Многопроволочная секторная жила что это

Определить геометрическое сечение секторной жилы можно разными способами: по таблицам, из площади сектора, из объёма отрезка жилы и по весу.

Таблицы определения сечения секторных жил

В настоящее время в Интернет распространены две таблицы соотношений сечений и геометрических размеров кабельных жил. Во многом они похожи, но есть и расхождения. Вероятнее всего эти таблицы составлены путём непосредственных измерений ширины и толщины.

Таблица 1

Назначение и конструкция кабеля	Высота h ширина b	Высота и ширина сектора, для жил сечением, мм²
		35	50	70	95	120	150	185	240
Трехжильные однопроволочные, 1-10 кВ	h, мм	5,5	6,4	7,6	9	10,1	11,3	12,5	14,4
	b, мм	9,2	10,5	12,5	15	16,6	18,4	20,7	23,8
Трехжильные многопроволочные, 1-10 кВ	h, мм	6	7	9	10	11	12	13,2	15,2
	b, мм	10	12	14	16	18	20	22	25
Четырехжильные однопроволочные, 1 кВ	h, мм	—	7	8,2	9,6	10,8	12	13,2	—
	b, мм	—	10	12	14,1	16	18	18	—

Таблица 2

Секторные жилы для 3-х жильных кабелей					Секторные жилы для 4-х жильных кабелей
Номинальное сечение S, мм²	Однопровол.		Многопровол.		Номинальное сечение S, мм²	Однопровол.		Многопровол.
	h, мм	b, мм	h, мм	b, мм		h, мм	b, мм	h, мм	b, мм
25	4,6	7,7	•	•	25	5,2	7,2	•	•
35	5,5	9,0	•	•	35	6,1	8,4	•	•
50	6,4	10,5	•	•	50	7,1	9,8	•	•
70	7,6	12,5	8,3	13,0	70	8,7	12,0	9,2	12,0
95	9,0	14,8	9,8	15,5	95	10,1	14,1	11,0	14,6
120	10,1	16,6	11,0	17,5	120	11,4	15,8	12,3	16,3
150	11,2	18,4	12,6	20,1	150	12,8	17,7	13,7	18,3
185	12,6	20,7	14,0	22,9	185	14,2	19,7	15,4	20,7
240	14,4	23,9	16,0	26,5	240	•	•	17,4	24,3

Относится к этим данным как к обязательным нельзя, так как геометрия секторных жил, как впрочем, и реальное сечение не нормируется. Нормируется электрическое сопротивление (ГОСТ 22483-2012)

Замеряем толщину жилы по высоте и ширине. Полученные значения в 18,3 и 11,2 мм ищем по таблицам. Жила однопроволочная от трёхжильного (высоковольтного) кабеля. Наиболее близки в таблице 2 значения 11,2; 18,4 мм. Это соответствует сечению в 150 мм².

Расчёт сечения жилы из площади сектора

Метод расчёта площади сечения жилы по площади сектора основан на том, что сечение комплекта секторных жил сложенных вместе представляет собой круг. Соответственно толщина одной жилы r является радиусом этого круга. Остаётся только разделить площадь круга на количество жил или на отношение угла сектора α к 360°.

где
π – 3.14…
α – угол сектора круга
n – количество жил в сердечнике кабеля

Точность этого метода сомнительна, так как реальный срез секторной жилы не совсем гометрический сектор. Все углы проводника закруглены, и толщина жилы меньше радиуса круга. Чтобы убедится в неточности метода расчёта через сектор можно сравнить площади сечения, полученные с его помощью, и табличные данные (таблицы 3 и 4 ↓ ↓ ↓).

Таблица 3

Для трёхжильного кабеля с секторными однопроволочными жилами

Толщина кабельной жилы, мм	5,5	6,4	7,6	9	10,1	11,3	12,5	14,4
S сечения рассчитанная по формуле 1, мм²	31,7	42,9	60,5	84,8	106,8	133,7	163,6	217,1
Площидь сечения по таблице 1, мм²	35	50	70	95	120	150	185	240
Отношение табличного значения к расчётному	1,10	1,17	1,16	1,12	1,12	1,12	1,13	1,11
Средняя поправка к формуле 2 (k)	1,13

Таблица 4

Для четырёхжильного кабеля с секторными однопроволочными жилами

Толщина кабельной жилы, мм	7	8,2	9,6	10,8	12	13,2
S сечения рассчитанная по формуле 1, мм²	38,5	52,8	72,4	91,6	113,1	136,8
Площидь сечения по таблице 1, мм²	50	70	95	120	150	185
Отношение табличного значения к расчётному	1,3	1,33	1,31	1,31	1,33	1,35
Средняя поправка к формуле 2 (k)	1,32

Не смотря на серьезные отклонения в значениях метод можно использовать. Для того, что бы получить адекватные результаты достаточно умножить значение полученные в формуле 1 на коэффициент полученный в таблицах 3 и 4. Итоговая формула будет выглядеть так:

где:
k – коэффициент из таблиц 3 или 4 («1,13» для трёхжильного и «1,32» для четырёхжильного кабеля);
r – толщина жилы;
n – количество жил в сердечнике

Расчёт сечения по объёму

В основе метода закон Архимеда. Этот метод позволяет измерить площадь сечения любого профиля: швеллера, уголка, жилы кабеля и т.п. Для измерений нужен сосуд с делениями в миллилитрах достаточного объёма (мензурка, мерный стакан) и линейка.

Исследуемый отрезок жилы помещается в мерный стакан и заливается водой до полного погружения образца. По шкале на стакане определяется объём V₁. Предположим, 200 миллилитров. Отрезок кабельной жилы вынимается из воды. Воде с него дают стечь обратно в стакан. Проверяется объём жидкости без образца. Предположим, уровень V₂ = 185 миллилитров. То есть наш образец имеет объём или в переводе на кубические миллиметры 15000 мм³.

Измерение L

Можно измерить объём в другой последовательности. Сначала залить воду и измерить её объём V₁. Затем погрузить в неё жилу и замерить V₂. Такая последовательность будет более точной, так как будет отсутствовать погрешность от воды, остающейся на мокром металле в первом варианте.

Метод может давать ошибку в многопроволочных жилах, так как между отдельными проволоками, вероятно, останутся воздушные пузыри. В таком случае лучше разобрать проводник на отдельные проволоки и погрузить их в воду россыпью.

И в первом и во втором случае воздушные пузыри в воде нужно стряхивать.

Форма расчёта сечения по длине и весу

Потребуются достаточно точные весы и рулетка.

Измерение L

Источник

Кабель СПЭ с секторной жилой — 4 преимущества. Устройство и конструкция оболочек.

Большинство кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена производят с круглым сечением жил. Однако в последние годы все чаще стали выпускать и модели с секторными.

Рассмотрим подробно оба варианта. Посмотрим из чего они состоят, проведем сравнение их недостатков и преимуществ между собой.

Данный кабель имеет в своей конструкции следующие материалы:

круглые жилы изготовлены из алюминия, который соответствует второму классу ГОСТ 22483

отдельные медные проволоки образуют защитный экран. Такой экран идет вокруг каждой жилы. А скрепляются проволоки медной лентой.

поверх всего этого идет внутренняя оболочка. Она делается на основе ПВХ пластиката (высоконаполненного) или опять же из не вулканизированной смеси с меловым наполнением.

внешняя оболочка покрыта светостабилизированным полиэтиленом, но встречается и поливинилхлоридный пластикат

Состав кабеля с секторными жилами очень похож, но могут быть и отличия. Кроме самой формы жил, они касаются последних слоев внешней изоляции.

Внутреннее устройство то же самое:

а вот эл.проводящая бумага, накручивается не на каждую жилу в отдельности, а сразу вокруг всех трех

далее идут проволоки и лента, также накрученные вокруг всех жил. Причем они могут быть алюминиевыми, а не медными.

Помимо кабелей на среднее напряжение, есть также кабели СПЭ и на низкое напряжение до 1кВ. Подробно со всеми техническими характеристиками КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение вплоть до 220кВ можно ознакомиться из статьи ниже.

Данные кабели могут применяться в эл.сетях с изолированной и заземленной нейтралью.

При этом их активно монтируют:

Про правила монтажа и частые ошибки допускаемые при этих работах, подробно можно прочитать в статье ниже.

Казалось бы, какая разница как делать кабель, с круглыми или треугольными жилами. Оказывается разница есть и весьма существенная.

КЛ с секторными жилами по сравнению с круглыми имеют несколько качественных преимуществ. Вот наглядная сравнительная таблица для двух кабелей СПЭ с круглыми и секторными жилами.

Как видно из нее, размер КЛ с секторным исполнением снижается почти на сорок процентов. То есть, вы сможете физически намотать на один и тот же барабан, гораздо большую длину кабеля.

А когда дойдет время для прокладки, то еще и выиграете в радиусе изгиба.

Облегчается и труд монтажников. Разделка за счет того, что нет дополнительного межфазного заполнения, становится на порядок быстрее и проще.

Снижается и стоимость на двадцать процентов. Опять же за счет алюминия, а не меди в экране.

Поэтому, если вы до этого использовали только КЛ СПЭ с круглыми жилами, стоит присмотреться к альтернативному варианту и попробовать все его преимущества.

Источник

«Секторные» кабели vs «круглые»

Рынок силовых кабелей в России переживает бурный рост. В первую очередь это связано с необходимостью замены физически и морально устаревших электрических сетей, а также с прокладкой новых. Большим спросом у энергетиков в последнее время пользуются силовые кабели на среднее напряжение (6-35 кВ) с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Аналитики считают, что масштабный переход на них произойдет в ближайшие 5–10 лет.

В советский период кабельная промышленность поставляла заказчикам традиционные в то время силовые кабели с пропитанной бумажной изоляцией в свинцовых и алюминиевых оболочках на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ. Производственные возможности заводов периода 50–60-х годов не успевали за растущими потребностями народного хозяйства СССР в кабелях, применяемых для городских распределительных сетей, новых предприятий и других промышленных объектов. В 60-е годы прошлого века производство силовых кабелей было увеличено в несколько раз и таким образом обеспечило полное удовлетворение потребностей народного хозяйства.

Технический уровень отечественных кабелей с пропитанной бумажной изоляцией того периода вполне соответствовал уровню кабелей мировых производителей. Однако уже в 70-е годы в промышленно развитых странах Америки, Европы и в Японии наметилась тенденция перехода к кабелям на среднее напряжение с изоляцией из СПЭ.

Одним из первых в современной России силовые кабели в изоляции из сшитого полиэтилена на среднее напряжение стал выпускать «Холдинг Кабельный Альянс» (ХКА). Более того, специалисты ХКА пошли дальше, предложив потребителю кабельные изделия с токопроводящей жилой (ТПЖ) не только круглой, но и секторной формы.

Кроме того, как отмечают кабельщики, новая конструкция позволяет практически исключить наведенные токи в металлическом экране, что, в свою очередь, обеспечивает снижение потерь электроэнергии при ее передаче по кабельным линиям.

В настоящее время процесс производства силовых кабелей с секторными жилами на одном из предприятий ХКА – кольчугинском «Электрокабеле» (ЭКЗ) полностью автоматизирован. Толщина всех трех слоев изоляции, которые накладываются за одну технологическую операцию, измеряется с помощью рентгеновских лучей. На предприятии установлено самое современное оборудование, что гарантирует высокое качество продукции ЭКЗ для конечного потребителя.

Преимущества секторных силовых кабелей

Одной из первых к опытной эксплуатации инновационного секторного кабеля на напряжение 20 киловольт производства ХКА в 2016 году приступила «Объединенная энергокомпания». Он использован для подключения к сетям хирургического корпуса московской ГКБ №36. Общая протяженность кабельных линий на объекте составила 1,6 км.

«Холдинг Кабельный Альянс» объединяет кабельные активы, входящие в структуру Уральской горно-металлургической компании: АО «Электрокабель» Кольчугинский завод», АО «Сибкабель», АО «Уралкабель» и ПАО «НИКИ г.Томск».

Источник: журнал «Рынок электротехники»

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Источник

Многопроволочная секторная жила что это

ТОКОПРОВОДЯЩИЕ ЖИЛЫ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ

Медные и алюминиевые токопроводящие жилы силовых кабелей для стационарной прокладки с пропитанной бумажной и пластмассовой изоляцией на номинальное переменное напряжение до 10 кВ (включительно) могут быть одно- и многопроволочными, круглыми или секторными. Минимальное число проволок в жилах силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией, конструкции, размеры и электрическое сопротивление круглых и секторных жил приведены в [2].

Рисунок 1.1. Схема круглой токопроводящей жилы: а – неуплотненной; б – уплотненной

Пайку припоем (ГОСТ 21931-76) или сварку проволок в одном повиве жилы производят вразгон с расстоянием между соседними местами пайки или сварки не менее 300 мм. Расстояние между местами сварки однопроволочных жил должно быть не менее 300 м по длине кабеля. Пайка однопроволочных жил и применение кислот при пайке жил не допускается. Места пайки или сварки после зачистки не выводят проволоку за пределы двойного допуска по диаметру.

Источник

Силовые высоковольтные кабели с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке и кабельные муфты

Силовые кабели предназначаются для передачи и распределения электроэнергии по району и для подводки ее к токоприемникам.

Хотя кабельные более дорогие в процессе прокладки, чем воздушные линии, они все чаще используются в качестве приоритетного решения. Сегодня высоковольтные кабели в основном эксплуатируются на уровнях напряжения 380 кВ, 110 кВ, 35кВ, 20 кВ, 10 кВ и 400 В.

В то время как сегодня производятся почти только кабели с пластиковой изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, классический высоковольтный кабель представляет собой так называемый бумажный свинцовый кабель.

Силовые кабели с бумажной изоляцией (слева) по сравнению с кабелем из сшитого полиэтилена

Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией

Свинцовые кабели с бумажной изоляцией имеют практически одинаковую базовую структуру для уровней напряжения от 400 В до 35 кВ. Они использовались для передачи энергии с момента появления систем первого электроснабжения в конце XIX века.

Бронированный силовой кабель в свинцовой оболочке начала XX века

Для рабочего напряжения до 35 кВ включительно такие кабели изготавливались с изоляцией из пропитанной масло-канифольным составом кабельной бумаги в свинцовой оболочке и броне в зависимости от условий прокладки.

Кабели и провода, прокладываемые на кораблях, применяемые в добывающей и обрабатывающей промышленности и в сельском хозяйстве, делались преимущественно с резиновой или пластмассовой изоляцией в гибком шланге из резины или полихлорвинила.

По числу жил различают силовые кабели: одно-, двух-, трех- и четырехжильные. Токопроводящие жилы могут быть одно и многопроволочные, а по форме — круглые, секторные, сегментные и овальные.

Как уже было сказано выше, трехжильный освинцованный кабель на напряжение до 6 кВ появился в конце XIX века. Сначала это был кабель с круглыми медными жилами, толстым слоем бумажно-пропитанной изоляции на жилах и такой же толщины общим (поясным) слоем изоляции поверх скрученных вместе изолированных жил, т. е. под свинцовой оболочкой.

Пример свинцового кабеля на рекламе Kabelwerke Brugg с 1927 года

Прокладка кабеля напряжением 30 кВ в Германии в 1928 году

Развитие силового кабеля шло по линии повышения рабочего напряжения кабеля и надежности его работы, однако, не за счет дальнейшего увеличения толщины изолирующего слоя, а за счет повышения качества и улучшения использования изолирующего материала в кабеле.

Улучшение экономических показателей кабеля, т. е. в первую очередь снижение его стоимости, определялось экономией основных материалов за счет лучшего их использования и улучшения технологического процесса (сокращение производственного цикла, снижение отходов и брака в производстве).

В двадцатых годах XX века круглые жилы в многожильных силовых кабелях были заменены жилами сегментной и секторной формы, так как уровень кабельного производства настолько повысился к этому времени, что появилась возможность изготовлять надежные в эксплуатации силовые кабели с жилами некруглой формы до 10 кВ включительно.

Основным типом силового кабеля с бумажной пропитанной изоляцией является кабель с секторными жилами.

Этот кабель имеет слой изоляции на каждой жиле (фазовая изоляция) и общий слой изоляции поверх трех скрученных вместе изолированных жил (поясная изоляция). Такой кабель называется кабелем с поясной изоляцией или по виду электрического поля в нем — кабелем с нерадиальным полем, а по типу пропитки — кабелем с вязкой пропиткой.

Для обозначения кабеля этого типа употребляются условные обозначения (марки) в зависимости от рода брони и наружного покрова, например:

Первая буква марки указывает на наличие оболочки, а последняя — на род защитных покровов.

С целью экономии свинца за счет уменьшения диаметра в многожильных силовых кабелях (двух-, трех- и четырехжильных) токопроводящие жилы кабеля делают не круглой, а секторной или сегментной формы.

Трехжильный кабель с секторными жилами имеет примерно на 15% меньший диаметр, чем кабель с круглыми жилами такого же сечения. Экономия на свинце, полученная в результате введения секторных жил, в трехжильных кабелях в среднем может быть оценена в 20%.

Жилы трехфазного кабеля могут иметь форму овала, приближающегося к эллипсу. Преимущество такой формы жилы состоит в том, что овальная жила не имеет таких острых углов, как секторная жила.

Применение жилы овальной формы в кабелях высокого напряжения 35 кВ может обеспечить до некоторой степени компенсацию тепловых изменений пропитывающего состава в изолирующем слое кабеля и тем самым повысить качество кабеля.

Основными изолирующими материалами, из которых на кабельном заводе изготовляется изолирующий слой силового кабеля, являются кабельная бумага и прочитывающий состав.

Пропитка бумажного слоя кабеля производится с целью замены воздуха в бумаге и между слоями бумажных лент более прочным в электрическом отношение минеральным маслом или каким-либо другим пропитывающим составом.

Роль бумаги состоит не только в том, что она удерживает пропитывающий состав. Наличие бумаги в изолирующем слое кабеля дает возможность получить изолирующий слой, пробивная прочность которого примерно в 3 раза превышает пробивную прочность пропитывающего состава.

Кабельная бумага, применяемая для изготовления изолирующего слоя силовых кабелей, должна обладать определенными механическими свойствами, обеспечивающими плотное наложение бумажных лент на жилу кабеля, физическими свойствами, необходимыми для правильного проведения процесса пропитки, и не должна содержать примесей, понижающих электрические свойства бумаги после пропитки.

Конструкция кабеля 20 и 35 кВ с поясной изоляцией не может обеспечить достаточной надежности в эксплуатации главным образом из-за наличия тангенциальных составляющих градиента в изоляции кабеля, вызванных нерадиальностью электрического поля.

На это напряжение применяется конструкция с тремя скрученными вместе освинцованными жилами в общей ленточной броне, условно обозначаемая маркой ОСБ. Эта конструкция впервые была предложена в 1923 г. С А. Яковлевым и С М. Брагиным.

Высоковольтный кабель на напряжение выше 20 кВ всегда изготовливался по типу одножильного кабеля, т. е. с радиальным электрическим полем, так как в этом случае надежность работы кабеля при высоком, напряжении имеет особо важное значение.

Для 110 и 220 кВ преимущественно применялись кабели маслонаполненного типа главной особенностью которых является то, что бумажная изоляция этого кабеля пропитывается маловязким минеральным маслом, которое может легко перемещаться вдоль кабеля по центральной полой жиле под влиянием создаваемого в кабеле избыточного давления.

При изменении температуры кабеля легкоподвижное масло позволяет компенсировать с помощью подпитывающей аппаратуры температурные изменения объема в изолирующем слое, которые в кабеле с вязкой пропиткой приводят к образованию пустот и пробою.

Наличие полой жилы дает возможность высушить и про питать кабель в производстве так, что в нем практически не остается никаких пузырьков и включений газа.

По изготовлении кабель наматывается на барабан и присоединяется к специальному бачку с маслом, находящемуся под некоторым положительным давлением. Благодаря такому устройству в кабеле не образуются газовые включения даже при значительных изменениях температуры.

Современный кабель ОСБ-35 3х120 на напряжение 35 кВ

Чтобы кабели можно было соединить с другим оборудованием или друг с другом, предусмотрены кабельные наконечники и соединительные муфты.

Демонстрационный образец кабельной муфты на 30 кВ из музея в Лейпциге, который в открытом состоянии показывает, как устроено такое кабельное соединение:

Прямое соединение алюминиевого проводника сваривается и обрабатывается алюминиевым напильником. В случае медных проводников так называемые паяльные втулки помещаются на жилы кабеля и припаиваются.

Оголенные металлические жилы вручную оборачивают масляной бумагой шириной от 10 до 30 мм до тех пор, пока толщина изоляции не будет в 2,5 раза больше толщины изоляции кабеля.

Перед намоткой кабельный компаунд и бумагу необходимо нагреть до 130 градусов для того что бы выкипела влага. Для этого использовались открытые печи на древесном угле. Конечно, это было возможно только на открытом воздухе.

Чтобы влага не проникала в гильзы, используется заводская внутренняя гильза из свинца или оцинкованной стали для соединения свинцовых оболочек и их плотной пайки.

Незадолго до окончания процесса пайки в отверстие заливается кабельный компаунд, чтобы избежать образования воздушных карманов.

При проведении процесса пропитки силового кабеля должны быть приняты все меры к тому, чтобы испарить до пропитки оставшуюся в изолирующем слое влагу и наиболее полно пропитать весь изолирующий слой кабеля, сведя до минимума воздушные включения, которые могут образоваться в изолирующем слое во время п ропитки.

Пропитывающий состав должен подвергаться периодической очистке от механических примесей, вакуумной обработке для удаления влаги, приобретенной в процессе пропитки кабеля, и дегазации для удаления растворенного в нем газа (воздуха).

Прежде чем так называемая «свинцовая внутренняя втулка» будет заключена в литой стальной корпус и заполнена изоляцией из смолы, необходимо выполнить металлические соединения между арматурой из стальной полосы и свинцовой оболочкой.

После охлаждения не менее 3 часов установленная розетка может использоваться в течение очень долгого времени (30 лет и более).

Подробнее про устройтсво и технологию монтажа кабельных муфт для силовых кабелей смотрите здесь: Соединительные муфты для силовых кабелей

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник