Дәрістің мақсаты: Кабель желісінің құрылғысы мен монтаждауы. Күштік кабельдердің таңбалауы.
11.1 Кабельдердің құрылысы мен түрлері.
Кабель — бір-бірінен изоляцияланған металл не бей металл қабықша ішіндегі бір немесе бірнеше ток өткізгіш тарамдар. Тартылу және пайдалану жағдайына сәйкесті қабықша сыртында сауытты не сауытсыз қорғаныштық жамылғы болуы мүмкін.
Кабель арналу мақсатына орай күш кабелі (күшті ток кабелі), байланыс кабелі (әлсіз ток кабелі), бакылау кабелі және радиожиілікті кабель (жоғары жиілікті кабель) болып бөлінеді. Кабель электр энергиясы мен сигналдарды біраз қашықтыққа жеткізу үшін пайдаланылады.
Күштік және жарықтандыру қондырғыларын электр энергиясымен қамтамасыз етуге арналған кабель күш кабелі деп аталады.
Кабель құрылысы оны тарту (су және жер астында, ауада, зиянды ортада т. б.) және пайдалану ерекшеліктеріне қарай әр түрлі болады. Кабель жалпы изоляцияланған ток өткізетін тарамдардан, қабыкшадан және сыртқы қорғағыштык, жамылғылардан тұрады.
Ток өткізетің тарамдар — электр энергиясын тасымалдайтын өткізгіштер. Бір-бірі және олармен жер (металл қабықша) арасындағы электрлік беріктігін жоғарылату үшін, тарамдар сырты изоляциямен қапталады.
Изоляциясы тармақтардың сыртынан қапталатын қабықша кабельдің ішкі бөліктерін жарық, ылғал, химиялықзаттар және сыртқы электр бөгеулер әсерінен және механикалық зақымнан қорғайды.
Қорғаныштық жамылғылар төсемеден, сауыттан және сыртқы жамылғыдан тұрады. Олар кабельді механикалық зақымнан және коррозиядан (тотығудан) қорғайды.
Негізгі бөліктерден басқа кабель құрамына экрандар, жермен қосылатын қорғағыштық тарамдар және толтырғыштар кіруі мүмкін.
Изоляциясы мен қабықшасының түріне орай кабельдер мынадай топтарға бөлінеді: изоляциясы май сіңдірілген қағаздан, қабықшасы металдан жасалған кабель; изоляциясы ақпайтын май сіңдірілген қағаздан, қабықшасы металдан жасалған кабель; изоляциясы пластмассадан, қабықшасы металдан жасалған кабель; изоляциясы пластмассадан, қабықшасы пластмассадан не металдан жасалған кабель; изоляциясы резенқедан, қабықшасы пластмассадан не резенқедан, не металдан жасалған кабель. Сонымен қатар, әр топтағы кабельдер номиналь кернеуіне, тарамдарының санына, көлденең қимасының ауданына және материалына және сыртқы қорғағыштық жамылғылардың түріне орай тағы да бөлінеді.
Кабельдер мынадай номинал кернеулерге дайындалады: 0,66; 1; 3; 10; 20; 35 кВ.
Ток өткізетін тарамдарының көлденең қимасының ауданы мынадай мөлшерде болады (мм2): 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800 жэне 1000.
Ток өткізетін тарамдарды ММ (жұмсақ), МТ (қатты) маркалы мыс сымдардан, АМ (жұмсақ), АПТ (жартылай қатты), АТ (қатты), АТП (аса қатты) маркалы алюминий сымдарынан дөңгелек және фасонды (сегмент не сектор түрлі) түрде дайындайды. Кабельді тарту жағдайына байланысты мыс және алюминий тарамдар әр түрлі иілгішті болып жасалынады. Осы еебептен олар бір не көп талсымды болып дайындалады.
Бір талсымды мыс тарамдар дөңгелек түрінде көлденең қимасының ауданы 1 ..50 мм2, ал фасонды түрінде көлденең қимасының ауданы
25 ... 50 мм2 болып шығарылады. Көп талсымды мыс тарамдар дөңгелек түрінде көлденең қимасының ауданы 70 ... 1000 мм2, ал фасонды түрінде көлденең қимасының ауданы 70 ... 240 мм2 болып дайындалады. Бір талсымды алюминий тарамдар дөңгелек түрінде көлденең қимасының ауданы 2,5 ... 240 мм2, ал фасонды түрінде көлденең қимасының ауданы 25 ... 240 мм/ болып жасалынады. Көп талсымда алюминий тарамдар дөңгелек түрінде көлденең қимасының ауданы 70 ... 1000 мм2, ал фасонды түрінде көлденең қимасының ауданы 70 ... 240 мм-болып шығарылады.
Кабельдің сенімді жұмыс істеуі изоляциясының сапасына байланысты келеді. Кабель тарамдарын бір-бірінен және металл қабықшадан изоляциялауға қағаз, пластмасса және резенқе изоляциялар пайдаланылады.
Кернеуі 35 кВ-ке дейін күш кабельдерінің изоляциясын К, КМ, КМП маркалы қатайтылған кабельдік қағаздан дайындайды. Қағазды алдымен кептіреді де, оған құрамында канифоль және полиэтилендік балауыз бар МП маркалы мүнай майын сіңдіреді. Осы себептен қағаз изоляциясының электрлік беріктігі жоғарылайды.
Күш кабельдерінің пластмассалық изоляциясын полиэтиленнен не поливинилхлоридтен дайындайды.
Кабельдердің ток өткізетін тарамдарын изоляциялауға РТИ-1 маркалы резенке қолданылады.
Саңлаусыздығы, ылғал өткізбеушілігі, иілгіштігі және жылуға беріктігі жөнінен қабықшаны дайындауға металдар (қорғасын, алюминий) ең жақсы материал болып келеді. ЬІлғал сіңірімділігі өте аз келетін пластмасса не резенке изоляциялы кабельдерге металл қабықша қажет емес, сондықтан олардың қабықшалары пластмассадан не резенқеден жасалынады. Қабықшаның қалыңдығы пайдаланылатын материалдың түріне, кабельдің диаметрі мен пайдалану жағдайына байланысты келеді. Қорғасын қабықша С-3 маркалы қорғасыннан жасалынады. Алюминий қабықшаны дайындауға тазалығы 99,97%-тен кем емес А-5 маркалы алюминий қолданылады. Пластмасса қабықша ПВХ пластикатынан не полиэтиленнен дайындалады. Резенқе қабықшаны жасауға май әсеріне берік және жануы тарамайтын РШН-2 маркалы резенқе пайдаланылады.
Қорғағыштық жамылғының құрамына кіретін төсеме қабықшаның үстіне жағылған битум түрінде не оның үстіне оралған талшықты материалдар түрінде жасалынады, Төсеме қабықшаны кабель сауытының зақым келтіретін әсерінен және оны коррозиядан (тотығудан) сақтайды. Төсеменің коррозия мен кезбе ток әсеріне беріктігін жоғарылату үшін оның үстіне екі қабат пластмасса лента орайды. Кейбір жағдайда лентаның үсті полиэтилен не ПВХ пластикатпен қапталады. Төсеменің ең аз қалыңдығы кабельдің құрылысы мен диаметріне байланысты келеді де
1,5 ... 3,4 мм шамасында болады. Төсемесі жоқ қорғағыштық жамылғылар «б» әрпімен белгіленеді.
Сауыт кабельді механикалык, зақымнан қорғайды. Пайдалану кезінде созатын күш әсері болмайтын жағдайда тілімді сауытты кабельдер қолданылады. Тілімді сауыттың қалыңдығы 0,3 ... 0,38 мм болады. Созатын күш әсер ететін жерлерде пайдаланылатын кабельдердің сауыты дөңгелек не жазық болат сымнан жасалынады. Жазық болат сымнан дайындалған сауыттың қалыңдығы 1,5 ... 1,7 мм, ал дөңгелек болат сымның диаметрі 4 ...6 мм болады.
Сыртқы жамылғы битумдық құрамнан не битумнан, май сіңдірілген, иірілген жіптен және кабель орамдарын бір-біріне жабысып қалудан сақтайтын жабудан тұрады. Сыртқы жамылғының қалыңдығы кабельдің диаметріне байланысты келеді де 1,9 ... 3,0 мм болады. Кабель маркасында өртте жанбайтын материалдан жасалынған жамылғы «Н» әрпімен, полиэтилен жамылғы «Шп» деп, ПВХ пластикат жамылғы «Шв» деп белгіленеді.
1 ... 35 кВ кернеуге арналған майсіңдірілген қағаз изоляциялы күштік кабельдер мыстан не алюминийден дайындалған бір, екі, үш және төрт (тек 1 кВ кернеуге арналған) тарамды болып шығарылады. Қабықшасы қорғасыннан не алюминийден болады. Қолданылу орнына және пайдалану жағдайына байланысты әр түрлі қорғағыштык, жамылғылары болуы мүмкін.
0,66; 1; 3; 6; 10 жоне 35 кВ кернеуге арналған пластмасса изоляциялы күштік кабельдер металл қабықшасыз дайындалады. Осы себептен оларды жасау технологиясы жеңілденеді және корғасын мен алюминий үнемделеді.
Резенқе изоляциялы күштік кабельдер айнымалы токқа 0,66 кВ кернеуге, ал тұрақты токқа 1, 3, 6 және 10 кВ кернеуге арналып шығарылады. Олардың қабықшасы май әсеріне берік және жану тарамайтын резенқеден не қорғасыннан, не ПВХ пластикаттан дайындалады.
Құрылысына және қолдану орнына орай, әрбір кабельге әріп-символдардан тұратын белгі беріледі.
Кабель маркасы белгісінің соңында келтірілетін «У» әрпі оны дайындауда сапасы жақсартылған сіңдірілінетін құрам пайдаланылғанын көрсетеді. Бұл кабель тарамдарының температурасын жоғарылатуға, ал осы себептен оларға токтың жүкті көбейтуге мүмкіншілік береді.
Күш кабельдерінің тартылу және пайдаланылу жағдайларына орай, олардың қолданылу орындарын анықтау «Электр кабельдерін таңдап алу мен пайдалануға арналған біртұтас техникалық нұсқауларға» сәйкес орындалады. Бұл «Нұсқауларға» байланысты қабықшасы алюминийден не пластмассадан жасалынған кабельдерді кең пайдалану керек.
Жер астында (ормен) тартылуға арналған кабельдер маркасы 6.2-ші кестеде берілген.
11. 2 Кабель желілерін тарту тәсілдері.
Электр энергиясын ара қашықтыққа жеткізуге арналған жалғағыш, тоқтатқыш, ұштың муфталар (ұштық жабық қосылғылар) мен бекіту белшектерінен тұратын бір не бірнеше параллель кабельдер кабельдік желі деп аталады.
Кабельдік желіні әр түрлі жағдайларда тартады: жер астында (ор ішінде және орсыз тәсілмен); ауада (арнайы кабельдік құрылыстарда және өндіріс ғимараттарында); су астында (өзен, теңіз, үлкен көл, айдын астында).
Арнайы кабельдік құрылыстарға коллекторлар, каналдар, туннельдер, эстакадалар, галереялар, блоктар және т. б. жатады.
Кабель желілерін, жылу және су құбырларын бірге орналастыруға арналған жер астындағы құрылыс коллектор деп аталады.
Кабельдерді тартуға және оларды бақылауды және жөндеуді қақпағын ашқан кезде жүргізуге болатын жерде не еденде тереңдікте орналастырылған құрылысты кабельдік канал деп атайды.
Ғимарат ішінде кабельдер мен кабельдік: муфталарды орналастыруға арналған тіректік конструкциялары бар, кабельдік желіні тарту, бақылау және тексеру кезінде оның жалпы ұзындығымен адам еркін ететін жер астындағы жабық құрылыс — кабельдік туннель деп аталынады.
Ғимарат ішінде кабельдер тартуға арналған құбырлар не каналдар бар және құрамына құдықтар кіретін құрылыс кабельдік блок деп аталады.
Жер астында не жер үстінде ашық горизонталь не көлбеу орналасқан ұзын кабельдік құрылысты — кабельдік эстакада деп атайды. Түгел не жартылай жабылған эстакада — кабельдік галерея деп аталады.
Кабельдерді тарту жағдайы мен тәсілдері жобада көрсетіледі. Кабельдік желілердің сенімді жұмыс істеуі үшін, кабельдерді тарту технологиясы жоба бойынша мұқият орындалуы керек. Кабельдік желіні тартудың алдында барлық құрылыс жұмыстары орындалады (орлар, туннельдер, каналдар, құдықтар қазылады; галереялар, эстакадалар, есіктер және салынып қойылатын тірек бөлшектер орындарына қондырылады).
Күштік кабельдер барабанға ораулы болады. Кабельді барабаннан тарқатуға осы жұмысты орындауға арналған арнайы құрылғылары бар машиналар мен тіркегіштер, құбыр төсегіштер, сондай-ак, жетекші лебедкалар, кабельдік домкраттар, барабан көтергіштер және тағы басқа аспаптар пайдаланылады.
Кабельдерді ор ішінде (жер астында) тарту, оларды басқа тәсілдермен тартуға қарағанда қарапайым және арзан келеді. Бұл тәсіл тартылатын кабельдер саны аз болғанда кең қолданылады. Бір ор ішінде кернеуі 10 кВ-ке дейін болатын алты кабель, ал кернеуі 20 ... 35 кВ болатын үш кабель тартуға болады. Ор негізінде экскаватормен, ал кейбір жағдайларда қолмен қазылады, Оның тереңдігі 0,8 ... 0,9 м болады. Көшелермен және жолдармен қиылысқан жерде ордың тереңдігі 1,1 м болуы керек, Кабельдерді құбырлар ішінде тартқанда және үйлерге енгізетін жағдайда олардың тартылу тереңдігі 0,6 м-ден кем болмауға тиіс. Олардың ені оның ішінде тартылатын кабельдер санына байланысты келеді. Мысалы, оның мөлшері кернеуі 10 кВ-ке дейін 1 ... 2 кабель тартқанда 0,3 м-ден. 2 ... 3 кабель тартқанда 0,4 м-ден, 3 ... 4 кабель тартқанда 0,5 м-ден, 4 ... 5 кабель тартқанда 0,6 м-ден кем болмауы керек. Бір ор ішінде тартылатын кабельдердің бір-бірінен ара қашыктығы «Электр қондырғыларының құрылу ережелеріне» сәйкес қабылданылады. Мысалы, кернеуі 10 кВ кабельдердің ара қашықтығы 0,1 м, кернеуі 20 ... 35 кВ кабель мен кернеуі 10 кВ кабельдің ара қашықтығы 0,25 м болуы тиіс.
Кабельдерді тартудың алдында ордың ішіне қалындығы 0,1 м құмнан не жұмсақ топырақтан төсеме салынады. Содан кейін кабель барабаннан тарқатылады да ор ішіне тартылмай иректелініп бос төселікеді. Былай төсеу кабельді топырақ жылжу және жылулық деформация әсерінен механикалық зақым алудан сақтайды. Кабельдердің үсті қалыңдығы 0,1 м құммен не жұмсақ топырақпен жабылады. Кабельдерді механикалық зақымнан қорғау үшін құм не жұмсак, топырақ жамылғының үстіне бір қатар кірпіш, не темір-бетон плита төселінеді. Оның үстіне топырақ салынып жер тегістелінеді.
Жолдармен және басқа инженерлік құрылыстармен қиылысқанда және оларға жақын тартылғанда кабельдерді зақымнан қорғау үшін, оларды бетон, темір бетон, керамика, шойын не пластмасса құбырлардың ішінде тартады.
Кернеуі 1 ОкВ-ке дейін келетін қоргасын не алюминий қабықшалы сауытпен қапталған кабельдерді инженерлік құрылыстардан қашық орналасқан кабельдік жоларналарда орсыз тәсілмен тартуға болады. Бұл тәсілде өздігінен не арнайы тартқыш механизм көмегімен жүретін пышақты кабель төсегіштер пайдаланылады. Кабель төсегіш пышағымен жерді кесіп терең саңлау жасап оның түбіне барабаннан тарқатылатын кабельді бірден төсейді. Саңлау өздігінен жабылады. Саңлаудың тереңдігі 1 ... 1,2 м болады. Жұмысты бастар алдында жоларнаны ағаштардан және олардың түбірлерінен тазартып тегістеу керек. Бұл тәсілде ор ішімен тартуға қарағанда құрылыс жұмысының көлемі көп кем болады. Бірақ құны өте жоғары көп механизмдер пайдаланылады. Осы себептен бұл тәсіл кабельдік жұмыстың көлемі көп болған жағдайда тиімді келеді.
Кабельдерді өндірістік ғимараттар ішінде олардың құрылмаларына бекітіп, сондай-ақ каналдар, блоктар, құбырлар не қораптар ішімен жүргізіп, науалар үстіне төсеп, сым арқанға іліп тартуға болады. Қабырғадан және төбеден өтетін жерлерде кабельлер құбырлардың ішімен тартылады. Бөлмелердің қабырғасына, еденіне жене төбесіне кабельдерді жабық тартуға болмайды.
Қорғасын не алюминий қабықшалы сауытсыз кабельдерді бөлменің құрылмасына бекітетін жерлерге жанбайтын материалдан (асбесттен, поливинилхлоридтен) төсем салынады. Ол кабель қабықшасын механикалық закымнан корғайды. Пластмасса не резенқе қабықшалы сауытсыз кабельдерді бөлме қрылмасына тікелей бекітуге болады.
Бөлме ішінде тартылатын кабельдердің сыртқы жанатын (талшықты материалдан т. б.) жамылғысы болмауы керек.
Кернеуі 1 кВ-ке дейін кабельдер болат сым арқанға қапсырмалар арқылы ілініп тартылады. Болат арқан бөлменің кабырғаларына және тіректеріне тартылып бекітіледі.