電氣裝置中的控制電纜——用途、結構類型、應用

電力網絡中的電纜產品用於遠距離傳輸電力。它們用作能量流的直接電源線或用於控制、保護、自動化、信號系統中的電路操作。

電力電纜主要工作在高達 35、110 kV 及以上的高壓電流，或在 0.4 kV 的網絡中。它們是專門為特定類型的電壓設計和製造的。參考模型用於其他目的。

控制電纜的用途

它不是連接到動力鏈，而是連接到它們的服務系統，其中沒有增加的功率被傳輸。它們的最大工作電壓通常限制在 380 伏或在某些情況下為 1000 伏。

該規定有助於理解變電站設備分為：

• 初級電源電路；

• 二級服務鏈。

例如，在110kV變電站的開關櫃中，所有電力設備都屬於一個直接分配、接收和傳輸電能的一次迴路。

次級電路連接到電流和電壓測量變壓器，以考慮初級電路中發生的過程，以及電源開關的螺線管和控制線圈、它們的輔助觸點和隔離開關、分離器和其他設備的中繼器。

所有二次設備通過位於建築結構表面、特殊電纜槽和通道、地面或室外的電纜在電路中相互連接。

這些電纜被命名為控制... 解釋了它們的用途——提供對主迴路中發生的技術過程算法的控制。

在控制電纜的幫助下，電信號通過電路傳輸：

• 電能主要參數的測量；

• 電源電路設備的控制，

• 電氣系統的自動化和保護；

• 服務於基本設備的其他設備。

控制電纜的使用方法

下圖顯示了從 330 kV 高壓互感器的接線盒端接控制電纜端。

為了保護它免受環境的影響，使用了金屬帶和波紋管。在現有電氣裝置中運行的所有控制電纜都標有特殊標籤並用不可擦除的墨水簽名。這極大地促進了工作和在操作過程中查找可能的故障。

在背面，控制電纜安裝在配電終端、箱、箱中，如下圖330kV設備。

在具有其他電壓（例如 110 kV）的電路中觀察到相同的原理。

主供電設備的控制電纜通過特殊的托盤或通道敷設，將其電路饋送到終端節點，確保電路在室外全天候條件下可靠運行。

將電路組裝到配電櫃的端子後，再次使用以下控制電纜，根據方案和項目直接留在面板上。

下一張照片顯示了它們與用於繼電保護和自動化的面板的連接變體。

他們：

• 在兩個獨立的流中留下一個特殊的電纜通道；

• 分佈在面板的左右兩側；

• 在整個區域均勻分佈；

• 被定向到接線端子；

• 切割到一定高度；

• 以相同的方式標記。

在電氣設備的不同對象之間連接的電路中控制電纜的類似佈置適用於電氣連接的擴展邏輯電路。該圖顯示了用於測量 HV 110 kV 的核心電流電路的類似部分的操作片段。

由此可見：

• 黑色三角形——位於一定高度的測量互感器的終端安裝；

• 白色三角形——外部配電櫃的端子；

• 圓圈——繼電保護面板上的端子。在我們的例子中，它有一個序列號——#108。

該圖清楚地表明，控制電纜連接電流電路，並通過中間連接 - 配電終端櫃將它們從測量互感器的繞組直接組裝到繼電保護和自動化面板。

安裝控制電纜時，應遵循一定的規則將電線引入端子柱及其標記，這對於定期預防性維護和在運行期間對電信號進行電流控制測量是必要的。

控制電纜結構

每個型號的內部結構都與其他所有產品略有不同，如下圖所示為兩種不同的修改。

但它們都有共同點：

• 導線；

• 鐵芯上的絕緣層；

• 總計的;

• 殼。

控制電纜根據工況要求，可補充：

• 盔甲;

• 屏蔽膠帶。

導電芯製造特點

它是電纜不可或缺的元素，由金屬製成：

• 鋁;

• 鋁銅成分；

• 或蜂蜜。

導體可以由單根實心線製成，也可以通過拉伸由大量實心線製成，從而為整體結構提供柔韌性。單芯電線用於在不受動態彎曲和扭轉載荷影響的固定條件下運行的電纜。

針對移動電纜的工作條件，移動設備的導電線芯均採用雙絞線。其中的銅芯線覆蓋有一層錫 - 它們經過鍍錫或保持清潔，沒有保護塗層。

在控制電纜的護套內，可以使用不同數量的線芯，從4芯到61芯不等。對於鋁線，線的截面應從2.5平方毫米以上開始。但此類產品只能用於110kV及以下電壓的變電站。

220kV及以上電壓的變電站二次設備只允許用銅線電纜連接。低性能鋁在關鍵設備中不能提供高可靠性。次級電路中禁止使用鋁。

控制電纜的銅導線橫截面標準化為 0.75 至 10 mm2。細直徑用於不會產生高信號功率的低電流通信電路、遠程機械、遙控。

對於對電路中的損耗和電壓降敏感的高精度測量系統，使用更大直徑的電流導體。

導線的金屬必須覆蓋有介電層，這排除了它們之間發生短路電流和洩漏的可能性。標記應用於絕緣層：

1.外殼的顏色；

2. 或數字。

在第一種方法中，使用一種顏色，或者可以在其上另外創建彩色條紋。經常使用數字標記，數字之間的間距至少為 3.5 厘米。

導電芯上絕緣層的厚度具有排除介電層在最大工作電壓下擊穿的電氣強度，直接取決於其橫截面。它隨著線徑的增加而增加。

絕緣電線被組裝成一個公共線束並絞合以提供標準的絞合數，從而使電纜能夠按照數據表進行彎曲。

分類

控制電纜的不同之處在於：

1.導​​體的金屬；

2、金屬絕緣材料；

3、線材的形狀；

4.外殼材質；

5.保護塗層。

基底金屬上的介電層可以通過以下方式施加：

• 橡皮;

• 聚氯乙烯化合物；

• 自熄性聚乙烯；

• 低密度聚乙烯；

• 硫化聚乙烯。

電線主要製成圓形，但在某些情況下也有扁平形狀。

外殼材料可以是：

• 橡膠或不易燃；

• 聚氯乙烯化合物。

在極端條件下工作的控制電纜護套由以下材料製成：

• 鋁;

• 帶領;

• 波紋鋼帶。

屏蔽罩和保護罩專為在四類增加的機械應力下運行的控制電纜而設計：

• 第一種電纜在室內、電纜管道和溝槽中工作，不會受到高拉力。他們的裝甲是通過纏繞兩條鋼帶並塗上防腐化合物製成的。

• 第二種類型旨在用於沒有拉力的管道、隧道和房間。

• 第三種類型是在地下開採，在沒有顯著拉力的溝渠中。它們有雙鋼帶裝甲，由外殼保護 - PVC 軟管。

• 第四種設計用於鋪設在地面和通道中。它們不應承受​​高拉伸強度。裝甲由兩根覆蓋有一層鋅的鋼絲組成，並由軟管或 PVC 塑料蓋從上方保護。

商標說明

電纜標有簡明名稱的目的，以提供有關其成分和特性的完整信息：

• 芯層和絕緣層材料；

• 殼的組成及其結構；

• 裝甲及其塗層的存在；

• 導線的數量及其橫截面。

帶有大寫字母的符號用於標記控制電纜：

• 字母«K»代表«控制»；

• 導體的金屬用於：鋁«A»； alumomed — «上午»; med — 缺少字母；

• 電線絕緣材料：橡膠 — «P»； PVC 化合物 — «B»；低密度聚乙烯 — «P»；自熄性聚乙烯 — «Ps»;

• 護套材料：波紋鋼帶 — «St»；輪胎 — «R»;不燃燒橡膠 — «H; PVC 化合物 — «B»；

• 線材形狀：扁平 — «P»；圓——不作標記。

操作特性

環境溫度的影響

當電流通過金屬芯時 產生熱量，這會影響絕緣層的特性和結構，使它們劣化，甚至造成絕緣層的擊穿。因此，通過電纜的負載受到保護裝置的監控，並被斷路器限制為跳閘。

電纜的工作溫度必須符合其工作技術條件中規定的參數。

在低環境溫度下，許多類型的絕緣材料，尤其是基於聚乙烯的絕緣材料，會失去其塑料特性和柔韌性。即使在寒冷中輕微彎曲，它們也會破裂，覆蓋一層裂紋並失去介電性能。

因此，在低於-5攝氏度的溫度下，禁止安裝和敷設控制電纜，甚至在冬季，甚至沒有計劃在街道上進行預防性維修工作。

如果有必要消除控制電纜在凍結期間發生的故障，則可以使用一種特殊的技術來準備和加熱它們，方法是通過電線連接電流並控制其溫度。

在惡劣的環境中工作

控制電纜的化學暴露受到其護套使用橡膠護套的限制，該橡膠護套具有柔韌且高度抗吸濕性。然而，這些東西：

• 更貴；

• 較易受熱，不要讓溫度升到65度以上；

• 長時間使用會失去彈性。

暴露在光線下

長時間暴露在陽光下會損壞某些類型的電纜護套。使用裝甲、鉛和鋁可以最好地保護它們免受這種影響。但現代橡膠和塑料製成的外殼不需要金屬外殼來達到製造商聲明的使用壽命參數。

機械拉伸載荷

當違反安裝技術或由於各種原因土壤壓力增加而在操作過程中可能會產生它們。為了抵​​消這些力，電纜被放置在由金屬條製成的鎧裝中。

因此，控制電纜：

• 當需要在遠距離的電路物體之間傳輸控製或其他信號時使用；

• 由對應於特定工作條件的不同結構和保護等級創建。