциях на 220 кВ. В принципе данный материал наиболее приемлем для универсального использования в электроустановках. Алюминий чаще применяют по причине более доступной стоимости там, где не предъявляются высокие требования к надежности и точности работы системы.

Основные классификации контрольного кабеля

Существует несколько параметров, по которым происходит разделение контрольных кабелей. В частности, к основным классификациям можно отнести:

К особым модификациям относят бронированные, диэлектрические и водонепроницаемые провода, предназначенные для суровых условий эксплуатации с агрессивными средами.

Классификация по условиям места эксплуатации

Также разделяют кабели и по условиям применения с точки зрения внешнего воздействия механических нагрузок:

Прокладка контрольного кабеля

Уже в процессе прокладки предусматривается специальный металлический бандаж с гофро-трубкой для защиты оболочки кабеля. С обратной стороны проводка замыкается на распределительных клеммах, электротехнических ящиках и коробах. Как правило, электроустановочное оборудование работает при 380 кВ. От силовых устройств медный контрольный кабель прокладывается по защищенным каналам и лотками к основной электрической цепи потребителя. На клеммных коробах и распределительных шкафах выполняется маркировка специальными чернилами с указанием характеристик токопроводящего элемента и внешних слоев оболочки.

Подключение кабеля

Применяются разные способы подключения контура к целевому оборудованию. В зависимости от узла назначения могут использоваться следующие конфигурации:

Важно не забывать, что контрольные кабели – это устройство с многоуровневой структурой, поэтому в ходе его разделки должен применяться специальный электромонтажный инструмент. Обязательно на всех этапах сборки цепи задействуют измерительные приборы наподобие мультиметра для комплексного контроля параметров сети.

Влияние температур и света на кабель

В процессе протекания электрического тока по жилам проводки может возникать перегрев или переохлаждение, что неизбежно будет влиять на работоспособность кабеля и свойства его конструкции. Температурные факторы должны изначально просчитываться и отражаться на наличии соответствующих защитных качеств. Например, в условиях пониженных температур рекомендуется использовать пластичные изоляции контрольных кабелей. Это предотвратит образование трещин и поломки проводника в условиях мороза. К примеру, обычная оболочка из полиэтилена при минусовой температуре утрачивает гибкость и зачастую лопается, утрачивая необходимые эксплуатационные качества.

Что касается воздействия света, то облучение солнцем также вредит контрольному кабелю. В качестве оптимальной защиты при использовании проводки на открытом воздухе подойдут бронированные покрытия с тонким алюминиевым или свинцовым покровом.

Техобслуживание контрольного кабеля

Устранение и предупреждение мелких дефектов и повреждений на кабельной линии является обязательным условием поддержания стабильной работы электрической сети. В регулярном порядке обслуживающий персонал производит осмотр и электротехническую диагностику трассы, своевременно меняя муфты, фиксирующие элементы и защитную оболочку. В соответствии с графиком и технологической картой с определенным промежутками времени производится чистка и переподключение контрольного кабеля.

Гибкие контуры отдельно проверяются в местах поворотов и соединений. Даже при внешне цельной оболочки у таких проводников могут быть повреждены жилы, поэтому требуется анализ внутренней структуры средствами неразрушающего контроля. Временные промежутки между комплексными надзорными мероприятиями могут варьироваться от нескольких месяцев до 2-5 лет.

Заключение

Кабели такого типа получили широкое распространение благодаря своей универсальности с точки зрения возможностей использования в самых разных условиях работы. Это не целевое средство доставки тока на большие расстояния по причине высокой стоимости и технологической сложности монтажа. Однако для ответственных участков электроснабжения контрольные кабели – это оптимальное решение. Растущей популярности такой проводки способствует и ее экологическая безопасность. Даже в агрессивных средах контрольный кабель не выделяет опасных для здоровья веществ и не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. В плане поддержания защитных качеств непосредственно токопроводящей жилы, опять же, многое будет зависеть от качества слоев наружной изоляции и основного металлического покрова в месте прокладки.

Источник

Контрольные кабели в электроустановках — назначение, виды конструкции, применение

Кабельные изделия в электрических сетях служат для передачи электроэнергии на расстояние. Они используются как непосредственные силовые магистрали энергетических потоков или для работы схем внутри систем управления, защит, автоматики, сигнализации.

Силовые кабели работают в основном с токами высоковольтных напряжений до 35, 110 кВ и выше или в сети 0,4 кВ. Они специально проектируются и изготавливаются под определённый вид напряжения. Контрольные модели используются для иных задач.

Назначение контрольных кабелей

Оно связано не с силовыми цепями, а с системами, их обслуживающими, в которых не передаются повышенные мощности. Их максимальное рабочее напряжение обычно ограничено величиной 380 или в отдельных случаях 1000 вольт.

Это положение помогает понять деление электрооборудования подстанций на:

первичные силовые цепи;

вторичные обслуживающие схемы.

Например, на ОРУ подстанции 110 кВ все силовое оборудование относится к первичной схеме, непосредственно распределяющей, принимающей и передающей электрическую энергию.

Вторичные цепи подключаются к измерительным трансформаторам тока и напряжения для учета процессов, происходящих в первичной схеме, а также к соленоидам и катушкам управления силовых выключателей, их блок-контактам и повторителям разъединителей, отделителей и других устройств.

Все вторичное оборудование соединяется между собой в электрические схемы кабелями, которые располагаются на поверхности строительных конструкций, в специальных кабельных лотках и каналах, в грунте или на открытом воздухе.

С помощью контрольных кабелей передаются электрические сигналы в схемах:

измерения основных параметров электрической энергии;

управления оборудованием силовых цепей,

автоматики и защит электрической системы;

других обслуживающих первичное оборудование устройствах.

Как используются контрольные кабели

На фотографии ниже показан вывод конца контрольного кабеля из клеммной коробки измерительного высоковольтного трансформатора напряжения 330 кВ.

Для его защиты от влияния окружающей среды используется металлический бандаж и гофрированная труба. Все контрольные кабели, работающие в действующих электроустановках, маркируются специальными бирками и подписываются несмываемыми чернилами. Это значительно облегчает работу и поиск возможных неисправностей при эксплуатации.

С обратной стороны контрольные кабели монтируются в распределительных клеммных щитах, коробках, ящиках, как показано на очередной фотографии для оборудования 330 кВ.

Этот же принцип соблюдается и в цепях другого напряжения, например, 110 кВ.

Контрольные кабели от силового первичного оборудования прокладываются по специальным лоткам или каналам, подводят свои цепи на клеммные сборки, обеспечивающие надежную работу схемы на открытом воздухе при любых погодных условиях.

После сборки электрических цепей на клеммах распределительных шкафов снова используются очередные контрольные кабели, отходящие непосредственно на панели в соответствии со схемой и проектом.

Вариант их подключения к панелям РЗА показан на очередной фотографии.

выходят из специального кабельного канала двумя раздельными потоками;

распределяются на левую и правую стороны панели;

равномерно, однообразно выкладываются по всей площади;

направляются к клеммным зажимам;

разделываются на определенной высоте;

Подобное размещение контрольных кабелей внутри цепей, которые они подключают между различными объектами электрооборудования, наносится на развернутые логические схемы электрических соединений. Фрагмент работы подобной части токовых цепей керна измерений ВЛ-110 кВ демонстрирует чертеж.

черными треугольниками — клеммная сборка измерительных трансформаторов, расположенная на высоте;

белыми треугольниками — клеммы распределительного шкафа, смонтированного на открытом воздухе;

кружочками — клеммы на панели РЗА. В нашем случае она имеет порядковый номер — №108.

На этой схеме наглядно видно, что контрольным кабелем выполняется подключение токовых цепей и их сборка непосредственно от обмоток измерительных трансформаторов к панелям РЗА через промежуточное звено — распределительный клеммный шкаф.

При монтаже контрольного кабеля соблюдаются определённые правила подвода жил к клеммнику и их маркировка, необходимая для проведения периодического профилактического обслуживания и выполнения текущих контрольных замеров электрических сигналов в процессе эксплуатации.

Конструкция контрольного кабеля

Внутреннее устройство каждой модели чем-то, да отличается от всех остальных изделий, как показано на картинке ниже для двух разных модификаций.

Но все они имеют общие элементы:

слой изоляции на жиле;

Контрольный кабель в зависимости от требований условий эксплуатации может быть дополнен:

Особенности изготовления токопроводящей жилы

Она является обязательным элементом кабеля и изготавливается из металла:

Токопроводящая жила может быть выполнена из одной сплошной проволоки или создана из большого их количества свивкой для придания гибкости общей конструкции. Жилы из одной проволоки используются для кабелей, работающих в стационарных условиях, не подвергаемым динамическим нагрузкам на изгиб и кручение.

Для условий работы кабеля в передвижных, мобильных устройствах токопроводящие жилы выполняются из свитых проволок. Медные многопроволочные жилы в них покрываются слоем олова — лудятся или остаются чистыми, без защитного покрытия.

Внутри оболочки контрольного кабеля может использоваться разное количество жил начиная от четырех и вплоть до 61. Для алюминия поперечное сечение проволок должно начинаться от 2,5 мм кв и выше. Но, такие изделия разрешено применять исключительно на подстанциях с напряжением 110 кВ или ниже.

Вторичное оборудование более высоковольтных подстанций 220 кВ и выше разрешено подключать только медными проводами и кабелями. Низкие эксплуатационные характеристики алюминия не обеспечивают высокую надежность работы на ответственном оборудовании. Алюминий в их вторичных цепях запрещен.

Поперечное сечение медных жил контрольных кабелей стандартизировано от 0,75 до 10 мм2. Тонкие диаметры используют в слаботочных схемах связи, телемеханики, телеуправления, не создающих высокие мощности сигнала.

Для высокоточных систем измерения, чувствительных к потерям и падению напряжения в схеме, применяют повышенные диаметры тоководов.

Металл токопроводящих жил обязательно покрывается слоем диэлектрика, исключающего возникновение токов коротких замыканий и утечек между ними. На слое изоляции применяется маркировка:

При первом способе используется однотонная окраска или на ней дополнительно могут создаваться цветовые полоски. Цифровая маркировка наносится часто, с интервалом между цифрами не реже 3,5 см.

Толщина слоя изоляции на токопроводящей жиле обладает электрической прочностью, исключающей пробой диэлектрического слоя при максимальном рабочем напряжении и напрямую зависит от ее поперечного сечения. Она возрастает с увеличением диаметра проволоки.

Изолированные жилы собираются в общий пучок и подвергаются скручиванию для обеспечения стандартного числа повивов, которые допускают возможность изгибов кабеля в соответствии с техническим паспортом.

Контрольные кабели различаются по:

1. металлу токопроводящей жилы;

2. материалу изоляции метала;

4. материалу оболочки;

5. защитному покрову.

Диэлектрический слой на металле жилы может быть нанесён из:

полиэтилена низкой плотности;

Провода изготавливают в основном круглого профиля, но в отдельных случаях им придается плоская форма.

Материалом оболочки может служить:

резина обыкновенная или негорючая;

Защитный покров для контрольных кабелей, работающих в экстремальных условиях, создается из:

гофрированной стальной ленты.

Броневые и защитные покровы создаются для контрольных кабелей, работающих в четырех классах повышенных механических нагрузок:

Первый тип кабелей работает внутри помещений, кабельных каналах и траншеях без воздействия на него больших усилий на растяжение. Их броня создается намоткой двух лент из стали и покрывается антикоррозионным составом.

Второй тип предназначен для эксплуатации в каналах, туннелях и помещениях без растягивающего усилия.

Третий вид эксплуатируют в грунте, траншеях без значительного усилия на растяжение. У них броня из двойных стальных лент защищена наружным покровом — шлангом из поливинилхлоридного пластиката.

Четвертый вид предназначен для прокладки в грунте и каналах. На них не должно оказываться большое усилие растяжения. Броня состоит из двух стальных проволок, покрытых слоем цинка и сверху защищена шлангом или покровом из ПВХ-пластиката.

Кабель маркируют для того, чтобы кратко выраженное обозначение предоставило полную информацию о его составе и характеристиках:

материалах жил и изоляционного слоя;

составе оболочки и ее конструкции;

наличии брони и ее покрова;

количества токопроводящих жил и их поперечного сечения.

Для маркировки контрольных кабелей используют заглавные буквенные символы:

буква «К» означает «контрольный»;

металл токопроводящей жилы обозначают для: алюминия «А»; алюмомеди — «АМ»; меди — отсутствием буквы;

материал для изоляции жил: резину — «Р»; пластикат поливинилхлоридный — «В»; полиэтилен с низкой плотностью — «П»; самозатухающий полиэтилен — «Пс»;

материал оболочки: гофрированная стальная лента — «Ст»; резину — «Р»; не поддерживающую горение резину — «Н; пластикат поливинилхлоридный — «В»;

форму провода: плоскую — «П»; круглую — не маркируют.

Влияние температуры окружающей среды

При прохождении электрического тока по металлической жиле создается нагрев, который может оказывать влияние на свойства и структуру изоляционного слоя, ухудшать их или даже создавать пробой его. Поэтому проходящую по кабелю нагрузку контролируют защитными устройствами и ограничивают отключением автоматическими выключателями.

Рабочая температура кабеля должна соответствовать параметрам, указанным в технических условиях для его эксплуатации.

При низких температурах окружающей среды многие виды изоляции, особенно на основе полиэтилена, теряют свои пластические свойства и гибкость. Даже от незначительного изгиба на морозе они лопаются, покрываются слоем трещин, теряют диэлектрические свойства.

Если же создается необходимость устранения возникших неисправностей в контрольных кабелях во время мороза, то существует специальная технология их подготовки и разогрева за счет подключения токов через жилы с контролем их температуры.

Работа в агрессивных средах

Воздействие химических веществ на контрольный кабель ограничивают применением для его оболочки резинового покрова, который отличается гибкостью и высокой стойкостью к гигроскопичности. Однако этот материал:

более восприимчив к нагреву и не допускает повышения температуры выше 65 градусов;

теряет эластичность при длительной эксплуатации.

Постоянное облучение солнечными лучами может разрушать отдельные виды материалов защитного покрова кабеля. Лучше всего их предохраняет от этого воздействия броня, свинец, алюминий. Но, современные оболочки из резины и пластмасс не нуждаются в металлической оболочке по этому параметру на заявленный производителем ресурс эксплуатации.

Механические нагрузки на растяжение

Они могут создаваться при нарушении технологии монтажа или в процессе эксплуатации из-за усиления давления грунта по разным причинам. Для противодействия этих сил кабель помещается в броню из металлических лент.

Таким образом, контрольный кабель:

используется там, где необходимо передавать управляющие или иные сигналы между объектами электрической схемы, удаленных на расстояние;

создается разной структурой и классами защиты, соответствующими определенным условиям эксплуатации.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Кабель контрольный.

Контрольный кабель применяется для того, чтобы контролировать состояние объектов, управлять оборудованием и устройствами релейной защиты и автоматики, а также устройствами сигнализации.

Подобные изделия кабельного вида обладают многожильной конструкцией, состоящей из одного или ряда проводников, изолированных между собой. Контрольный кабель способен на пропуск небольшой токовой нагрузки.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Конструкция кабелей контрольного типа.

Для того, чтобы использовать контрольные кабели в различных условиях окружающей среды, стоит применять только специальные марки, конструкция контрольного кабеля составляют следующищие элементы, такие как:

Устройство контрольного кабеля.

Силовые кабели можно использовать для того, чтобы распределить и передать электроэнергию в сетях с однофазным или трёхфазным током на промышленных частотах. Используются силовые кабели для подключения передвижного оборудования или стационарного.

Силовой кабель марки АВВГ и ВВГ состоит из токопроводящего проводника (медь или алюминий), изоляции, скрутки, оболочки и заполнения.

Существует также ряд отличий между контрольными кабелями КВВГ и АКВВГ от кабелей силовых марок ВВГ и АВВГ. Изучив конструктивные, вышеперечисленные составляющие, можно понять, что силовые и кабельные изделия обладают рядом схожестей:

Чем схожи силовые и контрольные кабели.

1. Похожая технология производства;

2. Роль материала для жил выполняет медь или алюминий;

3. Внутренняя изоляция и защитная оболочка выполняются из одинаковых материалов;

4. Способность к электропроводимости одинакова у обоих видов.

Отличия силовых и контрольных кабелей.

При этом существует несколько отличий силовых и контрольных кабелей, которые связаны, в первую очередь, со способом прокладки и использования: силовые марки ВВГ или АВВГ, которые способны на распределение и передачу электроэнергии, не должны быть уложены даже в траншеи. А контрольные кабели марки КВВГ, КАВВГ можно укладывать и в траншеи, и в среду агрессивного влияния, при этом имея возможность передачи лишь сигналов малой мощности, управляющих оборудованием.

Отличия также заключаются в цветах изолированных проводников. Каждый проводник контрольного кабеля был скручен в повив, где обязательно присутствует синий провод. Он носит название счётной жилы. Красные проводники являются жилами, указывающими направление, а третий провод в повиве может обладать любым другим отличающимся цветом.

Особенности контрольных кабелей.

Максимальной температурой проводника силового кабеля равна 80 градусам, в случае с контрольным кабелем этот показатель в районе 65 градусов, а кабели в изоляции ПВХ выдерживают без плавления температуру до 70 градусов.

Ощутимым отличием является разница толщины внутренней и внешней изоляции: в случае с силовым кабелем она обладает значительно большей толщиной, чем изоляция контрольного кабеля. Толщина материала изоляции имеет значимость в выборе сферы использования кабеля и может оказать влияние на выборе максимального рабочего напряжения.

Становится очевидным, что контрольный кабель с изоляцией малой толщины является менее стойким к высокому напряжению, влияющему на пробой.

Силовые кабели способны выдержать напряжение в 3000 вольт на протяжении десяти минут или при десятикратном увеличении испытательного напряжения от величины эксплуатационного. Контрольные выдерживают 2500 вольт на протяжении пяти минут, в эксплуатационном режиме они должны подвергаться лишь напряжению в 1500 вольт.

Источник