Силовой кабель – кабель для передачи электроэнергии. В практическом смысле подразумевается кабель для передачи трехфазного тока от ГРЩ промышленных предприятий, коммунальных и прочих объектов к потребителям электроэнергии.
Используется для стационарной прокладки, так же используется для подключения подвижных установок (агрегатов, оборудования). В зависимости от области и рода применения, может состоять из различных конструктивных элементов.
Современные силовые кабели, в зависимости от условий использования, имеют широкое разнообразие типов, размеров и используемых материалов.
Каждый силовой кабель состоит из трех обязательных элементов:
1. Токопроводящая жила,
2. Изоляция токопроводящей жилы,
3. Оболочка.
Кроме того, в конструкцию силового кабеля могут входить следующие элементы:
1. экран,
2. поясная изоляция,
3. подушки под броню,
4. броня,
5. заполнитель.
В качестве материала токопроводящих жил обычно используют алюминий или медь.
По типу изоляции силовой кабель разделяется на виды:
1. пропитанная бумажная изоляция,
2. полимерная изоляция,
3. сшитый полиэтилен.
Силовой кабель с пропитанной бумажной изоляцией применяется в электрических сетях с напряжением от 1 до 750 кВ и частотой 50 Гц.
Самый современный на данный момент это кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена. Данный кабель применяется как при низком, так и при высоком напряжении, он выдерживает высокую температуру и обладает высокой прочностью. Даже при перегрузке сети силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена помогает избежать возникновения короткого замыкания.Такой кабель значительно легче по сравнению с другими кабелями, что делает работу с ним удобной и быстрой. Температура длительно допустимая для нагрева жил составляет+90°С. Максимально допустимая температура при котором замыкании составляет от +250°С. Срок службы кабелянеменее30лет. Кабели силовые с изоляцией из пропитанной бумаги с медными и алюминиевыми жилами предназначены дл я передачи и распространения электрической энергии при номинальном напряжении до35кВ включительно. Такие кабели применяют дл я фиксированного монтажа и зависят от разности уровня трассы. Для того, чтобы защитить гигроскопичную бумажную изоляцию в конструкции кабеля предусмотрена свинцовая или алюминиевая оболочка. Кабели с алюминиевыми оболочками нельзя применять в условиях воздействия на них агрессивных сред (пары щелочи, концентрированные щелочные растворы). В таких условиях необходимо применять кабели в свинцовых оболочках. Цель курсового проекта: получить навыки расчета и конструирование силового кабеля. Рассматриваться будет кабель на 30 кВ напряжения, передаваемая мощность 1 ГВт, материал токопроводящих жил – алюминий, секторного сечения (5 секторов). Токопроводящие жилы силового кабеля изготовлены из алюминия. Алюминий обладает следующими свойствами: удельное электрическое сопротивление 0,0283 мкОм-м; алюминий менее приблизительно в 3,5раза легче меди, стоимость алюминия значительно ниже.
К недостаткам алюминия можно отнести:
1. Низкая механическая прочность;
2. На воздухе активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением.
Применение секторных жил вместо круглых позволяет уменьшить диаметр кабеля на 20-25%, соответственно сократить расход материала на изоляцию, оболочку и покровы.
Задачи, решаемые в курсовом проекте:
1. расчет конструктивных элементов кабеля;
2. расчет электрических параметров кабеля;
3. тепловой расчет кабеля;
4. расчет массы кабеля.