Ohjauskaapelit sähköasennuksissa — käyttötarkoitus, rakennetyypit, sovellus

Sähköverkoissa olevia kaapelituotteita käytetään sähkön siirtoon kaukaa. Niitä käytetään suorina energiavirtojen voimalinjoina tai ohjaus-, suoja-, automaatio- ja merkinantojärjestelmien piirien toimintaan.

Tehokaapelit toimivat pääasiassa suurjännitevirroilla aina 35, 110 kV tai enemmän tai 0,4 kV verkossa. Ne on erityisesti suunniteltu ja valmistettu tietylle jännitteelle. Vertailumalleja käytetään muihin tarkoituksiin.

Ohjauskaapeleiden käyttötarkoitus

Se ei ole kytketty voimaketjuihin, vaan niiden palvelujärjestelmiin, joissa ei siirretä lisääntynyttä tehoa. Niiden suurin käyttöjännite on yleensä rajoitettu 380 tai joissakin tapauksissa 1000 volttiin.

Tämä säännös auttaa ymmärtämään sähköasemalaitteiden jaon:

• ensisijainen virtapiirit;

• toissijaiset palveluketjut.

Esimerkiksi 110 kV sähköaseman kojeistossa kaikki voimalaitteet kuuluvat ensisijaiseen silmukkaan, joka jakaa, vastaanottaa ja siirtää sähköenergiaa suoraan.

Toisiopiirit on kytketty virran ja jännitteen mittausmuuntajiin ensiöpiirissä tapahtuvien prosessien huomioon ottamiseksi sekä tehokytkimien solenoideihin ja ohjauskäämiin, niiden apukoskettimiin ja erottimien, erottimien ja muiden laitteiden toistimiin.

Kaikki toissijaiset laitteet on kytketty toisiinsa sähköpiireissä kaapeleiden kautta, jotka sijaitsevat rakennusrakenteiden pinnalla, erityisissä kaapelihyllyissä ja -kanavissa, maassa tai ulkona.

Näitä kaapeleita kutsutaan nimellä ohjaus... Selittää niiden tarkoituksen — tarjota ohjausta primäärisilmukassa esiintyville teknisille prosessialgoritmeille.

Ohjauskaapeleiden avulla sähköiset signaalit välitetään piirien kautta:

• sähköenergian pääparametrien mittaukset;

• tehopiirin laitteiden ohjaus,

• sähköjärjestelmän automatisointi ja suojaus;

• muut perusvarusteita palvelevat laitteet.

Kuinka ohjauskaapeleita käytetään

Alla olevassa kuvassa näkyy ohjauskaapelin pään liitäntä 330 kV HV instrumenttimuuntajan liitäntärasiasta.

Sen suojaamiseksi ympäristön vaikutuksilta käytetään metalliteippiä ja aallotettua putkea. Kaikki olemassa olevissa sähköasennuksissa kulkevat ohjauskaapelit on merkitty erityisillä tarroilla ja allekirjoitettu pysyvällä musteella. Tämä helpottaa huomattavasti työtä ja mahdollisten toimintahäiriöiden etsimistä käytön aikana.

Takapuolella ohjauskaapelit on asennettu jakeluliittimiin, koteloihin, koteloihin, kuten seuraavassa kuvassa näkyy 330 kV laitteistoille.

Samaa periaatetta noudatetaan piireissä, joissa on muita jännitteitä, esimerkiksi 110 kV.

Päävirransyöttölaitteiden ohjauskaapelit vedetään erityisten lokeroiden tai kanavien läpi, syöttävät piirinsä päätesolmuihin, mikä varmistaa piirin luotettavan toiminnan ulkona kaikissa sääolosuhteissa.

Kun sähköpiirit on asennettu jakokaappien liittimiin, käytetään jälleen seuraavia ohjauskaapeleita, jotka jätetään suoraan paneeleille kaavion ja projektin mukaisesti.

Seuraavassa kuvassa on muunnelma niiden liitännöistä rele- ja automaatiopaneeleihin.

Ne:

• jätä erityinen kaapelikanava kahteen erilliseen virtaan;

• jaettu paneelin vasemmalle ja oikealle puolelle;

• tasaisesti, tasaisin välein koko alueelle;

• on suunnattu riviliittimiin;

• leikata tiettyyn korkeuteen;

• on merkitty samalla tavalla.

Samanlainen ohjauskaapeleiden järjestely piireissä, joita ne yhdistävät eri sähkölaitteiden kohteiden välillä, pätee sähkökytkentöjen laajennettuihin logiikkapiireihin. Piirustuksessa näkyy fragmentti samanlaisen osan toiminnasta sydämen virtapiireistä HV 110 kV:n mittaamiseen.

Tämä näyttää:

• mustat kolmiot — korkealle sijoitettujen mittausmuuntajien pääteasennus;

• valkoiset kolmiot - ulkoisen jakelukaapin liittimet;

• ympyrät — releen suojapaneelin liittimet. Meidän tapauksessamme sen sarjanumero on #108.

Tämä kaavio osoittaa selkeästi, että ohjauskaapeli yhdistää virtapiirejä ja kokoaa ne suoraan mittausmuuntajien käämeistä releen suoja- ja automaatiopaneeleihin väliliitännän - jakelupäätekaapin - kautta.

Ohjauskaapelia asennettaessa noudatetaan tiettyjä sääntöjä johtojen syöttämisestä liitinpylvääseen ja niiden merkintään, mikä on tarpeen määräaikaista ennaltaehkäisevää huoltoa ja sähköisten signaalien virransäätömittausten suorittamista käytön aikana.

Ohjauskaapelin rakenne

Jokaisen mallin sisäinen rakenne poikkeaa hieman kaikista muista tuotteista, kuten alla olevasta kuvasta näkyy kahdelle eri muunnokselle.

Mutta niillä kaikilla on yhteisiä elementtejä:

• johtavat johdot;

• eristävä kerros ytimessä;

• aggregaatti;

• kuori.

Ohjauskaapelia voidaan työolosuhteiden vaatimuksista riippuen täydentää:

• panssari;

• suojanauha.

Johtavan sydämen valmistusominaisuudet

Se on kaapelin välttämätön osa ja se on valmistettu metallista:

• alumiini;

• alumiini kupari koostumus;

• tai hunajaa.

Johdin voidaan valmistaa yhdestä kiinteästä langasta tai suuresta määrästä niitä venyttämällä, mikä antaa joustavuutta kokonaisrakenteelle. Yksijohtimia johtoja käytetään kaapeleihin, jotka toimivat kiinteissä olosuhteissa, jotka eivät ole alttiina dynaamisille taivutus- ja vääntökuormituksille.

Mobiililaitteiden kaapelin työskentelyolosuhteita varten mobiililaitteiden johtavat ytimet valmistetaan kierretyistä johtimista. Niissä olevat kuparisydänlangat on peitetty tinakerroksella - ne ovat tinattuja tai pysyvät puhtaina, ilman suojapinnoitetta.

Ohjauskaapelin vaipan sisällä voidaan käyttää erilaista määrää hylsyjä, neljästä 61:een. Alumiinille johtojen poikkileikkauksen tulee alkaa 2,5 mm:stä neliömäisestä tai enemmän. Mutta tällaisia ​​​​tuotteita voidaan käyttää yksinomaan sähköasemilla, joiden jännite on 110 kV tai pienempi.

Sähköasemien toisiolaitteet, joiden jännite on 220 kV ja korkeampi, saa kytkeä vain kuparijohtimilla ja -kaapeleilla. Alhaisen suorituskyvyn alumiini ei tarjoa suurta luotettavuutta kriittisissä laitteissa. Alumiini on kielletty niiden toisiopiireissä.

Ohjauskaapeleiden kuparijohtimien poikkileikkaus on standardoitu 0,75 - 10 mm2. Ohuita halkaisijoita käytetään pienivirtaisissa viestintäpiireissä, telemekaniikassa ja kauko-ohjauksessa, jotka eivät tuota suuria signaalitehoja.

Korkean tarkkuuden mittausjärjestelmissä, jotka ovat herkkiä häviöille ja jännitehäviöille piirissä, käytetään suurempia virtajohtimien halkaisijoita.

Johtavien johtojen metalli on välttämättä peitetty dielektrisellä kerroksella, mikä sulkee pois oikosulkuvirtojen ja vuotojen esiintymisen niiden välillä. Merkintä kiinnitetään eristekerrokseen:

1. kuoren väri;

2. tai numeroita.

Ensimmäisessä menetelmässä käytetään yhtä väriä tai siihen voidaan lisäksi luoda väriraitoja. Numeerisia merkintöjä käytetään usein, ja numeroiden väli on vähintään 3,5 cm.

Johtavan sydämen eristävän kerroksen paksuudella on sähköinen lujuus, joka sulkee pois dielektrisen kerroksen hajoamisen suurimmalla käyttöjännitteellä ja riippuu suoraan sen poikkileikkauksesta. Se kasvaa langan halkaisijan kasvaessa.

Eristetyt johdot kootaan yhteiseksi nipuksi ja kierretään niin, että saadaan vakiomäärä kierteitä, jotka mahdollistavat kaapelin taivutuksen tietolehden mukaisesti.

Luokittelu

Ohjauskaapelit eroavat toisistaan:

1. johtimen metalli;

2. metallista eristävää materiaalia;

3. langan muoto;

4. kuorimateriaali;

5. suojapinnoite.

Epäjalometallin dielektrinen kerros voidaan levittää:

• kumi;

• PVC-yhdiste;

• itsestään sammuva polyeteeni;

• matalatiheyksinen polyeteeni;

• vulkanoitu polyeteeni.

Johdot ovat pääasiassa pyöreitä, mutta joissain tapauksissa ne ovat litteitä.

Kuoren materiaali voi olla:

• kumi tai palamaton;

• PVC-yhdiste.

Äärimmäisissä olosuhteissa toimivien ohjauskaapeleiden vaippa on luotu:

• alumiini;

• johtaa;

• aallotettu teräsnauha.

Suojukset ja suojakannet on suunniteltu ohjauskaapeleille, jotka toimivat neljässä lisääntyneen mekaanisen rasituksen luokassa:

• Ensimmäinen kaapelityyppi toimii sisätiloissa, kaapelikanavissa ja kaivannoissa ilman suuria vetovoimia. Niiden panssari on luotu kelaamalla kaksi teräsnauhaa ja pinnoittamalla ne korroosionestoaineella.

• Toinen tyyppi on tarkoitettu käytettäväksi kanavissa, tunneleissa ja tiloissa, joissa ei ole vetovoimia.

• Kolmatta tyyppiä hyödynnetään maassa, juoksuhaudoissa ilman merkittäviä vetovoimia. Niissä on kaksoisteräsnauhojen panssari, joka on suojattu ulkokuorella - PVC-letkulla.

• Neljäs tyyppi on suunniteltu maahan ja kanaviin asettamiseen. Niitä ei saa altistaa suurelle vetolujuudelle. Panssari koostuu kahdesta teräslangasta, jotka on päällystetty sinkkikerroksella ja suojattu ylhäältä letkulla tai PVC-muovilla.

Merkin kuvaus

Kaapeli on merkitty ytimekkäällä merkinnällä antamaan täydelliset tiedot sen koostumuksesta ja ominaisuuksista:

• ydin- ja eristyskerrosmateriaalit;

• kuoren koostumus ja rakenne;

• panssarin ja sen pinnoitteen läsnäolo;

• johtavien johtojen lukumäärä ja niiden poikkileikkaus.

Ohjauskaapeleiden merkitsemiseen käytetään symboleja isoilla kirjaimilla:

• kirjain «K» tarkoittaa «ohjausta»;

• johtimen metalli on tarkoitettu: alumiini «A»; alummed - «AM»; med — kirjeen puuttuminen;

• langan eristysmateriaali: kumi — «P»; PVC-yhdiste - «B»; matalatiheyksinen polyeteeni - «P»; itsestään sammuva polyeteeni — «Ps»;

• vaipan materiaali: aallotettu teräsnauha - «St»; rengas - «R»; palamaton kumi - «H; PVC-yhdiste - «B»;

• langan muoto: litteä — «P»; pyöreä - älä merkitse.

Toiminnalliset ominaisuudet

Ympäristön lämpötilan vaikutus

Kun sähkövirta kulkee metallisydämen läpi syntyy lämpöä, joka voi vaikuttaa eristekerroksen ominaisuuksiin ja rakenteeseen, heikentää niitä tai jopa aiheuttaa sen rikkoutumisen. Siksi kaapelin läpi kulkevaa kuormaa valvotaan suojalaitteilla ja rajoitetaan laukaisuihin katkaisijoiden avulla.

Kaapelin käyttölämpötilan on vastattava sen toiminnan teknisissä ehdoissa määriteltyjä parametreja.

Matalissa ympäristön lämpötiloissa monet eristystyypit, erityisesti polyeteenipohjaiset, menettävät plastisuutensa ja joustavuutensa. Jopa lievästä taipumisesta kylmässä ne halkeilevat, peittyvät halkeamia ja menettävät dielektriset ominaisuutensa.

Siksi alle -5 celsiusasteen lämpötiloissa ohjauskaapeleiden asennus ja vetäminen on kiellettyä, ja talvella kadulla ei ole edes suunniteltu ennaltaehkäiseviä korjauksia.

Jos on tarpeen poistaa ohjauskaapeleissa jäätymisen aikana ilmenneet toimintahäiriöt, on olemassa erityinen tekniikka niiden valmisteluun ja lämmittämiseen yhdistämällä virrat johtojen läpi niiden lämpötilan säätelemiseksi.

Työskentele aggressiivisessa ympäristössä

Ohjauskaapelin kemiallista altistumista rajoittaa sen vaipan kumivaippa, joka on joustava ja erittäin hygroskooppisuutta kestävä. Nämä asiat kuitenkin:

• on kalliimpaa;

• alttiimpia lämmölle eivätkä anna lämpötilan nousta yli 65 astetta;

• menettää kimmoisuuden pitkäaikaisessa käytössä.

Altistuminen valolle

Pitkäaikainen altistuminen auringonvalolle voi tuhota tietyntyyppisiä kaapelin vaippatyyppejä. Ne on suojattu parhaiten tältä vaikutukselta haarniskalla, lyijyllä ja alumiinilla. Mutta nykyaikaiset kumista ja muovista valmistetut kotelot eivät tarvitse metallikoteloa tälle valmistajan ilmoittamalle käyttöikäparametrille.

Mekaaniset vetokuormat

Ne voivat syntyä, kun asennustekniikkaa rikotaan tai käytön aikana eri syistä johtuen lisääntyneen maaperän paineen vuoksi. Näiden voimien torjumiseksi kaapeli asetetaan metallinauhoista valmistettuun panssariin.

Eli ohjauskaapeli:

• sitä käytetään, kun on tarpeen lähettää ohjaus- tai muita signaaleja etäisyyden päässä olevien sähköpiirin kohteiden välillä;

• erilaisten rakenteiden ja tiettyjä työolosuhteita vastaavien suojaluokkien luoma.