Projeto do cabo de alimentação

Como funcionam os cabos de alimentação

Os cabos de potência consistem nos seguintes elementos básicos: condutores, isolação, bainhas e capas protetoras. Além dos elementos principais, a estrutura do cabo pode incluir blindagens, aterramentos de proteção e enchimentos.

Os cabos de energia diferem: de acordo com o tipo de metal dos fios - cabos com fios de alumínio e cobre, de acordo com o tipo de materiais que isolam os fios condutores de corrente, cabos com isolamento de papel, plástico e borracha, de acordo com o tipo de proteção dos o isolamento dos fios do cabo da influência do ambiente externo - cabos de metal, plástico e bainha de borracha, de acordo com o método de proteção contra danos mecânicos - blindados e não blindados, de acordo com o número de núcleos - um, dois, três -, quatro e cinco núcleos.

Cada projeto de cabo tem sua própria designação e marca. A marca do cabo consiste nas letras iniciais das palavras que descrevem a construção do cabo.

Arroz. 1.Seções transversais de cabos de energia: a-cabos de dois condutores com condutores redondos e segmentados, b-cabos de três condutores com isolamento de correia e bainhas separadas, cabos c-quatro condutores com um condutor zero de forma circular, setorial e triangular, 1 — fio condutor, 2 — condutor neutro, 3 — isolamento do núcleo, 4 — blindagem no núcleo condutor, 5 — isolamento da correia, 6 — enchimento, 7 — blindagem no isolamento do núcleo, 8 — bainha, 9 — amortecedor, 10 — proteção externa cobrir

Elementos estruturais de cabos de energia e sua finalidade.

Núcleos condutores são condutores de corrente elétrica... Os cabos de energia têm um condutor principal e um condutor neutro. Os condutores principais são usados ​​para transmitir energia elétrica e os condutores neutros são usados ​​para passar a diferença de corrente de fase em carga desigual.

Os condutores dos cabos de alimentação são de alumínio e cobre, monofio e multifio. De acordo com a forma, as veias são arredondadas, setoriais ou segmentares (ver Fig. 1).

Condutores de alumínio de cabos de até 35 mm2 inclusive são feitos de fio único, 50-240 mm2 - fio único ou multifio, 300-800 mm2 - multifio.

Fios de cobre de até 16 mm2 inclusive são feitos de fio único, 25 — 95 mm2 — fio único ou multifio, 120 — 800 mm2 — multifio.

O condutor neutro ou condutor terra de proteção, via de regra, tem seção transversal reduzida em relação aos condutores principais. Pode ser redondo, setorial ou triangular e está localizado no centro do cabo ou entre seus condutores principais (ver Fig. 1).

Um condutor de aterramento de proteção é usado para conectar partes metálicas não energizadas de uma instalação elétrica a um circuito de aterramento de proteção.

O isolamento fornece a rigidez dielétrica necessária dos condutores entre si e para a bainha aterrada (terra). São utilizados isolamentos de papel, borracha e plástico (PVC e polietileno).

O isolamento aplicado ao núcleo do cabo é chamado de condutor isolado, e colocado sobre os condutores isolados torcidos ou paralelos de um cabo multipolar é chamado de isolamento da cintura.

Isolamento de cabo de papel impregnados com compostos de impregnação viscosos (óleo de resina ou isolantes elétricos sintéticos).

A desvantagem dos cabos com composição de impregnação viscosa é a possibilidade extremamente limitada de colocá-los em percursos inclinados, ou seja, a diferença de altura entre suas conexões de extremidade não deve exceder: para cabos impregnados de viscosidade até 3 kV, blindados e sem armadura em um bainha de alumínio — 25 m , sem armadura em bainha de chumbo — 20 m, blindada em bainha de chumbo — 25 m, para cabos com impregnação viscosa 6 kV, blindada e sem armadura em bainha de chumbo — 15 m, em alumínio — 20 m, para cabos com impregnação viscosa 10 kV , blindados e não blindados em chumbo e caixa de alumínio — 15 m.

Cabos com um composto de impregnação viscoso, cuja parte livre foi removida, são chamados de cabos impregnados com massa magra. São utilizados na colocação em vias verticais e inclinadas, sem limitar o desnível, se se tratar de cabos não blindados e blindados em bainha de alumínio para tensões até 3 kV e com desnível até 100 m - para quaisquer outros cabos com isolamento impregnado esgotado.

Para a colocação em vias verticais e inclinadas, sem limitar a diferença de nível, os cabos são feitos com isolamento de papel impregnado com uma composição especial à base de ceresina ou poliisobutileno. Esta composição tem uma viscosidade aumentada, pelo que, quando um cabo colocado verticalmente ou ao longo de uma rota fortemente inclinada é aquecido, não flui para baixo. Portanto, os cabos com esse isolamento podem ser colocados em qualquer altura, assim como os cabos com isolamento de plástico e borracha.

O isolamento de borracha é feito de uma camada densa de borracha ou de tiras de borracha com posterior vulcanização. Os cabos de potência com isolamento de borracha são utilizados em redes para corrente alternada até 1 kV e corrente contínua até 10 kV.

Cabos de alimentação com isolamento plástico têm isolamento de plástico de cloreto de polivinila na forma de uma camada contínua ou de composições de polietileno. Também são utilizados cabos autoextinguíveis (autoextinguíveis) e de polietileno vulcanizado.

As blindagens são utilizadas para proteger os circuitos externos da influência dos campos eletromagnéticos das correntes que passam pelo cabo e para garantir a simetria do campo elétrico ao redor dos núcleos do cabo. As telas são feitas de papel semicondutor e folha de alumínio ou cobre.

Substitutos são necessários para eliminar os espaços livres entre os elementos estruturais do cabo, para compactá-los, para dar a forma necessária e estabilidade mecânica à estrutura do cabo. Feixes de fitas de papel ou fios de cabos, fios de plástico ou borracha são usados ​​como enchimentos.

Bainhas de cabos de energia... As bainhas de cabos de alumínio, chumbo, aço corrugado, plástico e borracha não combustível (nitrito) protegem os cabos internos contra danos causados ​​por umidade, ácidos, gases, etc.

A bainha de alumínio dos cabos de alimentação para tensões até 1 kV pode ser usada como quarto condutor (neutro) em redes CA de quatro fios com neutro solidamente aterrado, exceto em instalações com atmosferas explosivas e instalações nas quais a corrente no condutor neutro em condições normais é mais de 75% da corrente no fio de fase.

Coberturas protetoras de cabos de energia... Uma vez que as bainhas dos cabos podem ser danificadas e até mesmo destruídas por influências químicas e mecânicas, elas são cobertas com tampas protetoras.

As tampas protetoras protegem os revestimentos dos cabos contra influências externas (corrosão, danos mecânicos). Isso inclui a almofada, a cobertura da armadura e a cobertura externa. Dependendo da construção do cabo, são utilizadas uma, duas ou três bainhas protetoras.

Uma almofada aplicada à tela ou caixa para protegê-los contra corrosão e danos causados ​​por tiras ou pára-choques. A almofada é feita de camadas de fio de cabo impregnado, cloreto de polivinila, poliamida e outras fitas equivalentes, papel crepom, composto betuminoso ou betume.

Para protegê-los de danos mecânicos, as bainhas dos cabos são envolvidas, dependendo das condições de operação, com uma cinta de aço ou uma armadura de arame... A armadura de arame é feita de fios redondos ou planos.

A armadura de tiras de aço planas protege os cabos apenas de danos mecânicos.A armadura de arame de aço também absorve forças de tração, que ocorrem em cabos quando os cabos são colocados verticalmente em grandes alturas ou ao longo de rotas com inclinação acentuada.

Para proteger a armadura do cabo da corrosão, ela é coberta com uma cobertura externa feita de uma camada de cabo ou fio de vidro impregnado com uma composição de betume e, em algumas estruturas, cloreto de polivinila prensado ou betume de mangueira de polietileno é aplicado às camadas de fio.

Em minas, salas com risco de explosão e incêndio, não é permitido o uso de cabos blindados de projeto convencional devido à presença de uma "almofada" entre a bainha e a armadura do cabo contendo betume combustível. Nestes casos, devem ser utilizados cabos com "almofada" incombustível e cobertura externa de fibra de vidro.