Ovládacie káble v elektrických inštaláciách — účel, typy konštrukcie, použitie

Káblové výrobky v elektrických sieťach sa používajú na prenos elektriny na diaľku. Používajú sa ako priame elektrické vedenia energetických tokov alebo na prevádzku obvodov v riadiacich, ochranných, automatizačných, signalizačných systémoch.

Silové káble pracujú prevažne s vysokonapäťovými prúdmi do 35, 110 kV a viac, prípadne v sieti 0,4 kV. Sú špeciálne navrhnuté a vyrobené pre konkrétny typ napätia. Referenčné modely sa používajú na iné účely.

Účel ovládacích káblov

Nie je pripojený k energetickým reťazcom, ale k ich obslužným systémom, v ktorých sa neprenáša zvýšený výkon. Ich maximálne prevádzkové napätie je zvyčajne obmedzené na 380 alebo v niektorých prípadoch 1000 voltov.

Toto ustanovenie pomáha pochopiť rozdelenie zariadení elektrickej rozvodne na:

• primárne energetické obvody;

• sekundárne servisné reťazce.

Napríklad v rozvádzači 110 kV rozvodne patria všetky energetické zariadenia do primárnej slučky, ktorá priamo distribuuje, prijíma a prenáša elektrickú energiu.

Sekundárne okruhy sú napojené na meracie transformátory prúdu a napätia, aby sa zohľadnili procesy prebiehajúce v primárnom okruhu, ako aj na solenoidy a riadiace cievky výkonových spínačov, ich pomocných kontaktov a opakovačov odpojovačov, separátorov a iných zariadení.

Všetky sekundárne zariadenia sú navzájom prepojené v elektrických obvodoch pomocou káblov, ktoré sú umiestnené na povrchu stavebných konštrukcií, v špeciálnych káblových žľaboch a kanáloch, v zemi alebo vonku.

Tieto káble sa nazývajú riadenie... Vysvetľuje ich účel — zabezpečenie riadenia algoritmov technologických procesov vyskytujúcich sa v primárnej slučke.

Pomocou riadiacich káblov sa elektrické signály prenášajú cez obvody:

• merania hlavných parametrov elektrickej energie;

• ovládanie zariadení napájacích obvodov,

• automatizácia a ochrana elektrického systému;

• iné zariadenia slúžiace základnému vybaveniu.

Ako sa používajú ovládacie káble

Na fotografii nižšie je znázornené ukončenie konca ovládacieho kábla zo svorkovnice prístrojového transformátora VN 330 kV.

Na ochranu pred vplyvom prostredia sa používa kovová páska a vlnitá rúrka. Všetky ovládacie káble vedené v existujúcich elektrických inštaláciách sú označené špeciálnymi štítkami a podpísané nezmazateľným atramentom. To výrazne uľahčuje prácu a vyhľadávanie prípadných porúch počas prevádzky.

Na zadnej strane sú ovládacie káble inštalované v rozvodných svorkách, krabiciach, krabiciach, ako je znázornené na nasledujúcej fotografii pre zariadenia 330 kV.

Rovnaký princíp sa pozoruje v obvodoch s inými napätiami, napríklad 110 kV.

Ovládacie káble z hlavného napájacieho zariadenia sú vedené cez špeciálne podnosy alebo kanály, napájajú ich obvody do koncových uzlov, ktoré zaisťujú spoľahlivú prevádzku obvodu vonku za všetkých poveternostných podmienok.

Po zostavení elektrických obvodov na svorky rozvodných skríň sa opäť použijú nasledujúce ovládacie káble, ktoré ponechajú priamo na paneloch v súlade so schémou a projektom.

Variant ich pripojenia k panelom na ochranu relé a automatizáciu je znázornený na ďalšej fotografii.

Oni:

• ponechajte špeciálny káblový kanál v dvoch samostatných prúdoch;

• rozmiestnené na ľavej a pravej strane panelu;

• rovnomerne, rovnomerne rozmiestnené po celej ploche;

• sú nasmerované na svorkovnice;

• rezať do určitej výšky;

• sú označené rovnakým spôsobom.

Podobné usporiadanie ovládacích káblov v obvodoch, ktoré spájajú medzi rôznymi predmetmi elektrického zariadenia, platí pre rozšírené logické obvody elektrických spojov. Na výkrese je znázornený fragment činnosti obdobnej časti prúdových obvodov aktívnej zóny pre meranie VN 110 kV.

Toto ukazuje:

• čierne trojuholníky - koncová inštalácia meracích transformátorov umiestnených vo výške;

• biele trojuholníky — svorky externej rozvodnej skrine;

• kruhy — svorky na ochrannom paneli relé. V našom prípade má sériové číslo — #108.

Táto schéma jasne ukazuje, že riadiaci kábel spája prúdové obvody a montuje ich priamo z vinutia meracích transformátorov na reléové ochranné a automatizačné panely cez medzipripojenie - rozvodnú svorkovnicu.

Pri inštalácii ovládacieho kábla sa dodržiavajú určité pravidlá pre privádzanie vodičov do svorkovnice a ich označovanie, ktoré je potrebné pre pravidelnú preventívnu údržbu a pre vykonávanie prúdových kontrolných meraní elektrických signálov počas prevádzky.

Konštrukcia ovládacieho kábla

Vnútorná štruktúra každého modelu sa mierne líši od všetkých ostatných produktov, ako je znázornené na obrázku nižšie pre dve rôzne modifikácie.

Všetky však majú spoločné prvky:

• vodivé drôty;

• izolačná vrstva na jadre;

• agregát;

• škrupina.

Ovládací kábel, v závislosti od požiadaviek pracovných podmienok, môže byť doplnený o:

• brnenie;

• tieniaca páska.

Vlastnosti výroby vodivého jadra

Je to nevyhnutný prvok kábla a je vyrobený z kovu:

• hliník;

• zloženie hliníka a medi;

• alebo med.

Vodič môže byť vyrobený z jedného plného drôtu alebo z veľkého počtu z nich natiahnutím, aby celková štruktúra poskytla flexibilitu. Jednožilové drôty sa používajú pre káble pracujúce v stacionárnych podmienkach, ktoré nie sú vystavené dynamickému ohybu a torznému zaťaženiu.

Pre pracovné podmienky kábla v mobilných zariadeniach sú vodivé jadrá mobilných zariadení vyrobené zo skrútených drôtov. Medené jadrové drôty v nich sú pokryté vrstvou cínu - sú pocínované alebo zostávajú čisté, bez ochranného náteru.

Vo vnútri plášťa ovládacieho kábla je možné použiť rôzny počet žíl, od štyroch do 61. Pri hliníku by mal prierez vodičov začínať od 2,5 mm štvorcových a viac. Takéto výrobky sa však môžu používať výlučne v rozvodniach s napätím 110 kV alebo nižším.

Sekundárne zariadenia rozvodní s vyšším napätím 220 kV a vyšším je dovolené spájať len medenými vodičmi a káblami. Nízkovýkonný hliník neposkytuje vysokú spoľahlivosť v kritických zariadeniach. V ich sekundárnych okruhoch je zakázaný hliník.

Prierez medených vodičov ovládacích káblov je normovaný od 0,75 do 10 mm2. Tenké priemery sa používajú v nízkoprúdových komunikačných obvodoch, telemechanike, diaľkovom ovládaní, ktoré nevytvárajú vysoký výkon signálu.

Pre vysoko presné meracie systémy, ktoré sú citlivé na straty a poklesy napätia v obvode, sa používajú zväčšené priemery prúdových vodičov.

Kov vodivých drôtov je nevyhnutne pokrytý dielektrickou vrstvou, ktorá vylučuje výskyt skratových prúdov a netesností medzi nimi. Označenie sa aplikuje na izolačnú vrstvu:

1. farba škrupiny;

2. alebo čísla.

Pri prvom spôsobe sa používa jedna farba, prípadne sa na nej môžu dodatočne vytvárať farebné pruhy. Číselné značenie sa používa často, s medzerou medzi číslami najmenej 3,5 cm.

Hrúbka izolačnej vrstvy na vodivom jadre má elektrickú pevnosť, ktorá vylučuje rozpad dielektrickej vrstvy pri maximálnom prevádzkovom napätí a priamo závisí od jej prierezu. Zvyšuje sa so zväčšujúcim sa priemerom drôtu.

Izolované drôty sú zostavené do spoločného zväzku a skrútené tak, aby poskytli štandardný počet zákrutov, ktoré umožňujú ohýbanie kábla v súlade s údajovým listom.

Klasifikácia

Ovládacie káble sa líšia v:

1. kov vodiča;

2. kovový izolačný materiál;

3. tvar drôtu;

4. materiál plášťa;

5. ochranný náter.

Dielektrickú vrstvu na základnom kove možno naniesť:

• guma;

• PVC zmes;

• samozhášavý polyetylén;

• polyetylén s nízkou hustotou;

• vulkanizovaný polyetylén.

Drôty sa vyrábajú hlavne okrúhleho tvaru, ale v niektorých prípadoch majú plochý tvar.

Materiál plášťa môže byť:

• gumené alebo nehorľavé;

• PVC zmes.

Plášť pre ovládacie káble pracujúci v extrémnych podmienkach je vytvorený:

• hliník;

• viesť;

• vlnitý oceľový pás.

Štíty a ochranné kryty sú určené pre ovládacie káble pracujúce v štyroch triedach zvýšeného mechanického namáhania:

• Prvý typ kábla funguje v interiéri, v káblových kanáloch a výkopoch, bez toho, aby bol vystavený vysokým ťahovým silám. Ich pancier vzniká navinutím dvoch pásov ocele a ich potiahnutím antikoróznou zmesou.

• Druhý typ je určený na použitie v potrubí, tuneloch a miestnostiach bez ťahových síl.

• Tretí typ sa využíva v zemi, v zákopoch bez výrazných ťahových síl. Majú pancier z dvojitých oceľových pásov, chránený vonkajším krytom - PVC hadicou.

• Štvrtý typ je určený na kladenie do zeme a kanálov. Nemali by byť vystavené vysokej pevnosti v ťahu. Pancier pozostáva z dvoch oceľových drôtov pokrytých vrstvou zinku a chránených zhora hadicou alebo PVC-plastovým krytom.

Popis značky

Kábel je označený za účelom stručného označenia, ktoré poskytuje úplné informácie o jeho zložení a vlastnostiach:

• materiály jadra a izolačnej vrstvy;

• zloženie škrupiny a jej štruktúra;

• prítomnosť brnenia a jeho povlaku;

• počet vodivých drôtov a ich prierez.

Na označenie ovládacích káblov sa používajú symboly s veľkými písmenami:

• písmeno «K» znamená «ovládanie»;

• kov vodiča je určený pre: hliník «A»; alumomed — «AM»; med — absencia písmena;

• materiál izolácie drôtu: guma — «P»; PVC zlúčenina — «B»; polyetylén s nízkou hustotou — «P»; samozhášavý polyetylén — «Ps»;

• materiál plášťa: vlnitý oceľový pás — «St»; pneumatika — «R»; nehoriaca guma — «H; PVC zlúčenina — «B»;

• tvar drôtu: plochý — «P»; okrúhly — neznačiť.

Prevádzkové charakteristiky

Vplyv okolitej teploty

Keď elektrický prúd prechádza kovovým jadrom vzniká vykurovanie, ktoré môžu ovplyvniť vlastnosti a štruktúru izolačnej vrstvy, zhoršiť ich alebo dokonca spôsobiť jej rozpad. Preto je zaťaženie prechádzajúce káblom monitorované ochrannými zariadeniami a obmedzené na vypnutie ističmi.

Prevádzková teplota kábla musí zodpovedať parametrom uvedeným v technických podmienkach na jeho prevádzku.

Pri nízkych teplotách okolia mnohé druhy izolácií, najmä na báze polyetylénu, strácajú plastické vlastnosti a pružnosť. Už pri miernom ohnutí v chlade praskajú, pokrývajú sa vrstvou trhlín a strácajú svoje dielektrické vlastnosti.

Preto je pri teplotách pod -5 stupňov Celzia zakázaná inštalácia a kladenie ovládacích káblov a v zime sa preventívne opravy na ulici ani neplánujú.

Ak je potrebné odstrániť poruchy, ktoré sa vyskytli v ovládacích kábloch pri zmrazovaní, potom existuje špeciálna technológia na ich prípravu a ohrev pripojením prúdov cez vodiče s kontrolou ich teploty.

Práca v agresívnom prostredí

Chemická expozícia ovládacieho kábla je obmedzená použitím gumového plášťa pre jeho plášť, ktorý je flexibilný a vysoko odolný voči hygroskopickosti. Avšak tieto veci:

• je drahší;

• náchylnejšie na teplo a nedovoľte, aby teplota stúpla nad 65 stupňov;

• pri dlhšom používaní stráca elasticitu.

Vystavenie svetlu

Dlhodobé vystavenie slnečnému žiareniu môže poškodiť niektoré typy káblových plášťov. Pred týmto efektom sú najlepšie chránené pancierom, olovom a hliníkom. Moderné plášte vyrobené z gumy a plastov však na tento výrobcom deklarovaný parameter životnosti nepotrebujú kovový plášť.

Mechanické ťahové zaťaženia

Môžu byť vytvorené pri porušení technológie inštalácie alebo počas prevádzky v dôsledku zvýšeného tlaku pôdy z rôznych dôvodov. Na pôsobenie proti týmto silám je kábel umiestnený v pancieri z kovových pásikov.

Takže ovládací kábel:

• používa sa, keď je potrebné prenášať riadiace alebo iné signály medzi objektmi elektrického obvodu umiestnenými na diaľku;

• vytvorené rôznymi štruktúrami a triedami ochrany zodpovedajúcimi určitým pracovným podmienkam.