Кабельные линии электропередачи

Кабельной линией называется линия для передачи электрической энергии или отдельных импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.

Над подземными кабельными линиями устанавливают охранные зоны, размер которых зависит от напряжения этой линии. Так, для кабельных линий напряжением до 1000 В охранная зона имеет размер площадки по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей. В городах под тротуарами линия должна проходить на расстоянии 0,6 м от зданий и сооружений и 1 м от проезжей части.
Для кабельных линий напряжением выше 1000 В охранная зона имеет размер по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей.

Подводные кабельные линии напряжением до 1000 В и выше имеют охранную зону, определяемую параллельными прямыми на расстоянии 100 м от крайних кабелей.

Трассу кабеля выбирают с учетом наименьшего его расхода и обеспечения сохранности от механических повреждений, коррозии, вибрации, перегрева и возможности повреждений соседних кабелей при возникновении короткого замыкания на одном из них.

При прокладке кабелей необходимо соблюдать предельно допустимые радиусы их изгиба, превышение которых приводит к нарушению целостности изоляции жил.

Прокладка кабеля в земле под зданиями, а также через подвальные и складские помещения запрещается.

Расстояние между кабелем и фундаментами зданий должно составлять не менее 0,6 м.

При прокладке кабеля в зоне насаждений расстояние между кабелем и стволами деревьев должно быть не менее 2 м, а в зеленой зоне с кустарниковыми посадками допускается 0,75 м. В случае прокладки кабеля параллельно теплопроводу расстояние в свету от кабеля до стенки канала теплопровода должно быть не менее 2 м, до оси пути железной дороги - не менее 3,25 м, а для электрифицированной дороги - не менее 10,75 м.

При прокладке кабеля параллельно трамвайным путям расстояние между кабелем и осью трамвайного пути должно составлять не менее 2,75 м.
В местах пересечения железных и автомобильных дорог, а также трамвайных путей кабели прокладывают в туннелях, блоках или трубах по всей ширине зоны отчуждения на глубине не менее 1 м от полотна дороги и не менее 0,5 м от дна водоотводных канав, а при отсутствии зоны отчуждения кабели прокладывают непосредственно на участке пересечения или на расстоянии 2 м по обе стороны от полотна дороги.

Кабели укладывают "змейкой" с запасом, равным 1 - 3 % его длины, чтобы исключить возможность возникновения опасных механических напряжений при смещениях почвы и температурных деформациях. Укладывать конец кабеля в виде колец запрещается.

Рис. 4. Готовая разделка конца трехжильного кабеля с бумажной изоляцией:

1 - наружный джутовый покров, 2 - броня (свинцовая или алюминиевая),

3 - оболочка, 4 - поясная изоляция, 5 - изоляция жилы кабеля,

6 - токопроводящая жила кабеля

Количество соединительных муфт на кабеле должно быть наименьшим, поэтому кабель прокладывают полными строительными длинами. На 1 км кабельных линий может приходиться не более четырех муфт для трехжильных кабелей напряжением до 10 кВ сечением до 3х95 мм² и пяти муфт для сечений от 3х120 до 3x240 мм². Для одножильных кабелей допускается не более двух муфт на 1 км кабельных линий.

Для соединений или оконцеваний кабеля производят разделку концов, т. е. ступенчатое удаление защитных и изоляционных материалов. Размеры разделки определяются конструкцией муфты, которую будут использовать для соединения кабеля, напряжением кабеля и сечением его токопроводящих жил.
Готовая разделка конца трехжильного кабеля с бумажной изоляцией показана на рис. 4.

Соединение концов кабеля напряжением до 1000 В осуществляйся в чугунных (рис. 5) или эпоксидных муфтах, а напряжением 6 и 10 кВ - в эпоксидных (рис. 6) или свинцовых муфтах.

Рис. 5. Соединительная чугунная муфта:
1 - верхняя муфта, 2 - подмотка из смоляной ленты, 3 - фарфоровая распорка, 4 - крышка, 5 - стягивающий болт, 6 -провод заземления, 7 - нижняя полумуфта, 8 - соединительная гильза

Соединение токопроводящих жил кабеля напряжением до 1000 В выполняют опрессовкой в гильзе (рис. 7). Для этого подбирают по сечению соединяемых токопроводящих жил гильзу, пуансон и матрицу, а также механизм для опрессовки (пресс-клещи, гидропресс и др.), зачищают до металлического блеска внутреннюю поверхность гильзы стальным ершом (рис, 7, а), а соединяемые жилы - щеткой - на кардоленты (рис. 7, б). Скругляют многопроволочные секторные жилы кабеля универсальными плоскогубцами. Вводят жилы в гильзу (рис. 18, в) так, чтобы их торцы соприкасались и располагались в середине гильзы.

Рис. 6. Соединительная эпоксидная муфта:
1 - проволочный бандаж, 2 - корпус муфты, 3 - бандаж из суровых ниток, 4 - распорка, 5 - подмотка жилы, 6 - провод заземления, 7 - соединение жил, 8 - герметизирующая подмотка

Рис. 7. Соединение медных жил кабеля опрессовкой:

а - зачистка внутренней поверхности гильзы стальным проволочным ершом, б - зачистка жилы щеткой из кардоленты, в - установка гильзы на соединяемых жилах, г - опрессовка гильзы в прессе, д - готовое соединение; 1 - медная гильза, 2 - ерш, 3 - щетка, 4 - жила, 5 - пресс

Устанавливают гильзу заподлицо в ложе матрицы (рис. 7, г), затем опрессовывают гильзу двумя вдавливаниями, по одному на каждую жилу (рис. 18, д). Вдавливание производят таким образом, чтобы шайба пуансона в конце процесса упиралась в торец (плечики) матрицы. Остаточную толщину кабеля (мм) проверяют с помощью специального штангенциркуля или кронциркуля (величина Н на рис. 19):

4,5 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 16 - 50 мм²

8,2 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 70 и 95 мм²

12,5 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 120 и 150 мм²

14,4 ± 0,2 - при сечении соединяемых жил 185 и 240 мм²

Качество спрессованных контактов кабеля проверяют внешним осмотром. При этом обращают внимание на лунки вдавливания, которые должны располагаться соосно и симметрично относительно середины гильзы или трубчатой части наконечника. В местах вдавливания пуансона не должно быть надрывов или трещин.

Общие сведения о трансформаторных подстанциях

Трансформаторной подстанцией называется электрическая установка, предназначенная для преобразования и распределения электрической энергии потребителям. На сельскохозяйственных трансформаторных подстанциях высокое напряжение питающих линий понижается до более низкого напряжения, при котором электроэнергия распределяется потребителям. Поэтому основным оборудованием сельской понизительной подстанции является силовой понижающий трансформатор (или трансформаторы). Кроме того, в состав подстанции входят распределительные устройства первичного и вторичного напряжения, устройства управления, сигнализации и защиты.

По своему местоположению в сети понизительные подстанции подразделяются на сетевые (распределительные) подстанции потребителей и районные сельскохозяйственные подстанции. Подстанции потребителей выполняют на напряжение 6-10/0,4 кВ, 20 - 35/0,4 кВ, а районные - на напряжение 110-35/6-10 кВ.

В зависимости от конструкции трансформаторные подстанции разделяются на открытые с установкой основного электрооборудования на открытом воздухе и закрытые, электрооборудование которых (включая трансформаторы) монтируется в зданиях или специальных помещениях. К открытым подстанциям относятся так называемые мачтовые подстанции, широко распространенные в сельской электрификации.

Оборудование трансформаторной подстанции можно собирать и монтировать непосредственно на месте ее установки, что требует больших затрат времени и подготовительных работ. Наиболее совершенным является применение комплектных трансформаторных подстанций (КТП), целиком изготовленных на специализированных заводах и доставляемых непосредственно к месту установки в полностью собранном виде. Преимуществом комплектных трансформаторных подстанций является применение типовых схем электрических соединений, качество сборки и регулировки отдельных сборочных единиц, осуществляемых на заводе, быстрота установки и монтажа. Поэтому в сельской электрификации комплектные трансформаторные подстанции, как сетевые, так и районные, широко распространены.

Комплектные подстанции изготовляются как для наружной установки (КТПН), так и для внутренней (КТПВ). Подстанции для наружной установки могут быть выполнены по схеме тупиковых или проходных, в последнем случае они обозначаются КТПП. Эти подстанции предусматривают установку трансформаторов напряжением 6-10/0,4 кВ, мощностью до 400 кВА.

Мачтовые трансформаторные подстанции также могут быть выполнены комплектными, в этом случае они обозначаются КТПМ. Сборные комплектные трансформаторные подстанции напряжением 35/6-10 кВ имеют обозначение СКТП. Передвижные комплектные трансформаторные подстанции обозначаются ПКТПН (ПКТП). Сборные комплектные трансформаторные подстанции в металлическом кожухе (шкафу), стационарные, наружной установки, имеют обозначение СКТПС.