Ovládací kabely v elektroinstalacích — účel, typy konstrukce, použití

Kabelové produkty v elektrických sítích se používají k přenosu elektřiny na dálku. Používají se jako přímá vedení energetických toků nebo pro provoz obvodů v řídicích, ochranných, automatizačních, signalizačních systémech.

Silové kabely pracují převážně s vysokonapěťovými proudy do 35, 110 kV a více nebo v síti 0,4 kV. Jsou speciálně navrženy a vyrobeny pro konkrétní typ napětí. Referenční modely se používají pro jiné účely.

Účel ovládacích kabelů

Není připojen k napájecím řetězcům, ale k jejich obslužným systémům, ve kterých není přenášen zvýšený výkon. Jejich maximální provozní napětí je obvykle omezeno na 380 nebo v některých případech 1000 voltů.

Toto ustanovení pomáhá pochopit rozdělení zařízení elektrické rozvodny na:

• primární silové obvody;

• sekundární servisní řetězce.

Například v rozváděči rozvodny 110 kV patří všechna energetická zařízení do primární smyčky, která přímo distribuuje, přijímá a přenáší elektrickou energii.

Sekundární obvody jsou napojeny na měřicí transformátory proudu a napětí pro zohlednění procesů probíhajících v primárním okruhu, dále na solenoidy a ovládací cívky výkonových spínačů, jejich pomocné kontakty a opakovače odpojovačů, oddělovačů a dalších zařízení.

Všechna sekundární zařízení jsou vzájemně propojena v elektrických obvodech pomocí kabelů, které jsou umístěny na povrchu stavebních konstrukcí, ve speciálních kabelových žlabech a kanálech, v zemi nebo venku.

Tyto kabely se nazývají řídicí... Vysvětluje jejich účel — zajišťovat řízení algoritmů technologických procesů probíhajících v primární smyčce.

Pomocí řídicích kabelů jsou elektrické signály přenášeny prostřednictvím obvodů:

• měření hlavních parametrů elektrické energie;

• ovládání zařízení silových obvodů,

• automatizace a ochrana elektrického systému;

• další zařízení obsluhující základní vybavení.

Jak se používají ovládací kabely

Na níže uvedené fotografii je znázorněno ukončení konce ovládacího kabelu ze svorkovnice přístrojového transformátoru VN 330 kV.

K ochraně před vlivy prostředí se používá kovová páska a vlnitá trubka. Všechny ovládací kabely vedoucí ve stávajících elektrických instalacích jsou označeny speciálními štítky a podepsány nesmazatelným inkoustem. To značně usnadňuje práci a hledání případných poruch během provozu.

Na zadní straně jsou ovládací kabely instalovány v rozvodných svorkách, krabicích, krabicích, jak je znázorněno na následující fotografii pro zařízení 330 kV.

Stejný princip je pozorován v obvodech s jinými napětími, například 110 kV.

Ovládací kabely od hlavního napájecího zařízení jsou vedeny speciálními žlaby nebo kanály, napájejí své obvody do koncových uzlů, které zajišťují spolehlivý provoz obvodu venku za všech povětrnostních podmínek.

Po sestavení elektrických obvodů na svorky rozvodných skříní se opět použijí následující ovládací kabely ponechané přímo na panelech v souladu se schématem a projektem.

Varianta jejich připojení k panelům pro ochranu relé a automatizaci je na další fotografii.

Ony:

• ponechat speciální kabelový kanál ve dvou samostatných proudech;

• rozmístěno na levé a pravé straně panelu;

• rovnoměrně, rovnoměrně rozmístěny po celé ploše;

• jsou nasměrovány na svorkovnice;

• řez do určité výšky;

• jsou označeny stejným způsobem.

Podobné uspořádání ovládacích kabelů v obvodech, které spojují mezi různými předměty elektrického zařízení, platí pro rozšířené logické obvody elektrických spojů. Na výkrese je fragment provozu obdobné části proudových obvodů aktivní zóny pro měření VN 110 kV.

Toto ukazuje:

• černé trojúhelníky — koncová instalace měřicích transformátorů umístěných ve výšce;

• bílé trojúhelníky — svorky externí rozvodné skříně;

• kroužky — svorky na ochranném panelu relé. V našem případě má sériové číslo — #108.

Toto schéma jasně ukazuje, že ovládací kabel propojuje proudové obvody a montuje je přímo z vinutí měřicích transformátorů do reléových ochran a automatizačních panelů přes mezispojení - rozvodnou svorkovnici.

Při instalaci ovládacího kabelu jsou dodržována určitá pravidla pro přivádění vodičů ke svorkovnici a jejich značení, které je nezbytné pro pravidelnou preventivní údržbu a pro provádění proudových kontrolních měření elektrických signálů za provozu.

Konstrukce ovládacího kabelu

Vnitřní struktura každého modelu se mírně liší od všech ostatních produktů, jak ukazuje obrázek níže u dvou různých modifikací.

Ale všechny mají společné prvky:

• vodivé dráty;

• izolační vrstva na jádru;

• agregát;

• skořápka.

Ovládací kabel, v závislosti na požadavcích pracovních podmínek, může být doplněn:

• brnění;

• stínící páska.

Výrobní vlastnosti vodivého jádra

Je nepostradatelným prvkem kabelu a je vyroben z kovu:

• hliník;

• složení hliníku a mědi;

• nebo med.

Vodič může být vyroben z jednoho plného drátu nebo z velkého počtu z nich natažením, aby se dala celkové struktuře pružnost. Jednožilové dráty se používají pro kabely pracující ve stacionárních podmínkách, které nejsou vystaveny dynamickému ohybovému a torznímu zatížení.

Pro pracovní podmínky kabelu v mobilních, mobilních zařízeních jsou vodivá jádra vyrobena z kroucených drátů. Dráty s měděným jádrem v nich jsou pokryty vrstvou cínu - jsou pocínovány nebo zůstávají čisté, bez ochranného nátěru.

Uvnitř pláště ovládacího kabelu lze použít různý počet žil v rozmezí od čtyř do 61. U hliníku by měl průřez vodičů začínat od 2,5 mm čtverečních a více. Takové výrobky však mohou být použity výhradně v rozvodnách s napětím 110 kV nebo nižším.

Sekundární zařízení rozvoden s vyšším napětím 220 kV a vyšším je povoleno propojovat pouze měděnými vodiči a kabely. Nízký výkon hliníku neposkytuje vysokou spolehlivost v kritických zařízeních. Hliník je v jejich sekundárních okruzích zakázán.

Průřez měděných vodičů ovládacích kabelů je normován od 0,75 do 10 mm2. Tenké průměry se používají v nízkoproudých komunikačních obvodech, telemechanice, dálkovém ovládání, které nevytvářejí vysoké výkony signálu.

Pro vysoce přesné měřicí systémy, které jsou citlivé na ztráty a poklesy napětí v obvodu, se používají zvětšené průměry proudových vodičů.

Kov vodivých drátů je nutně pokryt dielektrickou vrstvou, která vylučuje výskyt zkratových proudů a netěsností mezi nimi. Označení se aplikuje na izolační vrstvu:

1. barva skořápky;

2. nebo čísla.

V prvním způsobu se používá jedna barva, nebo na ní lze dodatečně vytvořit barevné pruhy. Číselné značení se používá často, s mezerou mezi čísly alespoň 3,5 cm.

Tloušťka izolační vrstvy na vodivém jádru má elektrickou pevnost, která vylučuje průraz dielektrické vrstvy při maximálním provozním napětí a přímo závisí na jejím průřezu. Zvyšuje se s rostoucím průměrem drátu.

Izolované vodiče jsou sestaveny do společného svazku a zkrouceny tak, aby poskytovaly standardní počet zkroucení, které umožňují ohýbání kabelu v souladu s datovým listem.

Klasifikace

Ovládací kabely se liší v:

1. kov vodiče;

2. kovový izolační materiál;

3. tvar drátu;

4. materiál pláště;

5. ochranný nátěr.

Dielektrickou vrstvu na základní kov lze nanést:

• guma;

• směs PVC;

• samozhášivý polyethylen;

• polyethylen s nízkou hustotou;

• vulkanizovaný polyethylen.

Dráty jsou převážně kulatého tvaru, ale v některých případech mají plochý tvar.

Materiál pláště může být:

• pryžové nebo nehořlavé;

• Směs PVC.

Plášť pro ovládací kabely pracující v extrémních podmínkách je tvořen:

• hliník;

• Vést;

• vlnitý ocelový pás.

Stínění a ochranné kryty jsou určeny pro ovládací kabely pracující ve čtyřech třídách zvýšeného mechanického namáhání:

• První typ kabelu pracuje uvnitř, v kabelových kanálech a výkopech, aniž by byl vystaven vysokým tahovým silám. Jejich pancíř vzniká navinutím dvou pásů oceli a jejich potažením antikorozní směsí.

• Druhý typ je určen pro použití v kanálech, tunelech a místnostech bez tahových sil.

• Třetí typ se využívá v zemi, v příkopech bez významných tahových sil. Mají pancíř z dvojitých ocelových pásů, chráněný vnějším krytem - PVC hadicí.

• Čtvrtý typ je určen pro pokládku do země a kanálů. Neměly by být vystaveny vysoké pevnosti v tahu. Pancíř se skládá ze dvou ocelových drátů pokrytých vrstvou zinku a chráněných shora hadicí nebo PVC-plastovým krytem.

Popis značky

Kabel je označen za účelem stručného označení, které poskytuje úplné informace o jeho složení a vlastnostech:

• materiály jádra a izolační vrstvy;

• složení skořápky a její struktura;

• přítomnost brnění a jeho povlaku;

• počet vodivých drátů a jejich průřez.

Pro označení ovládacích kabelů se používají symboly s velkými písmeny:

• písmeno «K» znamená «control»;

• kov vodiče je určen pro: hliník «A»; alumomed — «AM»; med — nepřítomnost dopisu;

• materiál izolace drátu: pryž — «P»; PVC směs — «B»; nízkohustotní polyethylen — «P»; samozhášivý polyethylen — «Ps»;

• materiál pláště: vlnitý ocelový pás — «St»; pneumatika — «R»; nehořící guma — «H; PVC směs — «B»;

• tvar drátu: plochý — «P»; kulaté — neznačit.

Provozní charakteristiky

Vliv okolní teploty

Když elektrický proud prochází kovovým jádrem vzniká ohřívání, které mohou ovlivnit vlastnosti a strukturu izolační vrstvy, zhoršit je nebo dokonce způsobit její rozpad. Proto je zátěž procházející kabelem monitorována ochrannými zařízeními a omezena na vypínání jističem.

Provozní teplota kabelu musí odpovídat parametrům uvedeným v technických podmínkách pro jeho provoz.

Při nízkých teplotách okolí ztrácí mnoho druhů izolací, zejména na bázi polyetylenu, své plastické vlastnosti a pružnost. Již při mírném ohnutí za studena praskají, pokrývají se vrstvou trhlin a ztrácejí své dielektrické vlastnosti.

Proto je při teplotách pod -5 stupňů Celsia zakázána instalace a pokládka ovládacích kabelů a v zimě se ani neplánují preventivní opravy na ulici.

Pokud je potřeba odstranit poruchy, které se vyskytly v ovládacích kabelech při zamrzání, pak existuje speciální technologie pro jejich přípravu a ohřev připojením proudů přes vodiče s kontrolou jejich teploty.

Práce v agresivním prostředí

Chemická expozice ovládacího kabelu je omezena použitím pryžového pláště pro jeho plášť, který je pružný a vysoce odolný vůči hygroskopičnosti. Nicméně tyto věci:

• je dražší;

• náchylnější k teplu a nedovolte, aby teplota stoupla nad 65 stupňů;

• při dlouhodobém používání ztrácí elasticitu.

Vystavení světlu

Dlouhodobé vystavení slunečnímu záření může zničit některé typy kabelových plášťů. Před tímto efektem jsou nejlépe chráněni pancířem, olovem a hliníkem. Moderní pláště z pryže a plastů ale pro tento výrobcem deklarovaný parametr životnosti kovový plášť nepotřebují.

Mechanická tahová zatížení

Mohou být vytvořeny při porušení technologie instalace nebo během provozu v důsledku zvýšeného tlaku půdy z různých důvodů. Pro působení proti těmto silám je kabel umístěn v pancíři z kovových pásků.

Takže ovládací kabel:

• používá se, když je nutné přenášet řídicí nebo jiné signály mezi objekty elektrického obvodu umístěnými na dálku;

• vytvořené různými strukturami a třídami ochrany odpovídající určitým pracovním podmínkám.