Silové kabely s impregnovanou papírovou izolací pro napětí 1-10 kV
Napájecí kabely s postrojem
Většina silových kabelů pro napětí do 10 kV je třížilová se sektorovými jádry, tzv. pásově izolované kabely. Tyto kabely jsou k dispozici s měděnými a hliníkovými vodiči o průřezu od 6 do 240 mm2. Hliníkové vodiče mohou být jednožilové v celém rozsahu průřezů, navíc v rozsahu 70-240 mm2 se vyrábí i kabely s vícežilovými zatavenými vodiči. Měděné vodiče se vyrábějí převážně s vícežilovými, ale v rozsahu průřezů od 6 do 50 mm2 se používají vodiče jednožilové.
Je známo, že tradičními metodami pro vodivé dráty jsou měď a hliník. V posledních letech je měď extrémně vzácná, a proto se v kabelovém průmyslu nejvíce používá hliník, a to jak pro vodiče, tak pro pláště.
Elektrická vodivost hliníku je 1,65krát menší než u mědi a jeho hustota je 3,3krát menší než u mědi, což umožňuje získat hliníkové dráty se stejným elektrickým odporem 2krát lehčí než měděné. Výroba jednovláknových hliníkových vodičů ve formě hustého sektoru poskytuje velký ekonomický efekt v kabelovém průmyslu. Použití takových drátů umožňuje zmenšit průměr kabelu, navíc se při výrobě takových drátů zvyšuje produktivita práce, protože ve srovnání s výrobou vícežilových drátů se snižuje objem tažných operací a tím se zvyšuje i celková produktivita práce. provoz kroucených drátů je vyloučen. Pevné sektorové dráty mají větší tuhost než kroucené; navíc se do určité míry zvyšuje složitost instalace kabelů s takovými dráty. Jak však studie ukazují, tuhost kabelu není dána hlavně vodiči s proudem, ale především materiálem a strukturou pláště.
Kabelová izolace se skládá z pásků kabelového papíru impregnovaného kalafunou. V kabelech pro napětí 1-10 kV je každá fáze izolována samostatně a poté je na kroucené izolované vodiče aplikována běžná pásová izolace. Tloušťky fázové a páskové izolace jsou voleny z podmínek kabelu v pracovním režimu (v Běloruské republice 6 jsou sítě 10 kV realizovány s izolovaným neutrálem), což zajišťuje jeho spolehlivý provoz v nouzovém režimu.
U kabelů pro domácnost je tloušťka izolace mezi fázemi přibližně o 36 % větší než tloušťka izolace mezi jádrem a pláštěm.Takže pro kabely s napětím 6 kV je tloušťka fázové izolace 2 mm a tloušťka izolace pásu je 0,95 mm, pro kabely s napětím 10 kV — 2,75 t 1,25 mm.
U kabelů s napětím 1 a 3 kV se tloušťka izolace volí především na základě její mechanické pevnosti (bez poškození při ohybu). Mezery mezi izolovanými dráty jsou vyplněny svazky sulfátového papíru.
Hlavní nevýhodou impregnované papírové izolace je její vysoká hygroskopičnost, proto, aby byla izolace chráněna před vlhkostí během skladování, pokládky a provozu, jsou kabely uzavřeny v kovovém plášti.
Napájecí kabely jsou k dispozici v olověném a hliníkovém plášti. Hliníkové pláště jsou dostatečně těsné a mechanicky pevnější než pláště olověné.Vysoká elektrická vodivost hliníku umožňuje použití hliníkových plášťů jako čtvrtého vodiče kabelu, což přináší výraznou úsporu hliníkových, izolačních a ochranných krytů. Kabely s hliníkovým pláštěm však nelze použít v podmínkách vystavení agresivnímu prostředí (alkalické páry, koncentrované alkalické roztoky). V takových podmínkách je nutné použít kabely s olověným pláštěm.
Zkušenosti s výrobou a montáží kabelů s hliníkovým pláštěm o průměru větším než 40 mm odhalily jejich nadměrnou tuhost, proto kabely pro napětí 1 kV o průřezu 3 × 240 mm2, 6 kV o průřezu 3 × 150 mm2 a více, 10 kV s průřezem 3 × 120 mm2 a více musí být vyrobeno s vlnitým hliníkovým pláštěm.
Použití vlnitého pláště zvyšuje flexibilitu kabelů, ale když jsou takové kabely položeny na nakloněných trasách, může impregnační směs stékat po vlnce a vytvářet vzduchové inkluze v izolaci kabelu. V tomto ohledu mohou být vlnité pláště použity pouze v kabelech, jejichž izolace je impregnována netekoucími směsmi.
Stoupací kabely
Při pokládce kabelů s impregnovanou papírovou izolací na trasy s velkým rozdílem úrovní hrozí nebezpečí, že impregnační směs sestoupí do spodní části trasy. Kompozice proudí především podél mezer mezi vodiči v kroucených vícežilových vodičích, dále v mezeře mezi kovovým pláštěm a izolací a v menší míře i uvnitř samotné papírové izolace.
V horních úsecích dráhy se tedy dielektrická pevnost kabelu snižuje v důsledku výskytu vzduchových mezer v izolaci. Ve spodních úsecích trasy může být vlivem zvýšeného tlaku tuhého spoje kabel pod tlakem. Proto lze kabely s impregnovanou papírovou izolací běžného provedení pokládat na trasy s rozdílem úrovně mezi nejvyšším a nejnižším bodem umístění kabelu ne větším než 15-25 m. Snížení vlivu netěsnosti lze dosáhnout impregnační kompozicí pomocí následujících opatření: použití uzavíracích spojek.