Besturingskabels in elektrische installaties — doel, constructietypes, toepassing

Kabelproducten in elektrische netwerken worden gebruikt om elektriciteit over een afstand te transporteren. Ze worden gebruikt als directe stroomleidingen van energiestromen of voor de werking van circuits in besturings-, beveiligings-, automatiserings- en signaleringssystemen.

Stroomkabels werken voornamelijk met hoogspanningsstromen tot 35, 110 kV en meer, of in een netwerk van 0,4 kV. Ze zijn speciaal ontworpen en vervaardigd voor een bepaald type spanning. Referentiemodellen worden voor andere doeleinden gebruikt.

Doel van stuurkabels

Het is niet verbonden met stroomketens, maar met hun servicesystemen, waarin geen verhoogd vermogen wordt overgedragen. Hun maximale bedrijfsspanning is meestal beperkt tot 380 of in sommige gevallen 1000 volt.

Deze bepaling helpt de verdeling van apparatuur voor elektrische onderstations te begrijpen in:

• primaire stroomcircuits;

• secundaire serviceketens.

In het schakelsysteem van een 110 kV-onderstation behoort bijvoorbeeld alle stroomapparatuur tot een primaire lus die elektrische energie rechtstreeks verdeelt, ontvangt en doorgeeft.

De secundaire circuits zijn verbonden met stroom- en spanningsmeettransformatoren om rekening te houden met de processen die plaatsvinden in het primaire circuit, evenals met solenoïdes en stuurspoelen van vermogensschakelaars, hun hulpcontacten en repeaters van scheiders, scheiders en andere apparaten.

Alle secundaire apparatuur is met elkaar verbonden in elektrische circuits via kabels die zich op het oppervlak van bouwconstructies bevinden, in speciale kabelgoten en kanalen, in de grond of buiten.

Deze kabels heten controle... Verklaart hun doel: het bieden van controle over technologische procesalgoritmen die in de primaire lus plaatsvinden.

Met behulp van besturingskabels worden elektrische signalen via circuits overgedragen:

• metingen van de belangrijkste parameters van elektrische energie;

• controle van apparatuur voor stroomcircuits,

• automatisering en bescherming van het elektrische systeem;

• andere apparaten die basisapparatuur dienen.

Hoe besturingskabels worden gebruikt

Op de onderstaande foto is te zien hoe het einde van de stuurkabel uit de klemmenkast van een 330 kV HV-instrumenttransformator wordt afgesloten.

Om het te beschermen tegen de invloed van de omgeving, worden metalen tape en ribbelbuis gebruikt. Alle besturingskabels die in bestaande elektrische installaties lopen, zijn gemarkeerd met speciale labels en ondertekend met onuitwisbare inkt. Dit vergemakkelijkt het werk en het zoeken naar mogelijke storingen tijdens bedrijf enorm.

Aan de achterkant zijn stuurkabels geïnstalleerd in verdeelklemmen, dozen, dozen, zoals weergegeven op de volgende foto voor 330 kV-apparatuur.

Hetzelfde principe wordt waargenomen in circuits met andere spanningen, bijvoorbeeld 110 kV.

Besturingskabels van de hoofdvoedingsapparatuur worden door speciale laden of kanalen gelegd en voeren hun circuits naar eindknooppunten, die zorgen voor een betrouwbare werking van het circuit buitenshuis onder alle weersomstandigheden.

Na het monteren van de elektrische circuits op de klemmen van de verdeelkasten, worden de volgende besturingskabels opnieuw gebruikt, die direct op de panelen worden achtergelaten in overeenstemming met het schema en het project.

Een variant van hun verbinding met de panelen voor relaisbeveiliging en automatisering wordt getoond op de volgende foto.

Zij:

• laat een speciaal kabelkanaal achter in twee afzonderlijke streams;

• verdeeld over de linker- en rechterkant van het paneel;

• gelijkmatig, gelijkmatig verdeeld over het hele gebied;

• worden naar de klemmenblokken geleid;

• tot een bepaalde hoogte gesneden;

• zijn op dezelfde manier gemarkeerd.

Een vergelijkbare opstelling van de besturingskabels in de circuits die ze verbinden tussen verschillende objecten van elektrische apparatuur is van toepassing op de uitgebreide logische circuits van de elektrische verbindingen. De tekening toont een fragment van de werking van een soortgelijk deel van de stroomkringen van de kern voor het meten van HV 110 kV.

Dit laat zien:

• zwarte driehoeken — eindinstallatie van meettransformatoren op hoogte;

• witte driehoeken — klemmen van een externe verdeelkast;

• cirkels - aansluitingen op het relaisbeveiligingspaneel. In ons geval heeft het een serienummer - #108.

Dit diagram laat duidelijk zien dat de besturingskabel stroomkringen verbindt en rechtstreeks van de wikkelingen van de meettransformatoren naar de relaisbeveiligings- en automatiseringspanelen assembleert via een tussenverbinding - een verdeelklemmenkast.

Bij het installeren van de stuurkabel worden bepaalde regels gevolgd voor het voeden van draden naar de aansluitkolom en hun markering, wat nodig is voor periodiek preventief onderhoud en voor het uitvoeren van stroomcontrolemetingen van elektrische signalen tijdens bedrijf.

Controle kabel constructie

De interne structuur van elk model is enigszins anders dan die van alle andere producten, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding voor twee verschillende modificaties.

Maar ze hebben allemaal gemeenschappelijke elementen:

• geleidende draden;

• isolerende laag op de kern;

• totaal;

• schelp.

De besturingskabel kan, afhankelijk van de eisen van de werkomstandigheden, worden aangevuld met:

• schild;

• afschermende tape.

Geleidende kernproductiefuncties

Het is een onmisbaar onderdeel van de kabel en is gemaakt van metaal:

• aluminium;

• aluminium koper samenstelling;

• of honing.

De geleider kan worden gemaakt van een enkele massieve draad of van een groot aantal door uitrekken om flexibiliteit te geven aan de algehele structuur. Enkeladerige draden worden gebruikt voor kabels die werken in stationaire omstandigheden die niet onderhevig zijn aan dynamische buig- en torsiebelastingen.

Voor de werkomstandigheden van de kabel in mobiele, mobiele apparaten zijn geleidende kernen gemaakt van getwiste draden. Koperen kerndraden erin zijn bedekt met een laagje tin - ze zijn vertind of blijven schoon, zonder beschermende coating.

Binnen de mantel van de stuurkabel kan een ander aantal aders worden gebruikt, variërend van vier tot 61. Voor aluminium moet de doorsnede van de draden beginnen vanaf 2,5 mm in het vierkant en meer. Maar dergelijke producten kunnen uitsluitend worden gebruikt in onderstations met een spanning van 110 kV of lager.

De secundaire apparatuur van onderstations met een hogere spanning van 220 kV en hoger mag alleen worden aangesloten met koperdraden en -kabels. Aluminium met lage prestaties biedt geen hoge betrouwbaarheid in kritieke apparatuur. Aluminium is verboden in hun secundaire circuits.

De doorsnede van de koperen geleiders van de stuurkabels is gestandaardiseerd van 0,75 tot 10 mm2. Dunne diameters worden gebruikt in communicatiecircuits met lage stroomsterkte, telemechanica, telecontrole die geen hoge signaalvermogens creëren.

Voor zeer nauwkeurige meetsystemen die gevoelig zijn voor verliezen en spanningsvallen in het circuit, worden grotere diameters van stroomgeleiders gebruikt.

Het metaal van de geleidende draden is noodzakelijkerwijs bedekt met een diëlektrische laag, wat het optreden van kortsluitstromen en lekken daartussen uitsluit. De markering wordt aangebracht op de isolatielaag:

1. de kleur van de schaal;

2. of cijfers.

Bij de eerste methode wordt één kleur gebruikt of er kunnen extra kleurstrepen op worden gemaakt. Numerieke markering wordt veelvuldig toegepast, met een ruimte tussen de cijfers van minimaal 3,5 cm.

De dikte van de isolerende laag op de geleidende kern heeft een elektrische sterkte die de doorslag van de diëlektrische laag bij de maximale bedrijfsspanning uitsluit en rechtstreeks afhangt van de doorsnede. Het neemt toe met toenemende draaddiameter.

De geïsoleerde draden worden geassembleerd tot een gemeenschappelijke bundel en getwist om een ​​standaard aantal twists te verkrijgen waarmee de kabel kan worden gebogen in overeenstemming met het gegevensblad.

Classificatie

Besturingskabels verschillen in:

1. metaal van de geleider;

2. metalen isolatiemateriaal;

3. de vorm van de draad;

4. schaalmateriaal;

5. beschermende coating.

De diëlektrische laag op het basismetaal kan worden aangebracht door:

• rubber;

• PVC-verbinding;

• zelfdovend polyethyleen;

• polyethyleen met lage dichtheid;

• gevulkaniseerd polyethyleen.

Draden zijn voornamelijk gemaakt van ronde vorm, maar in sommige gevallen hebben ze een platte vorm.

Het schaalmateriaal kan zijn:

• rubber of niet brandbaar;

• PVC-verbinding.

De mantel voor stuurkabels die onder extreme omstandigheden werken, is gemaakt door:

• aluminium;

• leiding;

• gegolfde stalen strip.

Afschermingen en beschermkappen zijn ontworpen voor besturingskabels die werken in vier klassen van verhoogde mechanische belasting:

• Het eerste type kabel werkt binnenshuis, in kabelgoten en sleuven, zonder te worden blootgesteld aan hoge trekkrachten. Hun pantser wordt gemaakt door twee stroken staal op te winden en ze te coaten met een anticorrosiemiddel.

• Het tweede type is bedoeld voor gebruik in kanalen, tunnels en kamers zonder trekkrachten.

• Het derde type wordt uitgebuit in de grond, in loopgraven zonder noemenswaardige trekkrachten. Ze hebben een pantser van dubbele stalen strips, beschermd door een buitenhoes - een PVC-slang.

• Het vierde type is ontworpen om in de grond en kanalen te leggen. Ze mogen niet worden onderworpen aan hoge treksterkte. Het pantser bestaat uit twee staaldraden bedekt met een laag zink en van bovenaf beschermd door een slang of een PVC-kunststof hoes.

Beschrijving van het merk

De kabel is gemarkeerd met als doel een beknopte aanduiding om volledige informatie te geven over de samenstelling en kenmerken:

• kern- en isolatielaagmaterialen;

• de samenstelling van de schaal en zijn structuur;

• de aanwezigheid van bepantsering en de coating ervan;

• het aantal geleidende draden en hun doorsnede.

Symbolen met hoofdletters worden gebruikt om stuurkabels te markeren:

• de letter «K» staat voor «controle»;

• het metaal van de geleider is bedoeld voor: aluminium «A»; alumomed — «AM»; med — de afwezigheid van een letter;

• draadisolatiemateriaal: rubber — «P»; PVC-compound — «B»; polyethyleen met lage dichtheid — «P»; zelfdovend polyethyleen — «Ps»;

• mantelmateriaal: gegolfde stalen band — «St»; band — «R»; niet-brandend rubber — «H; PVC-compound — «B»;

• draadvorm: plat — «P»; rond - niet markeren.

Operationele kenmerken

Effect van omgevingstemperatuur

Wanneer een elektrische stroom door een metalen kern gaat verwarming wordt gegenereerd, die de eigenschappen en structuur van de isolatielaag kunnen aantasten, verslechteren of zelfs kunnen doen afbreken. Daarom wordt de belasting die door de kabel gaat, bewaakt door beveiligingsinrichtingen en beperkt tot trippen door stroomonderbrekers.

De bedrijfstemperatuur van de kabel moet overeenkomen met de parameters die zijn gespecificeerd in de technische voorwaarden voor de werking ervan.

Bij lage omgevingstemperaturen verliezen veel soorten isolatie, vooral die op basis van polyethyleen, hun plastische eigenschappen en flexibiliteit. Zelfs door een lichte buiging in de kou barsten ze, worden ze bedekt met een laag scheuren en verliezen ze hun diëlektrische eigenschappen.

Daarom is het bij temperaturen onder de -5 graden Celsius verboden om stuurkabels te installeren en te leggen en in de winter zijn preventieve reparatiewerkzaamheden op straat niet eens gepland.

Als het nodig is om storingen die tijdens het bevriezen in de besturingskabels zijn opgetreden, te elimineren, dan is er een speciale technologie voor hun voorbereiding en verwarming door stromen door de draden te verbinden met regeling van hun temperatuur.

Werk in een agressieve omgeving

Chemische blootstelling aan de stuurkabel wordt beperkt door het gebruik van een rubberen mantel voor de mantel, die flexibel is en zeer goed bestand tegen hygroscopiciteit. Deze dingen echter:

• is duurder;

• gevoeliger voor hitte en laat de temperatuur niet boven de 65 graden stijgen;

• verliest elasticiteit bij langdurig gebruik.

Blootstelling aan licht

Langdurige blootstelling aan zonlicht kan sommige soorten kabelmantels vernietigen. Ze zijn het best beschermd tegen dit effect met bepantsering, lood en aluminium. Maar moderne behuizingen van rubber en kunststof hebben geen metalen behuizing nodig voor deze door de fabrikant opgegeven levensduurparameter.

Mechanische trekbelastingen

Ze kunnen om verschillende redenen ontstaan ​​​​wanneer de installatietechniek wordt geschonden of tijdens bedrijf vanwege verhoogde bodemdruk. Om deze krachten tegen te gaan is de kabel in een pantser van metalen strips geplaatst.

Dus de besturingskabel:

• het wordt gebruikt wanneer het nodig is om besturings- of andere signalen over te dragen tussen objecten van het elektrische circuit die zich op een afstand bevinden;

• gecreëerd door verschillende structuren en beschermingsklassen die overeenkomen met bepaalde arbeidsomstandigheden.