Типы кабельных установок в электрических сетях (фото Фаджара Хидаят на Flickr)
Установка силовых кабелей
Существует множество способов установки силовых распределительных кабелей. Каждый метод обеспечивает распределение мощности с уникальной степенью надежности, безопасности, экономии и качества для любого конкретного набора условий.
Эти условия включают электрические характеристики энергосистемы, расстояние и местность распределения, а также ожидаемые механические и экологические условия.
1. Открытый провод
Конструкция с открытым проводником состоит из неизолированных проводников на изоляторах, которые установлены на полюсах или конструкциях. Провод может быть голым или может иметь тонкое покрытие для защиты от коррозии или истирания. Привлекательными особенностями этого метода являются его низкая начальная стоимость и тот факт, что повреждение может быть обнаружено и быстро восстановлено.
С другой стороны, неизолированные проводники представляют собой угрозу безопасности, а также очень подвержены механическим повреждениям и электрическим перебоям в результате коротких замыканий, вызванных птицами или животными.
Правильные вертикальные зазоры по дорогам, дорожкам и сооружениям имеют решающее значение. Открытые цепи с открытым контуром также более восприимчивы к воздействию молнии, чем другие схемы, однако эти эффекты могут быть сведены к минимуму за счет использования наземных проводов заземления и грозозащитных разрядников.
Кроме того, существует повышенная опасность использования крана или стрелы. В некоторых районах загрязнение на изоляторах и коррозия проводников может привести к высоким эксплуатационным расходам.
2. Воздушный кабель
Антенный кабель состоит из полностью изолированных проводников, подвешенных над землей. Этот тип установки используется все чаще, как правило, для замены открытой проводки, где она обеспечивает большую безопасность и надежность и требует меньше места.
Правильно защищенные кабели не представляют опасности для безопасности и не могут быть легко повреждены при случайном контакте.
415-вольтовые изолированные кабели (ABC)
Тем не менее, они имеют тот же недостаток, что и конструкция с открытым проводником, требующая правильных вертикальных зазоров по дорогам, дорожкам и сооружениям.
2.1 Поддерживает
Воздушные кабели могут быть либо самонесущими, либо поддерживаемыми мессенджерами. Они могут быть прикреплены к полюсным линиям или конструкциям. Самонесущие антенные кабели имеют высокую прочность на растяжение для этого применения. Кабели могут поддерживаться мессенджерами либо путем спиральной обмотки стальной ленты вокруг кабелей, и посыльного, либо путем протягивания кабеля через кольца, подвешенные от посланника.
2.2 Расстояние
Самонесущий кабель подходит только для относительно коротких расстояний с пролетами в диапазоне 100-150 футов. Кабель, поддерживаемый мессенджером, может охватывать относительно большие расстояния, превышающие 1000 футов, в зависимости от веса кабеля и прочности на растяжение мессенджера. По этой причине антенный кабель, который должен охватывать относительно большие расстояния, обычно состоит из алюминиевых проводников, чтобы уменьшить вес кабеля.
Поддерживающий мессенджер обеспечивает высокую прочность, чтобы выдерживать климатические нагрузки или механический шок. Он также может служить заземляющим проводником силовой цепи.
3. Надземные трубопроводы
Системы трубопроводов из жесткой стали обеспечивают наивысшую степень механической защиты, доступную в надземных системах кабелепроводов. К сожалению, это также относительно дорогостоящая система. По этой причине их использование заменяется, когда это возможно, другими типами кабельных и проводных систем.
Там, где это применимо, используются твердый алюминий, трубопроводы промежуточной стали, тонкостенные ЭМТ, промежуточные металлические кабелепроводы, пластиковые, волоконные и асбестоцементные каналы.
4. Подземные воздуховоды
Подземные каналы используются там, где необходимо обеспечить высокую степень безопасности и механическую защиту, или если надземные проводники будут непривлекательными.
Подземный кабельный канал на улице
4.1 Строительство
Подземные каналы используют жесткие стальные, пластмассовые, волокнистые и асбестоцементные трубопроводы, заключенные в бетон или сборный многоточечный бетон с плотно прилегающими соединениями.
Клейная плитка также используется в некоторой степени. В тех случаях, когда дополнительная механическая защита бетона не требуется, тяжелые стены из волоконных и асбестоцементных и жестких стальных и пластмассовых трубопроводов прямо погребены.
4.2. Кабели
Кабели, используемые в подземных трубопроводах, должны быть пригодны для использования во влажных помещениях и защищены от истирания во время установки.
5. Прямое захоронение
Кабели могут быть захоронены непосредственно в земле, где это разрешено кодами, и только в зонах, которые редко нарушаются. Используемые кабели должны быть подходящими для этой цели, то есть устойчивы к влаге, дроблению, загрязнению почв и повреждению насекомых и грызунов. В то время как прямой или скрытый кабель не может быть легко добавлен или сохранен, то текущая грузоподъемность обычно больше, чем кабели в каналах. Похороненный кабель должен выбрать засыпку.
Он должен использоваться только там, где вероятность нарушения маловероятна. Кабель должен быть защищен надлежащим образом, однако, если он используется там, где вероятность возникновения помех более вероятна.
Подземные кабели с прямой подкачкой
Относительно недавние успехи в проектировании и эксплуатационных характеристиках оборудования для определения местоположения кабелей и последующих методах ремонта и материала уменьшили проблему обслуживания.
6. Подводный (подводный) кабель
Подводный кабель используется только тогда, когда никакая другая кабельная система не может использоваться. Он поставляет цепи, которые должны пересекать просторы воды или болотистой местности.
6.1 Строительство
Подводный кабель обычно состоит из кабеля с обшивкой свинцом и обычно бронирован. Изоляционный материал должен быть XLP или EPR, за исключением случаев, когда изоляция бумаги оправдана из-за ее высокой устойчивости к внутреннему разряду или короне.
Следует использовать многопроводную конструкцию, если она не ограничена физическими факторами. Обычно оболочка свинца состоит из медьсодержащего свинцового материала, однако другие сплавы могут потребоваться, когда особые условия требуют нестандартной оболочки. Наиболее распространенным типом бронирующего материала, используемого для подводных кабелей, является спирально обернутая оцинкованная оцинкованная стальная проволока.
Стандартные приложения для подводных силовых кабелей для подключения материковых зон или городов через водопроводы. Это относится к соединениям между материками и островами. Многие из этих сетей и соединений становятся старше и нуждаются в капитальном ремонте. Мы постоянно работаем над постоянным совершенствованием этих продуктов для снижения воздействия на окружающую среду (именно во время процесса укладки) и потерь при передаче электроэнергии (с использованием новых материалов).
В этом типе кабеля асфальт, пропитанный джутом, обычно наносят поверх свинцовой оболочки, а проволочная броня наносится на джут для уменьшения механического повреждения и электролитической коррозии. Дополнительное покрытие асфальта, пропитанного джутом, можно наносить поверх проволочной брони.
Кабели неметаллических оболочек иногда подходят для некоторых подводных приложений. Кабель должен быть изготовлен специально для обслуживания подводных лодок и, как правило, имеет увеличенную толщину изоляции. Кабель может потребовать проволочную броню и должен иметь электрическую защиту для всех номинальных напряжений выше 600 В.
6.1 Установка
Подводный кабель должен лежать на полу водоема и должен иметь достаточный провисание, так что небольшое смещение, вызванное током или турбулентностью, не приведет к чрезмерному натяжению кабеля. В тех случаях, когда пересечение кабеля связано с потоком или приливными токами, анкеры часто используются для предотвращения чрезмерного дрейфа или смещения кабеля. В дополнение к прокладке кабелей непосредственно на дно, следует рассмотреть погребение кабеля в траншее с использованием метода jetwater.
Кабели должны быть захоронены в водах, где присутствует морское движение. Глубина захоронения должна быть достаточной для предотвращения повреждений, вызванных перетаскиванием якорей, которые могут превышать 15 футов для больших судов на песчаных основаниях.
Установленный подводный морской подводный кабель (фото от Global Marine Systems Energy, Flickr)
Предупредительные знаки, расположенные на берегу на концах подводного кабеля, должны быть предусмотрены, чтобы запретить закрепление в непосредственной близости от кабеля.
Заземление кабельных систем //
Для обеспечения безопасности и надежной работы экраны и металлические оболочки силовых кабелей должны быть заземлены. Без такого заземления экраны будут работать с потенциалом значительно выше земли. Таким образом, они будут опасны для прикосновения и будут подвергаться быстрой деградации куртки или другого материала, находящегося между экраном и землей.
Это вызвано емкостным зарядным током изоляции кабеля, который составляет приблизительно 1 миллиампер (мА) на ногу от длины проводника.
Этот ток обычно протекает при частоте мощности между проводником и заземляющим электродом кабеля, обычно экраном. Кроме того, экранирующая или металлическая оболочка обеспечивает обратный путь неисправности в случае отказа изоляции, что позволяет быстро работать с защитными устройствами.
Заземляющий проводник
Заземляющий проводник и его прикрепление к экрану или металлической оболочке, как правило, при размыкании или сращивании, должны иметь мощность не ниже, чем у экрана.
В случае свинцовой оболочки заземляющий проводник должен иметь возможность выдерживать ток короткого замыкания в течение его продолжительности без перегрева. Прикрепление к экрану или оболочке часто осуществляется с помощью припоя, который имеет низкую температуру плавления; поэтому требуется адекватная область крепления.
Методы заземления
Длина экранов кабелей может быть заземлена с обоих концов или только с одного конца.
При заземлении только на одном конце любой возможный ток короткого замыкания должен проходить по длине от неисправности до заземленного конца, налагая высокий ток на обычно очень тонкий экранирующий провод. Такой ток может повредить или уничтожить щит и потребовать замены всего кабеля, а не только неисправной секции. Когда оба конца заземлены, ток замыкания будет разделяться и течь на оба конца, уменьшая нагрузку на экран и, следовательно, уменьшая вероятность повреждения.
Существуют модификации обеих систем. В одном однополюсное заземление может быть достигнуто путем изоляции экранов в каждой точке сращивания или секционирования и заземления только конца источника каждой секции. Это ограничивает возможное повреждение экрана только неисправной секцией.
Множественное заземление, а не просто двухстороннее заземление, - это просто заземление экрана кабеля или оболочки во всех точках доступа, таких как люки или выталкивающие коробки. Это также ограничивает возможное повреждение экрана только поврежденной секцией.
Ресурс: Операции по распределению электроэнергии с помощью NAVFAC MO-201, апрель 1990 г.