Vezérlőkábelek elektromos berendezésekben – rendeltetés, kivitelezés, alkalmazás

Az elektromos hálózatokban található kábeltermékek villamos energia távoli átvitelére szolgálnak. Közvetlen energiaáram-vezetékként vagy vezérlési, védelmi, automatizálási, jelzőrendszerek áramköreinek működtetésére használják.

Az erősáramú kábelek főként 35, 110 kV és annál nagyobb nagyfeszültségű áramokkal, vagy 0,4 kV-os hálózatban működnek. Kifejezetten egy adott feszültségtípushoz tervezték és gyártják. A referenciamodelleket más célokra használják.

A vezérlőkábelek rendeltetése

Nem áramláncokhoz, hanem azok szolgáltató rendszereihez csatlakozik, amelyekben nem továbbítanak megnövekedett teljesítményt. Maximális üzemi feszültségük általában 380 vagy bizonyos esetekben 1000 volt.

Ez a rendelkezés segít megérteni az elektromos alállomási berendezések felosztását:

• primer áramkörök;

• másodlagos szolgáltatási láncok.

Például egy 110 kV-os alállomás kapcsolóberendezésében minden erősáramú berendezés egy primer hurokhoz tartozik, amely közvetlenül elosztja, fogadja és továbbítja az elektromos energiát.

A szekunder áramkörök a primer körben zajló folyamatok figyelembevétele érdekében áram- és feszültségmérő transzformátorokhoz, valamint a teljesítménykapcsolók mágnestekercseihez és vezérlőtekercseihez, ezek segédérintkezőihez, szakaszolók, leválasztók és egyéb eszközök átjátszóihoz kapcsolódnak.

Minden másodlagos berendezés elektromos áramkörökben csatlakozik egymáshoz az épületszerkezetek felületén, speciális kábeltálcákban és csatornákban, a talajban vagy a szabadban elhelyezett kábeleken keresztül.

Ezeket a kábeleket vezérlésnek hívják... Kifejti céljukat – az elsődleges hurokban előforduló technológiai folyamatalgoritmusok vezérlését.

A vezérlőkábelek segítségével az elektromos jeleket áramkörökön keresztül továbbítják:

• az elektromos energia főbb paramétereinek mérése;

• áramköri berendezések vezérlése,

• az elektromos rendszer automatizálása és védelme;

• egyéb alapfelszereltséget kiszolgáló eszközök.

A vezérlőkábelek használata

Az alábbi képen egy 330 kV-os nagyfeszültségű műszertranszformátor vezérlőkábel-végének kivezetése látható.

A környezeti hatások elleni védelem érdekében fémszalagot és hullámos csövet használnak. A meglévő elektromos berendezésekben futó összes vezérlőkábel speciális címkékkel és letörölhetetlen tintával van ellátva. Ez nagyban megkönnyíti a munkát és az esetleges üzemzavarok felkutatását a működés közben.

A hátoldalon a vezérlőkábelek elosztó kapcsokba, dobozokba, dobozokba vannak beépítve, ahogy a következő képen látható a 330 kV-os berendezésekhez.

Ugyanez az elv figyelhető meg más feszültségű, például 110 kV-os áramkörökben is.

A fő tápegység vezérlőkábelei speciális tálcákon vagy csatornákon keresztül vannak elvezetve, áramköreiket a terminálcsomópontokhoz vezetik, amelyek biztosítják az áramkör megbízható működését a szabadban minden időjárási körülmény között.

Az elektromos áramköröknek az elosztószekrények kapcsaihoz való összeszerelése után ismét a következő vezérlőkábeleket használják, amelyek közvetlenül a paneleken maradnak a sémának és a projektnek megfelelően.

A relévédelem és automatizálás panelekhez való csatlakozásának egy változata a következő képen látható.

Ők:

• hagyjon egy speciális kábelcsatornát két különálló folyamban;

• a panel bal és jobb oldalán elosztva;

• egyenletesen, egyenletesen elosztva az egész területen;

• a sorkapcsokhoz irányítják;

• egy bizonyos magasságra vágva;

• ugyanúgy jelölik.

A vezérlőkábelek hasonló elrendezése azokban az áramkörökben, amelyeket az elektromos berendezések különböző tárgyai között kapcsolnak össze, vonatkozik az elektromos csatlakozások kiterjesztett logikai áramköreire is. A rajzon a 110 kV HV mérésére szolgáló mag áramköreinek hasonló részének működésének töredéke látható.

Ez megmutatja:

• fekete háromszögek - a mérőtranszformátorok magasba történő beszerelése;

• fehér háromszögek – külső elosztószekrény csatlakozói;

• körök – a relévédő panel kapcsai. Esetünkben a sorozatszáma #108.

Ezen az ábrán jól látható, hogy a vezérlőkábel az áramköröket összeköti, és közvetlenül a mérőtranszformátorok tekercséből szereli össze a relévédelmi és automatizálási panelekkel egy közbenső csatlakozáson - egy elosztó kapocsszekrényen keresztül.

A vezérlőkábel beszerelésekor bizonyos szabályokat be kell tartani a vezetékek sorkapocsoszlopba történő betáplálására és jelölésére, amely az időszakos megelőző karbantartáshoz és az elektromos jelek működés közbeni áramellenőrző méréseinek elvégzéséhez szükséges.

Vezérlőkábel felépítése

Az egyes modellek belső felépítése némileg eltér az összes többi termékétől, ahogy az alábbi képen is látható két különböző módosításnál.

De mindegyiknek van közös eleme:

• vezető vezetékek;

• szigetelő réteg a magon;

• aggregátum;

• héj.

A vezérlőkábel a munkakörülmények követelményeitől függően kiegészíthető:

• páncél;

• árnyékoló szalag.

Vezetőképes mag gyártási jellemzői

A kábel nélkülözhetetlen eleme, és fémből készült:

• alumínium;

• alumínium réz összetétel;

• vagy méz.

A vezető készülhet egyetlen tömör huzalból, vagy sok közülük nyújtással, hogy rugalmasságot biztosítson a teljes szerkezetnek. Az egyerű vezetékeket olyan helyhez kötött körülmények között működő kábelekhez használják, amelyek nincsenek kitéve dinamikus hajlításnak és torziós terhelésnek.

A mobil, mobil eszközök kábelének működési körülményeihez a vezetőképes magok csavart vezetékekből készülnek. A bennük lévő rézmagos vezetékeket ónréteg borítja - ónozottak vagy tiszták maradnak, védőbevonat nélkül.

A vezérlőkábel köpenyén belül különböző számú mag használható, négytől 61-ig. Alumínium esetében a vezetékek keresztmetszete legalább 2,5 mm-es négyzetmétertől induljon. Az ilyen termékek azonban kizárólag 110 kV vagy alacsonyabb feszültségű alállomásokon használhatók.

Az alállomások 220 kV és annál nagyobb feszültségű másodlagos berendezései csak rézvezetékekkel és -kábelekkel csatlakoztathatók. Az alacsony teljesítményű alumínium nem biztosít nagy megbízhatóságot a kritikus berendezésekben. Másodlagos áramköreikben az alumínium tilos.

A vezérlőkábelek rézvezetőinek keresztmetszete szabványosítva 0,75-10 mm2. A vékony átmérőket alacsony áramú kommunikációs áramkörökben, telemechanikában, távvezérlésben használják, amelyek nem hoznak létre nagy jelteljesítményt.

A nagy pontosságú mérőrendszereknél, amelyek érzékenyek az áramkör veszteségeire és feszültségesésére, megnövelt átmérőjű áramvezetőket használnak.

A vezető vezetékek fémét szükségszerűen dielektromos réteg borítja, amely kizárja a rövidzárlati áramok előfordulását és a köztük lévő szivárgást. A jelölést a szigetelőrétegre alkalmazzák:

1. a héj színe;

2. vagy számok.

Az első módszernél egy színt használnak, vagy színes csíkokat is létrehozhatunk rajta. A numerikus jelöléseket gyakran alkalmazzák, legalább 3,5 cm-es szóközzel a számok között.

A vezetőképes magon lévő szigetelőréteg vastagsága olyan elektromos szilárdsággal rendelkezik, amely kizárja a dielektromos réteg lebontását a maximális üzemi feszültség mellett, és közvetlenül függ a keresztmetszetétől. A huzalátmérő növekedésével növekszik.

A szigetelt vezetékek egy közös kötegbe vannak összeállítva, és összecsavarva szabványos számú csavart biztosítanak, amely lehetővé teszi a kábel adatlapnak megfelelő hajlítását.

Osztályozás

A vezérlőkábelek a következőkben különböznek:

1. a vezető féme;

2. fémes szigetelőanyag;

3. a huzal alakja;

4. héj anyaga;

5. védőbevonat.

Az alapfémre a dielektromos réteg felvihető:

• radír;

• PVC vegyület;

• önkioltó polietilén;

• kis sűrűségű polietilén;

• vulkanizált polietilén.

A vezetékek főként kör alakúak, de bizonyos esetekben laposak is.

A héj anyaga lehet:

• gumi vagy nem gyúlékony;

• PVC vegyület.

Az extrém körülmények között működő vezérlőkábelek köpenyét a következők alkotják:

• alumínium;

• vezet;

• hullámos acélszalag.

Az árnyékolásokat és védőburkolatokat négy fokozott mechanikai igénybevételi osztályba tartozó vezérlőkábelekhez tervezték:

• Az első típusú kábel beltérben, kábelcsatornákban és árkokban működik, anélkül, hogy nagy húzóerőnek lenne kitéve. Páncéljukat úgy hozzák létre, hogy két acélcsíkot feltekernek, és bevonják őket korróziógátló keverékkel.

• A második típus csatornákban, alagutakban és húzóerő nélküli helyiségekben való használatra szolgál.

• A harmadik típust a talajban, árkokban hasznosítják jelentős húzóerő nélkül. Dupla acélszalagokból álló páncélzattal rendelkeznek, amelyet egy külső burkolat - PVC-tömlő - véd.

• A negyedik típust a talajba és a csatornákba fektetésre tervezték. Nem szabad nagy szakítószilárdságnak kitenni őket. A páncél két cinkréteggel bevont acélhuzalból áll, amelyeket felülről tömlő vagy PVC-műanyag burkolat véd.

A védjegy leírása

A kábelt tömör jelöléssel látták el, hogy teljes körű információt adjon összetételéről és jellemzőiről:

• mag- és szigetelőréteg anyagok;

• a héj összetétele és szerkezete;

• a páncél és annak bevonata jelenléte;

• a vezető vezetékek száma és keresztmetszete.

A vezérlőkábelek jelölésére nagybetűs szimbólumokat használnak:

• a «K» betű az «ellenőrzést» jelenti;

• a vezeték fémje a következőkhöz készült: alumínium «A»; alummed — «AM»; med – levél hiánya;

• huzalszigetelő anyag: gumi — «P»; PVC vegyület - «B»; kis sűrűségű polietilén - «P»; önkioltó polietilén — «Ps»;

• burkolat anyaga: hullámos acélszalag — «St»; gumiabroncs — «R»; nem égő gumi - «H; PVC vegyület - «B»;

• huzal alakja: lapos — «P»; kerek — ne jelölje meg.

Működési jellemzők

A környezeti hőmérséklet hatása

Amikor egy fémmagon elektromos áram halad át fűtés keletkezik, amely befolyásolhatja a szigetelőréteg tulajdonságait, szerkezetét, ronthatja azokat, vagy akár tönkremenetelét is okozhatja. Ezért a kábelen áthaladó terhelést védőberendezések figyelik, és a megszakítók általi kioldásra korlátozódnak.

A kábel üzemi hőmérsékletének meg kell felelnie a működés műszaki feltételeiben meghatározott paramétereknek.

Alacsony környezeti hőmérsékleten sokféle szigetelés, különösen a polietilén alapú, elveszíti plasztikus tulajdonságait és rugalmasságát. Még a hidegben enyhe hajlítástól is megrepednek, repedésréteggel borítják be és elvesztik dielektromos tulajdonságaikat.

Ezért -5 Celsius-fok alatti hőmérsékleten tilos a vezérlőkábelek felszerelése és lefektetése, télen pedig nem is terveznek megelőző javítási munkákat az utcán.

Ha ki kell küszöbölni a vezérlőkábelekben a fagyás során fellépő meghibásodásokat, akkor speciális technológia áll rendelkezésre az előkészítésükre és a fűtésükre az áramok csatlakoztatásával a vezetékeken keresztül a hőmérséklet szabályozásával.

Munkavégzés agresszív környezetben

A vezérlőkábel kémiai expozícióját korlátozza egy gumi burkolat használata, amely rugalmas és nagyon ellenáll a higroszkóposságnak. Azonban ezek a dolgok:

• drágább;

• érzékenyebb a hőre, és nem engedi, hogy a hőmérséklet 65 fok fölé emelkedjen;

• hosszan tartó használat során elveszíti rugalmasságát.

Fénynek való kitettség

A hosszan tartó napfénynek való kitettség tönkreteheti bizonyos típusú kábelköpenyeket. Ettől a hatástól a legjobban páncél, ólom és alumínium védi őket. De a modern gumiból és műanyagból készült burkolatokhoz nincs szükség fém burkolatra ehhez a gyártó által megadott élettartam-paraméterhez.

Mechanikus húzó terhelések

Létrejönnek a beépítési technológia megsértése esetén, vagy üzem közben a különböző okokból megnövekedett talajnyomás miatt. Ezen erők ellensúlyozására a kábelt egy fémszalagokból készült páncélba helyezik.

Így a vezérlőkábel:

• akkor használatos, ha vezérlést vagy egyéb jeleket kell továbbítani az elektromos áramkör távoli tárgyai között;

• bizonyos munkakörülményeknek megfelelő különböző szerkezetek és védelmi osztályok által létrehozott.