Кабельные линии используются для электроснабжения потребителей главным образом в распределительных сетях, а также для электрической связи узлов и элементов электрооборудования различных установок между собой. Кроме того, специальным кабелем осуществляется подключение подвижных электроприемников (землесосных снарядов, экскаваторов, плавучих насосных станций и др.) к сетям электроснабжения.
Кабели электроснабжения прокладываются в земле, в специальных кабельных каналах, коллекторах, по дну водоемов и в некоторых случаях открытым способом — по стенам или конструкциям. Для защиты кабеля при прокладке по дну траншей в земле его накрывают рядами кирпича с последующей засыпкой грунтом. На пересечениях дорог кабель укладывается под землей в металлических или асбоцементных трубах. Кабель, прокладываемый по дну судоходных рек и в водоемах, где возможно его повреждение подвижками льда, должен быть уложен в траншее, выполняемой путем подводного размыва грунта. В цехах, на территории производственных предприятий, электростанций, трансформаторных подстанций и распределительных устройств применяют способ прокладки кабеля в бетонных траншеях, накрываемых армированными железобетонными плитами. При открытой прокладке кабель укрепляется скобами на стенах или конструкциях либо укладывается на кронштейнах.
Рис. 12-4. Соединительный ящик для гибкого кабеля с резиновой изоляцией.
1 — опорный изолятор; 2 — соединительная пластина; 3 — кабельный наконечник; 4 — сальниковое уплотнение; 5 — корпус; 6 — крышка; 7 — кабель.
Стационарные кабельные сети электроснабжения устраиваются в городах и на застроенных территориях. Питание установок гидромеханизации по кабельным линиям электроснабжения производится только в тех случаях, когда невозможна подача электроэнергии воздушными линиями, представляющими собой более простое, дешевое и надежное средство передачи энергии. Это имеет место в следующих случаях: 1) при прохождении трассы линии по территории городов и плотно застроенных населенных пунктов; 2) при пересечении трассой водных пространств, когда устройство воздушных переходов невозможно; 3) при пересечении линией строительных или производственных площадок, а также в зоне постоянного действия подъемных кранов; 4) при невозможности сооружения воздушных переходов через дороги и другие коммуникации.
Гибкие кабели для подключения плавучих землесосных снарядов, насосных станций и перекачивающих установок прокладывают по понтонам, служащим опорой трубопровода для транспортирования гидросмеси или воды.
Соединение (сращивание) концов стационарного кабеля напряжением 380 В выполняется пайкой с последующим наложением изоляции или в соединительных коробках; соединение кабеля напряжением выше 1000 В производится пайкой в специальных муфтах, заливаемых кабельной массой.
Разделка концов кабеля выполняется путем наложения изоляции и устройства концевых воронок, заливаемых массой или эпоксидным, компаундом.
Сращивание кабеля и концевые разделки должны быть выполнены таким образом, чтобы обеспечивалась надежная изоляция жил кабеля и исключалось проникновение влаги внутрь кабеля.
Гибкий кабель с резиновой изоляцией сращивают пайкой с последующим наложением слоев резины на места спая и ее вулканизацией или в специальных соединительных ящиках (рис. 12-4).
Разновидности кабеля
Кабель представляет собой изолированный токопровод самого различного назначения. Из множества разновидностей кабеля ниже рассматриваются виды кабельной продукции, применяемые при оборудовании установок гидромеханизации и снабжении их электроэнергией2.
Кабели различаются по следующим основным характерным техническим данным: 1) назначению и способу прокладки; 2) числу жил в одном кабеле; 3) сечению жил; 4) рабочему напряжению. Перечисленные признаки определяют конструкцию кабеля, в том числе исполнение его изоляции.
Кабелям различных конструкций присваивается определенная марка или тип. В обозначение марки кабеля входят буквенные знаки и цифры. Буквами определяется основная характеристика конструкций кабеля, а цифрами — рабочее напряжение, число жил и их сечение.
Ниже дается краткое описание некоторых разновидностей кабеля, применяемых в гидромеханизации, соответственно их назначению.
Силовые кабели общего назначения применяются в сетях электроснабжения потребителей, во внутренних распределительных сетях на установках гидромеханизации (землесосных· снарядах, землесосных и насосных станциях), строительных машинах (электрифицированных кранах, экскаваторах и пр.), судах, производственных предприятиях и т. п.
Кабели данного вида предназначены для неподвижной стационарной прокладки в устройствах электроснабжения и электроустановках на напряжении до 1000 В; 6, 10, 35 и более кВ. Кабели, рассчитанные на разное рабочее напряжение, отличаются изоляцией токоведущих жил.
Конструктивно кабель выполняется состоящим из одной или нескольких изолированных токопроводящих жил. Наиболее распространенными конструкциями силовых кабелей являются одно-, двух-, трех- и четырехжильные (рис. 12-5), с площадью сечения жилы от 2,5 мм2 и выше, соответственно стандартизированному ряду сечений (см.§ 11-5).
1 При маркировке изоляторов буквы обозначают: П — подвесной, Ф — фарфоровый, С — стеклянный.
2 В настоящем учебнике не рассматриваются кабели связи и другие виды кабельной продукции специального назначения.
Согласно ГОСТ жилы кабеля сечением до 16 мм2 включительно изготовляются круглыми однопроволочными, а сечением 25 мм2 и выше—многопроволочными. Многопроволочные жилы силового кабеля имеют сегментный профиль сечения для двухжильных и секторный — для трех- и четырехжильных кабелей.
Рис. 12-5. Трехжильный бронированный кабель на напряжение 6000 В.
1 — токопроводящие жилы; 2 — кабельная бумага, пропитанная маслоканифольным составом (фазная изоляция); 3 — заполнители; 4 — пропитанная бумага (поясная изоляция); 5 — металлическая оболочка (свинец ила алюминий); 6 — бумажная лента с битумным покрытием; 7 — обмотка из кабельной пряжи (подушка); 8 —стальная лента брони.
Для изоляции жил применяют различные диэлектрические материалы в зависимости от рабочего напряжения кабеля. Различают жильную и поясную изоляцию многожильных кабелей. Первая служит для изоляции жил между собой; вторая, изготовляемая обычно из одинакового с изоляцией жил материала, является общей для всех жил кабеля и накладывается поверх пучка жил.
В качестве изоляции силовых кабелей, рассчитанных на напряжение до 1000 В, применяют вулканизированную резину и различные пластмассы (полиэтилен, поливинилхлорид и др.).
Для изоляции кабелей напряжением выше 1000 В используют специальную кабельную бумагу, пропитанную нефтяным маслом с канифолью.
Для защиты изоляции от внешних механических воздействий и проникновения влаги кабели поверх изоляции покрываются оболочками. Оболочки выполняются из металла — стали, алюминия и свинца, а также из пластмасс.
Для защиты от механических повреждений некоторые виды кабеля имеют поверх оболочки защитные броневые покровы, выполняемые из стальной ленты или круглой оцинкованной проволоки.
Бронированные кабели имеют подушку, расположенную под бронепокровами, представляющую собой слой бумаги и лент из битуминированной бумаги или пластиката. Поверх брони кабель покрывается слоем жгута (кабельной пряжи), пропитанного битумным составом.
На объектах электрооборудования и электроснабжения установок гидромеханизации наиболее употребительны силовые кабели для стационарной прокладки следующих марок:
СБ, АСБ —кабель бронированный с медными (СВ) или алюминиевыми (АСБ) жилами на напряжение до 10 кВ в свинцовой оболочке с жилами сечением 2,5—240 мм для прокладки в земле и по стенам зданий;
АБ, ААБ —то же, во в алюминиевой оболочке с жилами 6—120 мм2;
СК, АСК —подводный кабель сечением 16—240 мм2, на напряжение до 6 кВ;
ВРГ, АВРГ —кабель в полихлорвиниловой оболочке с резиновой изоляцией жил на напряжение до 1000 В;
НРГ, АНРГ — то же в резиновой негорючей оболочке.
Примечание. Здесь в написании марок кабеля не указаны напряженке, число жил и их сечение, которые в виде цифр приписываются справа к буквенному обозначению. Например, для обозначения кабеля марки ААБ на рабочее напряженнее 6 кВ с количеством жил 3 и сечением каждой из них 95 мм2 следует на писать: ААБ 6-3x95.
Контрольные кабели применяются для стационарной прокладки в цепях управления, сигнализации, контроля и блокировки на напряжении до 380 В. Они выпускаются с числом жил до 37 и сечением до 4 мм2. Жилы кабеля выполняются медными либо алюминиевыми.
Контрольные кабели имеют резиновую или пластмассовую изоляцию. В зависимости от назначения контрольный кабель может иметь защитное покрытие для предотвращения механических повреждений изоляции.
Некоторые марки контрольного кабеля (без указания числа и сечения жил):
КСРГ, АКСРГ — кабель контрольный с медными (КСРГ) или алюминиевыми (АКСРГ) жилами в свинцовой оболочке с резиновой изоляцией;
КСРБ—то же медный бронированный;
КНРГ, АКНРГ —контрольный кабель с резиновой изоляцией в негорючей резиновой оболочке, бронированный, с защитным наружным покрытием.
Гибкий кабель для подключения передвижных токоприемников выполняется с медными многопроволочными жилами на напряжение до1000 В и до 10 кВ. В качестве изоляции используется вулканизированная резина. Гибкие кабели общего назначения выполняются с числом жил 1, 2, 3 и 4.
Для специальных целей (например, для лифтов) изготовляются гибкие кабели с числом жил до 19.
В гидромеханизации гибкий кабель на напряжение до 1000 В используется для подключения передвижных электрифицированных кранов, гидромониторов, управляемых на расстоянии, и электроинструментов. Кабель на напряжение 6 кВ служит для подключения плавучих землесосных снарядов, перекачивающих установок и насосных станций большой мощности.
Конструкцией гибкого кабеля, рассчитанного на напряжение 6 кВ, предусмотрено экранирование его жил. Экран представляет собой слой токопроводящей резины, накладываемый поверх изоляции каждой жилы кабеля. Кроме того, каждая из жил кабеля имеет поверх изоляции оплетку в виде сетки из мягкой медной проволоки, и кроме того изоляция каждой жилы кабеля покрывается тонким электропроводящим слоем графита. Такая конструкция кабеля служит для обеспечения равномерности электрического поля в сечении кабеля, что весьма существенно, с точки зрения диэлектрической прочности изоляции.
В установках гидромеханизации применяются гибкие кабели следующих марок:
КРПТ — шланговый кабель, гибкий с медными жилами с резиновой изоляцией в
ШРПС - резиновой оболочке; рабочее напряжение до 500 В; число жил 1—4 сечением 2,5—95 мм2;
ШРПС —то же с числом жил. 2, 3, 4 сечением 0,75—1,5 мм2 (для переносных электроинструментов), напряжением до 500 В;
КШВГ —кабель экскаваторный, шланговый гибкий с четырьмя медными жилами: тремя экранированными рабочими жилами и одной заземляющей; сечением жил 10—150 мм2, на напряжение 6000 В.
