납 피복 종이 절연 및 케이블 글랜드가 있는 고전압 전력 케이블
전원 케이블은 해당 지역에서 전기를 전송 및 분배하고 전류 수집기에 공급하기 위한 것입니다.
케이블은 가공선보다 설치 비용이 더 많이 들지만 점점 선호되는 솔루션으로 사용되고 있습니다. 오늘날 고전압 케이블은 주로 380kV, 110kV, 35kV, 20kV, 10kV 및 400V의 전압 레벨에서 작동됩니다.
오늘날에는 거의 플라스틱 절연 케이블만 생산되며 XLPE 외피, 고전적인 고전압 케이블은 소위 종이 케이블입니다.
XLPE 케이블은 1980년대 이전에 널리 포설되기 시작했지만 일부 국가에서는 이 프로세스가 나중에 시작되었습니다. 이 전압 레벨의 특히 주목할만한 특징 중 하나는 매우 다양한 대체 폴리머 케이블 유형입니다.
종이 절연 전원 케이블(왼쪽) 대 XLPE 케이블
함침지 절연체가 있는 전원 케이블
종이 절연 리드 케이블은 400V에서 35kV까지의 전압 레벨에 대해 거의 동일한 기본 구조를 가지고 있습니다.19세기 후반에 최초의 동력 시스템이 도입된 이후 동력 전달에 사용되었습니다.
20세기 납 피복 장갑 전원 케이블
최대 35kV의 작동 전압을 위해 이러한 케이블은 부설 조건에 따라 납 외피와 갑옷에 오일 로진 함침 케이블 종이 절연체로 만들어집니다.
광업 및 제조업과 농업에 사용되는 선박에 부설되는 케이블 및 전선은 주로 고무 또는 PVC로 만든 유연한 호스에 고무 또는 플라스틱 절연체로 만들어집니다.
전원 케이블은 1코어, 2코어, 3코어 및 4코어의 코어 수로 구별됩니다. 컨덕터는 단일 또는 다중 와이어일 수 있으며 모양은 원형, 부채꼴, 세그먼트 및 타원형일 수 있습니다.
위에서 언급했듯이 XIX 세기 말에 최대 6kV의 전압을 가진 3선식 케이블이 나타났습니다. 처음에는 둥근 구리선이있는 케이블, 전선에 종이가 함침 된 두꺼운 층, 함께 꼬인 절연 전선, 즉 리드 아래에 공통 (벨트) 절연 층이있는 동일한 두께 칼집.
1927년 Kabelwerke Brugg 광고에 나온 납 케이블의 예.
1928년 독일에서 30kV 케이블 부설.
전력 케이블의 개발은 케이블의 작동 전압을 높이고 작동의 신뢰성을 높이는 방향으로 진행되지만 절연 층의 두께를 더 늘리는 것이 아니라 품질을 향상시키고 절연 케이블의 사용을 개선합니다. 케이블의 재료.
케이블의 경제 지표 개선, 즉무엇보다 가격의 감소는 더 나은 사용과 기술 프로세스의 개선(생산 주기 단축, 폐기물 감소 및 생산 불량 감소)으로 인한 기본 재료 절약에 의해 결정됩니다.
1920년대에는 케이블 생산 수준이 크게 증가하여 최대 10kV의 비원형 도체로 신뢰할 수 있는 전원 케이블을 생산할 수 있게 되면서 다중 코어 전원 케이블의 원형 도체가 세그먼트 및 섹터 도체로 대체되었습니다. .
함침지 전원 케이블의 주요 유형은 섹터 케이블입니다.
이 케이블은 각 코어에 절연층(위상 절연)과 함께 꼬인 3개의 절연 코어 위에 공통 절연층(벨트 절연)이 있습니다.이러한 케이블을 벨트 절연 케이블이라고 합니다. 그것, 비 방사형 필드가있는 케이블 및 함침 유형-점성 함침 케이블.
이 유형의 케이블을 지정하기 위해 실드 및 외부 덮개 유형에 따라 기호(브랜드)가 사용됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- SG — 리드 위에 갑옷과 캡이 없는 케이블,
- CA — 아스팔트 층이 납 피복에 적용됩니다.
- SB — 리드 위에는 두 개의 강철 스트립으로 된 갑옷과 역청 함침 케이블 원사(황마) 덮개가 있습니다.
- SBG — 이전 디자인과 동일하지만 범퍼를 덮는 황마가 없습니다.
- OP 및 SK — 플랫 또는 라운드 와이어로 된 갑옷이 있는 케이블.
브랜드의 첫 글자는 쉘의 존재를 나타내고 마지막 글자는 보호 커버의 유형을 나타냅니다.
다심 전력 케이블(2심, 3심, 4심)에서 직경을 줄여 납을 절약하기 위해 케이블의 도체를 둥글게 만들지 않고 섹터나 세그먼트 모양으로 만듭니다.
섹터 컨덕터가 있는 3코어 케이블은 동일한 단면의 원형 컨덕터가 있는 케이블보다 직경이 약 15% 작습니다. 3도체 케이블에 섹터 도체를 도입하여 납을 절약한 결과는 평균 20%로 추정할 수 있습니다.
3상 케이블의 도체는 타원에 가까운 타원 형태일 수 있습니다. 이 정맥 모양의 장점은 타원형 정맥이 부채꼴 정맥처럼 날카로운 모서리를 갖지 않는다는 것입니다.
35kV 고전압 케이블에 타원형 도체를 사용하면 케이블 절연층의 함침 성분의 열적 변화를 어느 정도 보상할 수 있으므로 케이블의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
케이블 공장에서 전력 케이블의 절연층을 만드는 주요 절연 재료는 케이블 페이퍼와 리딩 컴파운드입니다.
케이블의 종이 층 함침은 종이의 공기와 종이 테이프 층 사이의 공기를 미네랄 오일 또는 전기 연결이 더 강한 다른 함침 화합물로 대체하기 위해 수행됩니다.
종이의 역할은 함침 화합물을 고정하는 것만이 아닙니다. 케이블의 절연층에 종이가 있으면 함침 혼합물의 파괴 강도보다 약 3배 더 높은 파괴 강도를 가진 절연층을 얻을 수 있습니다.
전원 케이블의 절연층 생산에 사용되는 케이블 페이퍼는 케이블 코어에 페이퍼 스트립의 긴밀한 중첩을 보장하는 특정 기계적 특성, 함침 프로세스의 적절한 구현에 필요한 물리적 특성을 가져야 하며 불순물을 포함하지 않아야 합니다. 함침 후 종이의 전기적 특성을 감소시킵니다.
벨트 절연이 있는 20 및 35kV 케이블의 구조는 주로 전계의 비방사성으로 인해 케이블 절연에 접선 구배 성분이 존재하기 때문에 작동 시 충분한 신뢰성을 제공할 수 없습니다.
이 전압에는 일반적으로 브랜드 OSB로 지정되는 공통 스트립 아머로 꼬인 3개의 리드 정맥이 있는 구조가 적용됩니다. 이 디자인은 A. Yakovlev와 S. M. Bragin이 1923년에 처음 제안했습니다.
20kV 이상의 전압용 고전압 케이블은 항상 단일 코어 케이블로 생산되었습니다. 이 경우 고전압에서 케이블의 신뢰성이 특히 중요하기 때문에 방사형 전계가 있습니다.
110 및 220kV의 경우 주로 사용됩니다. 기름 충전 케이블 주요 특징은 이 케이블의 종이 절연체에 저점도 미네랄 오일이 함침되어 케이블에서 생성된 과도한 압력의 영향으로 중앙 중공 코어를 따라 케이블을 따라 쉽게 이동할 수 있다는 것입니다.
케이블의 온도가 변하면 자유롭게 움직이는 오일은 전원 장비의 도움으로 절연 층의 체적 온도 변화를 보상할 수 있게 하며, 이는 점성 함침이 있는 케이블에서 보이드 및 파괴의 형성으로 이어집니다.
중공 코어가 있으면 기포와 가스 함유물이 거의 남지 않도록 생산 과정에서 케이블을 건조하고 공급할 수 있습니다.
생산 시 케이블은 드럼에 감겨 일정한 양압 하에서 특수 오일 탱크에 연결됩니다. 이 장치 덕분에 상당한 온도 변화가 있어도 케이블에 가스 함유물이 형성되지 않습니다.
전압 35kV용 최신 케이블 OSB-35 3×120
케이블 씰
케이블 러그와 커넥터가 제공되어 케이블을 다른 장비에 연결하거나 서로 연결할 수 있습니다.
케이블은 제한된 길이로 만들어지기 때문에 케이블 글랜드라고 하는 연결 부품이 필요합니다. 케이블 박스의 역할은 케이블의 두 끝을 서로 연결하는 것입니다.
라이프치히 박물관(Leipzig Museum)의 30kV 케이블 링크 시연. 열었을 때 케이블 링크가 어떻게 작동하는지 보여줍니다.
알루미늄 와이어의 직접 연결은 알루미늄 파일로 용접 및 가공됩니다. 구리선의 경우 소위 납땜 슬리브가 배치되고 케이블 코어가 납땜됩니다.
나금속 전도체는 절연체 두께가 케이블 절연체 두께의 2.5배가 될 때까지 폭 10~30mm의 기름 종이로 손으로 감쌉니다.
감기 전에 케이블 혼합물과 용지를 130도까지 가열해야 수분이 증발할 수 있습니다. 이를 위해 개방형 석탄 스토브가 사용되었습니다. 물론 이것은 야외에서만 가능했습니다.
습기가 부싱에 들어가는 것을 방지하기 위해 공장에서 만든 납 또는 아연 도금 강철 내부 부싱을 사용하여 납 피복을 연결하고 단단히 납땜합니다.
납땜 공정이 끝나기 직전에 케이블 컴파운드를 구멍에 부어 에어 포켓을 방지합니다.
전원 케이블의 함침 공정을 수행할 때 함침 전 절연층에 남아 있는 수분을 증발시키기 위한 모든 조치를 취해야 합니다. 케이블의 전체 절연층을 가능한 한 완전하게 함침시켜 NS 속삭임 동안 절연층에 형성될 수 있는 공기 포함을 최소화합니다.
함침 컴파운드는 기계적 불순물의 주기적인 세척, 케이블의 함침 동안 축적된 수분을 제거하기 위한 진공 처리 및 그 안에 용해된 가스(공기)를 제거하기 위한 탈기 과정을 거쳐야 합니다.
소위 "리드 내부 슬리브"를 주강 케이싱에 넣고 수지 절연체로 채우기 전에 강철 스트립 보강재와 납 외피 사이에 금속 연결을 만들어야 합니다.
3시간 이상 식힌 후 설치된 소켓을 아주 오랫동안(30년 이상) 사용할 수 있습니다.
전원 케이블용 케이블 씰 설치 장치 및 기술에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.전원 케이블 커넥터