В самом общем виде силовые кабели по своей конструкции представляют собой токопроводящие жилы, помещенные в изоляцию или защитный покров.
Помимо этого кабели могут иметь различные заполнители, экранирующие слои, а также дополнительные жилы заземления. Сами жилы изготавливаются в виде медных или алюминиевых проводников, помещенных в бумажную, резиновую или же пластмассовую изоляцию.
Защитная оболочка сердечника кабеля также может отличаться по типу используемых материалов. Она может быть металлической, резиновой или пластмассовой. Кроме того кабели могут иметь защитную броню. Конструктивные особенности каждой марки кабеля зашифрованы в ее кратком обозначении - аббревиатуре.
Токонесущие жилы силового кабеля
Кабели имеют основные, нулевые жилы и жилы заземления. Для передачи электроэнергии используют основные жилы. По нулевым жилам передается разность токов фаз и неравномерная нагрузка.
Как уже было сказано, токопроводящие жилы силовых кабелей бывают медными, либо алюминиевыми. Жила может быть однопроволочной или многопроволочной. Для алюминиевых кабелей сечением до 35 мм2 используются однопроволочные жилы. Кабели больших сечений изготавливают как из однопроволочных так и из многопроволочных алюминиевых проводников.
Что касается медных, то у кабелей сечением до 16 мм2 используют однопроволочные жилы, от 25 до 95 мм2 как многопроволочные, так и однопроволочные в зависимости от марки, а сечением от 120-800 мм2 - только многопроволочные.
Также кабельные проводники отличаются по форме. В современных марках кабелей используются:
- круглые жилы
- сегментные жилы
- жилы секторной формы
Жила защитного заземления или же нулевая жила также может быть выполнена различной формы: круглой, треугольной либо секторной.
Изоляция жил и поясная изоляция
Стоит отметить, что изоляция жил - это оболочка, наложенная на токопроводящие жилы кабеля, а поясная изоляция - это изолирующий слой, наложенный на скрутку кабельных жил или же на пучок изолированных жил уложенных параллельно.
В современном кабельном производстве применяются изоляционные материалы на основе бумаги, пластмасс или резины.
Резиновая изоляция применяется для производства кабелей рассчитанных на напряжение до 1 кВ в сетях переменного тока и до 10 кВ в сетях постоянного тока. Этот материал отличается высоким электрическим сопротивлением, эластичностью, и влагонепроницаемостью. Однако каучуки, из которых изготавливается резина, неустойчивы к воздействию солнечного ультрафиолетового излучения. Поэтому кабели с резиновой изоляцией не рекомендуется прокладывать на открытых участках.
Примером кабеля в резиновой изоляции могут послужить гибкий кабель КГ, или же холодостойкий гибкий кабель КГ-ХЛ.
Широкое применение получила кабельная продукция с бумажной изоляцией. Для вязкости бумага пропитывается масляно-канифольными либо синтетическими составами. Недостатком изоляции из бумаги является то, что пропиточный состав обладает текучими свойствами и такие марки кабелей нельзя прокладывать на наклонных участках.
Однако некоторые кабели с бумажной изоляцией жил все-таки можно использовать на наклонных трассах. Пропитывающий состав в них нестекающий, на основе полиизобутилена или же церезина. Для таких марок кабелей ограничения по разности уровней прокладки отсутствуют.
Все материалы изоляции находят свое применение, но, пожалуй, самым прогрессивным типом изоляции является пластмассовая. В качестве изолирующего слоя, в основном используются структуры на основе полиэтилентерефталата и поливинилхлоридного пластиката.
Полиэтилентерефталат часто используется для создания поясной изоляции. Пластмассовая изоляция устойчива к воздействию ультрафиолетового излучения, плесневых грибов, влаги. Некоторые модификации ПВХ-пластиката позволяют создавать изоляцию кабелей не распространяющую горение при прокладке в пучках. Такие марки обозначаются дополнительной маркировкой "нг". Например, кабель ВВГнг.
Заполнение пустот между жилами кабеля
В скрутке кабельных жил, а также между оболочкой и параллельно уложенными жилами образуются пустоты, наличие которых негативно сказывается на механической прочности и других характеристиках кабеля.
Для устранения промежутков между жилами используют специальные заполнители, которые позволяют достичь круглой формы сердечника, сделать кабель герметичным и механически прочным. Для заполнения используют жгуты из полиэтилентерефталата или пропитанной бумаги, а также кабельную пряжу и резину.
Экранирующие слои в силовых кабелях
Ток, проходящий через жилы кабеля, вызывает возмущение электромагнитного поля вдоль всей поверхности проводника. В силовых цепях уровень электромагнитного излучения достигает значений, которые могут влиять на внешние электрические цепи, радиоаппаратуру, электрооборудование.
Для того чтобы снизить уровень ЭМ-поля вдоль токонесущих элементов (обычно вдоль скрутки жил) размещается специальный защитный экран. Экранирующий слой изготавливается, как правило, из токопроводящей бумаги или же металлической фольги (из меди и алюминия). Вдоль экрана иногда прокладывается оплётка из тонкой проволоки. Примером экранированного кабеля может послужить КВВГЭнг.
Оболочка и защитный покров кабеля
Оболочка предназначена для защиты скрутки кабельных жил от механических и химических воздействий. В качестве оболочки кабелей применяют слои из резины или пластмасс (ПВХ, полимеризованные этилены), а также металлические слои из свинца, алюминия или стали.
Поверх оболочки накладываются так называемые защитные покровы. У некоторых марок кабелей их число может достигать трех:
- подушка
- броня
- наружный покров
Примерами бронированного кабеля являются медный ВБбШв и алюминиевый АВБбШв, а также кабель с пропитанной бумажной изоляцией ААБл.
