Cabos de alimentação com isolamento de papel impregnado para tensão 1-10 kV

Cabos de alimentação com arnês

A maioria dos cabos de energia para tensões de até 10 kV são de três núcleos com núcleos setoriais, os chamados cabos isolados por correia. Estes cabos estão disponíveis com condutores de cobre e alumínio com seções transversais de 6 a 240 mm2. Os condutores de alumínio podem ser unipolares em toda a faixa de seções transversais, além disso, na faixa de 70-240 mm2, também são produzidos cabos com condutores selados multipolares. Os condutores de cobre são fabricados principalmente com vários núcleos, mas na faixa de seções transversais de 6 a 50 mm2, são usados ​​condutores de núcleo único.

Sabe-se que os métodos tradicionais para fios condutores são o cobre e o alumínio. Nos últimos anos, o cobre tornou-se extremamente escasso, razão pela qual o alumínio é mais amplamente utilizado na indústria de cabos, tanto para condutores quanto para bainhas.

A condutividade elétrica do alumínio é 1,65 vezes menor que a do cobre e sua densidade é 3,3 vezes menor que a do cobre, o que permite obter fios de alumínio com a mesma resistência elétrica 2 vezes mais leve que os de cobre. A produção de condutores de alumínio monofilares na forma de um setor denso proporciona um grande efeito econômico na indústria de cabos. O uso desses fios permite reduzir o diâmetro do cabo, além disso, na produção desses fios, a produtividade da mão de obra aumenta, pois em comparação com a produção de fios multifios, o volume de operações de tração é reduzido e o a operação de fios torcidos é excluída. Os fios do setor sólido têm maior rigidez do que os trançados; além disso, a complexidade da instalação de cabos com esses fios aumenta até certo ponto. No entanto, como mostram os estudos, a rigidez do cabo é determinada principalmente não pelos condutores de corrente, mas principalmente pelo material e estrutura da bainha.

O isolamento do cabo consiste em tiras de papel de cabo impregnadas com uma composição de resina. Nos cabos para uma tensão de 1-10 kV, cada fase é isolada separadamente e, em seguida, um isolamento de correia comum é aplicado aos fios isolados trançados. As espessuras do isolamento de fase e tira são selecionadas a partir das condições do cabo em modo de trabalho (na República da Bielorrússia 6, redes de 10 kV são implementadas com um neutro isolado), garantindo sua operação confiável em modo de emergência.

Em cabos domésticos, a espessura do isolamento entre as fases é aproximadamente 36% maior que a espessura do isolamento entre o núcleo e a bainha.Assim, para cabos com tensão de 6 kV, a espessura do isolamento de fase é de 2 mm e a espessura do isolamento da correia é de 0,95 mm, para cabos com tensão de 10 kV - 2,75 t 1,25 mm, respectivamente.

Para cabos com tensão de 1 e 3 kV, a espessura do isolamento é selecionada principalmente com base em sua resistência mecânica (sem danos durante a dobra). As lacunas entre os fios isolados são preenchidas com feixes de papel sulfite.

A principal desvantagem do isolamento de papel impregnado é sua alta higroscopicidade, portanto, para proteger o isolamento da umidade durante o armazenamento, colocação e operação, os cabos são envolvidos por uma bainha de metal.

Os cabos de alimentação estão disponíveis em chumbo e bainha de alumínio. As bainhas de alumínio são suficientemente estanques e mecanicamente mais fortes do que as bainhas de chumbo.A alta condutividade elétrica do alumínio torna possível usar bainhas de alumínio como quarto condutor do cabo, o que proporciona uma economia significativa em alumínio, coberturas isolantes e protetoras. No entanto, cabos com bainha de alumínio não podem ser usados ​​em condições de exposição a ambientes agressivos (vapores alcalinos, soluções alcalinas concentradas). Nestas condições é necessário utilizar cabos com bainha de chumbo.

A experiência na fabricação e instalação de cabos com bainha de alumínio com diâmetro superior a 40 mm revelou sua rigidez excessiva; portanto, cabos para tensão 1 kV com seção transversal de 3 × 240 mm2, 6 kV com seção transversal de 3 × 150 mm2 e mais, 10 kV com seção transversal de 3 × 120 mm2 e acima devem ser feitos com uma bainha de alumínio corrugado.

A utilização de uma bainha corrugada aumenta a flexibilidade dos cabos, mas quando esses cabos são colocados em percursos inclinados, o composto de impregnação pode escorrer pela corrugação e formar inclusões de ar no isolamento do cabo. Neste sentido, as bainhas corrugadas só podem ser utilizadas em cabos cuja isolação esteja impregnada com compostos antiderrapantes.

cabos riser

Ao colocar cabos com isolamento de papel impregnado em rotas com grande diferença de níveis, existe o perigo de que a mistura de impregnação desça para a parte inferior da rota. A composição flui principalmente ao longo das lacunas entre os condutores nos condutores multifios torcidos, bem como na lacuna entre a bainha de metal e o isolamento e, em menor grau, dentro do próprio isolamento de papel.

Assim, nas seções superiores da pista, a rigidez dielétrica do cabo diminui devido ao aparecimento de lacunas de ar no isolamento. Nos troços inferiores do percurso, devido ao aumento da pressão da junta rígida, o cabo pode estar sob pressão. Portanto, os cabos com isolamento de papel impregnado de design convencional podem ser colocados em rotas com uma diferença de nível entre o ponto mais alto e o mais baixo da localização do cabo não superior a 15-25 m. Uma redução no efeito de vazamento pode ser alcançada na composição de impregnação pelas seguintes medidas: o uso de conectores de fechamento.