Jakie są rodzaje kabli elektrycznych?
Definicja kabla energetycznego
Kabel energetyczny to zespół izolowanych przewodników elektrycznych używany do transmisji i dystrybucji energii elektrycznej.
Rodzaje kabli w systemach energetycznych
Kable energetyczne mogą być nadziemne lub podziemne, zaprojektowane do określonych zastosowań i wymagań.
Ocena krótkiego spięcia
Często rozmiar przewodnika konieczny do instalacji jest dyktowany jego zdolnością do przeprowadzenia prądu krótkiego spięcia, a nie prądu utrzymującego się. W czasie krótkiego spięcia następuje nagły napływ prądu przez kilka cykli, po którym następuje stabilniejszy przepływ prądu przez krótki okres, aż do momentu, gdy urządzenia ochronne działają, zazwyczaj między 0,1 – 0,3 sekundy.
Przewodnictwo prądu
Przewodnictwo prądu jest kluczowe przy wyborze odpowiedniego rozmiaru przewodnika. Opad napięcia i ocena krótkiego spięcia również mają znaczenie dla ekonomicznego i optymalnego wymiarowania. Bezpieczna zdolność przeprowadzenia prądu kablem podziemnym opiera się na maksymalnym dopuszczalnym wzroście temperatury, spowodowanym stratami ciepłoty.
Opad napięcia
Maksymalny dopuszczalny opad napięcia od źródła do obciążenia to kolejny aspekt projektowania przewodników kabli energetycznych.
Zgodnie z prawem Ohma, V = IR. Pierwszym wyborem jest materiał używany do drutu. Miedź jest lepszym przewodnikiem niż aluminium i będzie miała mniejszy opad napięcia dla danej długości i rozmiaru drutu.
Rozmiar drutu to kolejny ważny czynnik wpływający na opad napięcia. Większe rozmiary drutu (te o większej średnicy) będą miały mniejszy opad napięcia niż mniejsze rozmiary drutu o tej samej długości. W amerykańskiej skali gazu, każda 6-gazowa zmiana daje podwójną średnicę drutu, a każda 3-gazowa zmiana podwaja przekrój poprzeczny drutu. W metrycznej skali gazu, gaz wynosi 10 razy średnicę w milimetrach, więc 50-gazowy drut metryczny miałby 5 mm średnicy.
Konstrukcja kabla energetycznego
W trakcie konstrukcji należy zwrócić uwagę na różne części kabla. Głównymi elementami kabla energetycznego są:
Przewodnik
Izolacja
POŁOŻENIE dla wielojądrowych kabli tylko
Podkład
Obicia/pancerz (jeśli wymagane)
Zewnętrzna osłona
Przewodnik
Przewodniki to jedyna ścieżka przeprowadzania energii w kablu energetycznym. Przewodniki wykonane są z różnych materiałów. Głównie w przemyśle kablowym używamy miedzi (ATC, ABC) i aluminium jako przewodników dla kabli energetycznych. Istnieją różne typy przewodników, takie jak Klasa 1: solidny, Klasa 2: przędzony, Klasa 5: elastyczny, Klasa 6: bardzo elastyczny (często używany do przewodów i spawania), itp. Rozmiary przewodników identyfikowane są przez opór przewodnika.
Izolacja
Izolację każdego przewodnika kabla zapewniają głównie PVC (poliwinychlor), XLPE (krzyżowana polietylina), GUMA (różne rodzaje gumy). Materiał izolacyjny zależy od temperatury pracy.
Cha4
Jądra identyfikowane są za pomocą kodowania kolorowego, używając różnych kolorów na izolacji lub drukując numery na jądrach.
Obicia (wewnętrzna osłona)
Ta część kabla jest również znana jako wewnętrzna osłona. Zazwyczaj jest używana w wielojądrowych kablach. Działa jako wiązanie izolowanych przewodników razem w wielojądrowych kabli energetycznych i zapewnia podkład do pancerza/braju. Ta część kabla jest głównie wykonana z PVC (PVC ST-1, PVC ST-2), GUMY (CSP SE-3, CSP SE-4, PCP SE-3, PCP SE-4, HOFR SE-3, HOFR SE-4, HD HOFR SE-3, itp.).
Pancerz
Głównie stosuje się PANCERZ Z DRUTU OCYNKOWEGO, PANCERZ Z PASÓW OCYNKOWEJ STALI. Polega to na umieszczaniu drutów, pasów ocynkowanej stali jeden po drugim na wewnętrznej osłonie. Pancerz to proces, który jest przede wszystkim wykonywany w celu zapewnienia zasłony uziemienia dla przewodników przeprowadzających prąd, a także służy do celów uziemienia kabla dla bezpieczeństwa.
Gdy wystąpi awaria izolacji przewodnika, prąd uszkodzeniowy ma wystarczające ścieżki do przepływu przez pancerz, jeśli jest on prawidłowo uziemiony. Zapewnienie dodatkowej ochrony mechanicznej i wytrzymałości kabla to ważne dodatkowe zalety pancerza. W kablach górniczych pancerz jest stosowany do przewodzenia.
Obicia
Do tego celu są głównie używane OCYNKOWANY DRUT CZYSTEJ MIEDZI, BRAJ NYLONOWY, BRAJ BAWOLENY. Brajowanie to proces, który zapewnia wysoką ochronę mechaniczną kabla i służy również do celów uziemienia. Ważność brajowania polega na tym, że jest bardziej elastyczny w porównaniu do pancerza.
Zewnętrzna osłona
To najbardziej zewnętrzna okładka kabla, zwykle wykonana z PVC (poliwinychlor), GUMY (różne rodzaje gumy) i często z tego samego materiału co podkład. Jest ona zapewniona nad pancerzem w celu ogólnego zabezpieczenia mechanicznego, pogodowego, chemicznego i elektrycznego. Zewnętrzna osłona oferuje ochronę kablowi nie tyle elektrycznie, ale bardziej mechanicznie.
Głównie kabli powyżej 6 mm² nazywamy kabli energetycznych, ale zależy to od zastosowania kabla. Dla kabli energetycznych PVC używamy IS:1554, a dla kabli energetycznych XLPE używamy IS:7098, a dla kabli energetycznych opartych na gumi używamy IS:9968 i innych odpowiednich specyfikacji. Kabli energetyczne definiowane są przez klasę napięcia i nominalną powierzchnię przekroju.