Кабелі, заповнені олією

Визначення
Масляний кабель визначається як кабель, у якому підтримується низьков'язка олія під тиском, або безпосередньо в оболонці кабелю, або в контейнерній трубі. При всіх умовах зміни навантаження, олія в кабелі заповнює порожні місця в масляно-пропитаній паперовій ізоляції. Історично, широко використовувалися мінеральні олії, але нещодавно популярність набули алкилати, такі як лінійний декилбензол і галузевий нонилбензол. Це пов'язано з їхньою низькою в'язкістю та здатністю поглинаючи пари води, виділені при старінні целлюлози.
Масляні кабелі використовуються для довговідстанного передачі електроенергії або в місцях, де повітряні кабелі непрактичні, наприклад, під водою (наприклад, в морях), в підземних гідроелектростанціях або на електропідстанціях з водними перешкодами.

Переваги масляних кабелів

Тиск усередині кабелю підтримується шляхом підключення масляного каналу кабелю до масляного резервуара. Для підтримки тиску масляний канал розташовується на відстані від масляного резервуара. Масляний тиск зменшує формування порожнин у ізоляторі. Порівняно з твердими кабелями, масляні кабелі мають наступні переваги:

• Вони можуть витримувати більший діелектричний стрес при експлуатації.

• Вони мають вищу робочу температуру та більшу пропускну здатність струму.

• Якість пропитки в них вища, ніж у твердих кабелів.

• Пропитка може бути проведена навіть після процесу оболонки.

• Формування порожнин усувається.

• Їх розмір менший за розмір твердих кабелів через тонший діелектричний шар.

• Дефекти легко виявляються через витікання олії.

Типи масляних кабелів

Масляні кабелі в основному поділяються на три типи:

• Самостійний круглий масляний кабель

• Самостійний плоский кабель

• Кабель у трубі

• Самостійний масляний кабель

Для самостійних масляних кабелів площина поперечного перерізу провідника становить приблизно 150-180 квадратних міліметрів і виготовлений з жестянки. Діаметр масляних каналів таких кабелів становить приблизно 12 мм. Цей тип кабелю переважно використовується для напруг до 110-220 кВ.
Переваги самостійних масляних кабелів
Порівняно з іншими масляними кабелями, самостійні масляні кабелі мають наступні переваги:

• Наявність масляних каналів дозволяє мати менший розмір провідника.

• Монтаж простий.

• Витрати нижчі.

• Замість насосів, потрібні лише масляні резервуари для експлуатації.

• Благодія цим перевагам, самостійні масляні кабелі широко використовуються.

Плоский масляний кабель

У плоских масляних кабелях три ізольовані сердечники розташовані горизонтально поруч. Немає фільтруючого матеріалу; замість цього, простір заповнений олією під тиском. Плоскі сторони свинцевої оболонки підсилені твердими металевими стрічками або бандажами та оплетеннями. Підтримуючі бандажи мають гофровану форму для підвищення гнучкості кабелю.

При завантаженні кабелю його температура зростає, що призводить до розширення олії та легкого деформування плоских сторін оболонки. Коли навантаження зменшується, олія скорочується, а пружні бандажі зменшують деформації. Це мінімізує формування порожнин у діелектрику під час охолодження.

Ці кабелі мають масляні канали, повністю заповнені олією. Олія підтримується під тиском, з силою 180 кВ/см. У цьому типі кабелю всі вільні простори між сердечниками доступні для руху олії. Олія заповнює вільні простори у ізоляції, що підвищує міцність ізоляції.

Масляні резервуари розташовані на відповідних відстанях вздовж маршруту кабелю для забезпечення термічного розширення та скорочення. Коли кабель завантажений, відбувається нагрівання, що призводить до виштовхування олії з кабелю в масляні резервуари. Навпаки, коли навантаження зменшується, олія повертається назад у кабель. Цей механізм ефективно запобігає формуванню порожнин.

Трубчасті масляні кабелі

Трубчастий масляний кабель складається з трьох окремих паперово-ізольованих екранових сердечників, встановлених у сталевій трубі. Труба заповнена ізоляційною олією, підтримуваною під тиском від 1,38×10⁶ до 1,725×10⁶ Н/м². Високотискова олія виконує дві функції: запобігає формуванню порожнин та допомагає відведення тепла від кабелю. Варто зазначити, що в цьому типі кабелю не потрібен масляний канал провідника.