כבלי בקרה במתקני חשמל - ייעוד, סוגי בנייה, יישום

מוצרי כבלים ברשתות חשמל משמשים להעברת חשמל למרחקים. הם משמשים כקווי חשמל ישירים של זרימת אנרגיה או להפעלת מעגלים במערכות בקרה, הגנה, אוטומציה, איתות.

כבלי חשמל עובדים בעיקר עם זרמי מתח גבוה עד 35, 110 קילו וולט ויותר, או ברשת של 0.4 קילו וולט. הם תוכננו ויוצרו במיוחד עבור סוג מסוים של מתח. מודלים ייחוס משמשים למטרות אחרות.

מטרת כבלי בקרה

הוא מחובר לא לרשתות חשמל, אלא למערכות השירות שלהן, שבהן לא מועבר כוח מוגבר. מתח ההפעלה המרבי שלהם מוגבל בדרך כלל ל-380 או במקרים מסוימים 1000 וולט.

הוראה זו עוזרת להבין את החלוקה של ציוד תחנות חשמל ל:

• מעגלי כוח ראשוניים;

• רשתות שירות משניות.

לדוגמה, במתג של תחנת משנה 110 קילו וולט, כל ציוד החשמל שייך ללולאה ראשונית שמפיצה, קולטת ומשדרת אנרגיה חשמלית ישירות.

המעגלים המשניים מחוברים לשנאים למדידת זרם ומתח כדי לקחת בחשבון את התהליכים המתרחשים במעגל הראשוני, כמו גם לסולנואידים ולסלילי בקרה של מתגי חשמל, מגעי העזר שלהם ומשחזרים של מנתקים, מפרידים והתקנים אחרים.

כל הציוד המשני מחובר זה לזה במעגלים חשמליים באמצעות כבלים הממוקמים על פני מבני הבניין, במגשי כבלים ותעלות מיוחדות, באדמה או בחוץ.

כבלים אלה נקראים בקרה... מסביר את מטרתם - מתן שליטה על אלגוריתמי תהליכים טכנולוגיים המתרחשים בלולאה הראשית.

בעזרת כבלי בקרה, אותות חשמליים מועברים דרך מעגלים:

• מדידות של הפרמטרים העיקריים של אנרגיה חשמלית;

• שליטה בציוד מעגל החשמל,

• אוטומציה והגנה על מערכת החשמל;

• מכשירים אחרים המשרתים ציוד בסיסי.

אופן השימוש בכבלי בקרה

התמונה למטה מציגה את סיומו של קצה כבל הבקרה מקופסת המסוף של שנאי מכשיר HV 330 קילוואט.

כדי להגן עליו מפני השפעת הסביבה, משתמשים בסרט מתכת וצינור גלי. כל כבלי הבקרה המופעלים במתקני חשמל קיימים מסומנים בתוויות מיוחדות וחתומים בדיו בל יימחה. זה מקל מאוד על העבודה ועל החיפוש אחר תקלות אפשריות במהלך הפעולה.

בצד ההפוך, כבלי בקרה מותקנים במסופי הפצה, תיבות, קופסאות, כפי שמוצג בתמונה הבאה עבור ציוד 330 קילו וולט.

אותו עיקרון נצפה במעגלים עם מתחים אחרים, למשל 110 קילו וולט.

כבלי בקרה מציוד אספקת החשמל הראשי מונחים דרך מגשים או ערוצים מיוחדים, ומזינים את המעגלים שלהם לצמתים מסוף, המבטיחים פעולה אמינה של המעגל בחוץ בכל תנאי מזג האוויר.

לאחר הרכבת המעגלים החשמליים למסופים של ארונות ההפצה, נעשה שוב שימוש בכבלי הבקרה הבאים, ומשאירים ישירות על הלוחות בהתאם לתכנית ולפרויקט.

גרסה של החיבור שלהם ללוחות להגנה על ממסר ואוטומציה מוצגת בתמונה הבאה.

הֵם:

• להשאיר ערוץ כבלים מיוחד בשני זרמים נפרדים;

• מופץ בצד שמאל וימין של הפאנל;

• מרווח באופן שווה, שווה על פני כל השטח;

• מופנים אל בלוקי המסוף;

• לחתוך לגובה מסוים;

• מסומנים באותו אופן.

סידור דומה של כבלי הבקרה במעגלים שהם מחברים בין אובייקטים שונים של ציוד חשמלי חל על המעגלים הלוגיים המורחבים של החיבורים החשמליים. הציור מציג שבר של פעולתו של חלק דומה ממעגלי הזרם של הליבה למדידת HV 110 kV.

זה מראה:

• משולשים שחורים - התקנה מסוף של שנאי מדידה הממוקמים בגובה;

• משולשים לבנים - מסופים של ארון הפצה חיצוני;

• עיגולים - מסופים בלוח הגנת הממסר. במקרה שלנו, יש לו מספר סידורי - #108.

תרשים זה מראה בבירור שכבל הבקרה מחבר מעגלי זרם ומרכיב אותם ישירות מפיתולי שנאי המדידה אל לוחות הגנת הממסר ואוטומציה באמצעות חיבור ביניים - ארון מסוף הפצה.

בעת התקנת כבל הבקרה, יש להקפיד על כללים מסוימים להזנת חוטים לעמוד המסוף ולסימון שלהם, הכרחי לתחזוקה מונעת תקופתית ולביצוע מדידות בקרת זרם של אותות חשמליים במהלך הפעולה.

בניית כבל בקרה

המבנה הפנימי של כל דגם שונה במקצת מכל שאר המוצרים, כפי שמוצג בתמונה למטה עבור שני שינויים שונים.

אבל לכולם יש אלמנטים משותפים:

• חוטים מוליכים;

• שכבת בידוד על הליבה;

• לְקַבֵּץ;

• צדף.

כבל הבקרה, בהתאם לדרישות תנאי העבודה, ניתן להשלים עם:

• שִׁריוֹן;

• סרט מיגון.

תכונות ליבה מוליכות

זהו מרכיב הכרחי של הכבל והוא עשוי מתכת:

• אֲלוּמִינְיוּם;

• הרכב נחושת אלומיניום;

• או דבש.

המוליך יכול להיות עשוי מחוט מוצק בודד או ממספר רב מהם על ידי מתיחה כדי לתת גמישות למבנה הכללי. חוטים חד-ליביים משמשים לכבלים הפועלים בתנאים נייחים שאינם נתונים לעומסי כיפוף ופיתול דינמיים.

עבור תנאי העבודה של הכבל בנייד, ליבות מוליכות של מכשירים ניידים עשויים מחוטים מעוותים. חוטי ליבת נחושת בהם מכוסים בשכבת פח - הם משומרים או נשארים נקיים, ללא ציפוי מגן.

בתוך מעטפת כבל הבקרה, ניתן להשתמש במספר שונה של ליבות, החל מארבע ועד 61. עבור אלומיניום, חתך החוטים צריך להתחיל מ-2.5 מ"מ ריבוע ויותר. אבל מוצרים כאלה יכולים לשמש אך ורק בתחנות משנה עם מתח של 110 קילו וולט ומטה.

הציוד המשני של תחנות משנה עם מתח גבוה יותר של 220 קילו וולט ומעלה מותר להתחבר רק עם חוטי נחושת וכבלים. אלומיניום בעל ביצועים נמוכים אינו מספק אמינות גבוהה בציוד קריטי. אלומיניום אסור במעגלים המשניים שלהם.

החתך של מוליכי הנחושת של כבלי הבקרה סטנדרטי בין 0.75 ל-10 מ"מ. קטרים ​​דקים משמשים במעגלי תקשורת זרם נמוך, טלמכניקה, שליטה טלפונית שאינם יוצרים עוצמת אות גבוהה.

עבור מערכות מדידה ברמת דיוק גבוהה הרגישות לאובדן וירידות מתח במעגל, נעשה שימוש בקטרים ​​מוגדלים של מוליכים זרם.

המתכת של החוטים המוליכים מכוסה בהכרח בשכבה דיאלקטרית, אשר אינה כוללת את התרחשותם של זרמי קצר ודליפות ביניהם. הסימון מוחל על שכבת הבידוד:

1. צבע הקליפה;

2. או מספרים.

בשיטה הראשונה משתמשים בצבע אחד, או שניתן ליצור עליו בנוסף פסי צבע. סימון מספרי מוחל לעתים קרובות, עם רווח בין מספרים של לפחות 3.5 ס"מ.

לעובי שכבת הבידוד על הליבה המוליכה יש חוזק חשמלי שאינו כולל את התמוטטות השכבה הדיאלקטרית במתח ההפעלה המרבי ותלוי ישירות בחתך הרוחב שלה. זה גדל עם הגדלת קוטר החוט.

החוטים המבודדים מורכבים לצרור משותף ומפותלים כדי לספק מספר פיתולים סטנדרטי המאפשרים לכופף את הכבל בהתאם לגיליון הנתונים.

מִיוּן

כבלי בקרה שונים ב:

1. מתכת של המוליך;

2. חומר בידוד מתכתי;

3. צורת החוט;

4. חומר פגז;

5. ציפוי מגן.

ניתן ליישם את השכבה הדיאלקטרית על המתכת הבסיסית על ידי:

• גוּמִי;

• תרכובת PVC;

• פוליאתילן כיבוי עצמי;

• פוליאתילן בצפיפות נמוכה;

• פוליאתילן מגופר.

חוטים עשויים בעיקר מצורה עגולה, אך במקרים מסוימים יש להם צורה שטוחה.

חומר המעטפת יכול להיות:

• גומי או לא דליק;

• תרכובת PVC.

המעיל לכבלי בקרה הפועלים בתנאים קיצוניים נוצר על ידי:

• אֲלוּמִינְיוּם;

• עוֹפֶרֶת;

• פס פלדה גלי.

מגנים וכיסויי הגנה מיועדים לכבלי בקרה הפועלים בארבע מחלקות של מתח מכני מוגבר:

• הסוג הראשון של הכבלים עובד בתוך הבית, בתעלות כבלים ובתעלות, מבלי להיות נתון לכוחות מתיחה גבוהים. השריון שלהם נוצר על ידי פיתול שתי רצועות פלדה וציפוין בתרכובת נגד קורוזיה.

• הסוג השני מיועד לשימוש בתעלות, מנהרות וחדרים ללא כוחות מתיחה.

• הסוג השלישי מנוצל בקרקע, בתעלות ללא כוחות מתיחה משמעותיים. יש להם שריון של פסי פלדה כפולים, מוגנים על ידי כיסוי חיצוני - צינור PVC.

• הסוג הרביעי מיועד להנחה באדמה ובערוצים. הם לא צריכים להיות נתונים לחוזק מתיחה גבוה. השריון מורכב משני חוטי פלדה המכוסים בשכבת אבץ ומוגנים מלמעלה בצינור או בכיסוי PVC-פלסטיק.

תיאור הסימן

הכבל מסומן במטרה של ייעוד תמציתי כדי לספק מידע מלא על הרכבו ומאפייניו:

• חומרי ליבה ושכבת בידוד;

• הרכב הקליפה והמבנה שלה;

• נוכחות השריון והציפוי שלו;

• מספר החוטים המוליכים וחתך הרוחב שלהם.

סמלים באותיות גדולות משמשים לסימון כבלי בקרה:

• האות «K» מייצגת «שליטה»;

• המתכת של המוליך מיועדת ל: אלומיניום «A»; alumomed - «AM»; med - היעדר מכתב;

• חומר בידוד תיל: גומי - «P»; תרכובת PVC - «B»; פוליאתילן בצפיפות נמוכה - «P»; פוליאתילן כיבוי עצמי - «Ps»;

• חומר נדן: רצועת פלדה גלית - «St»; צמיג - «R»; גומי לא בוער - «H; תרכובת PVC - «B»;

• צורת חוט: שטוח - «P»; עגול - לא לסמן.

מאפיינים תפעוליים

השפעת טמפרטורת הסביבה

כאשר זרם חשמלי עובר דרך ליבת מתכת נוצר חימום, שעלולים להשפיע על תכונות ומבנה שכבת הבידוד, לדרדר אותם או אפילו ליצור פירוק שלה. לכן, העומס העובר דרך הכבל מנוטר על ידי התקני הגנה ומוגבל לניתוק על ידי מפסקים.

טמפרטורת ההפעלה של הכבל חייבת להתאים לפרמטרים המפורטים בתנאים הטכניים להפעלתו.

בטמפרטורות סביבה נמוכות, סוגים רבים של בידוד, במיוחד אלו המבוססים על פוליאתילן, מאבדים את תכונותיהם הפלסטיות והגמישות. אפילו מכיפוף קל בקור הם נסדקים, מתכסים בשכבת סדקים ומאבדים את התכונות הדיאלקטריות שלהם.

לכן, בטמפרטורות מתחת ל-5 מעלות צלזיוס אסורה התקנת והנחת כבלי בקרה, ובחורף אפילו לא מתוכננות עבודות תיקון מונע ברחוב.

אם יש צורך לבטל תקלות שהתרחשו בכבלי הבקרה במהלך ההקפאה, אז יש טכנולוגיה מיוחדת להכנתם ולחימום על ידי חיבור זרמים דרך החוטים עם שליטה על הטמפרטורה שלהם.

עבודה בסביבה אגרסיבית

חשיפה כימית לכבל הבקרה מוגבלת על ידי שימוש במעטפת גומי למעטפת שלו, שהיא גמישה ועמידה מאוד בפני היגרוסקופיות. עם זאת, הדברים האלה:

• יותר יקר;

• רגישים יותר לחום ואינם מאפשרים לטמפרטורה לעלות מעל 65 מעלות;

• מאבד גמישות בשימוש ממושך.

חשיפה לאור

חשיפה ממושכת לאור השמש עלולה להרוס סוגים מסוימים של מעטפות כבלים. הם מוגנים בצורה הטובה ביותר מפני אפקט זה באמצעות שריון, עופרת ואלומיניום. אבל מארזים מודרניים עשויים גומי ופלסטיק אינם צריכים מעטפת מתכת עבור פרמטר חיי שירות זה המוצהר על ידי היצרן.

עומסי מתיחה מכניים

הם יכולים להיווצר כאשר טכנולוגיית ההתקנה מופרת או במהלך הפעולה עקב לחץ קרקע מוגבר מסיבות שונות. כדי לנטרל כוחות אלו, הכבל מונח בשריון העשוי מרצועות מתכת.

לפיכך, כבל הבקרה:

• הוא משמש כאשר יש צורך להעביר אותות בקרה או אחרים בין אובייקטים של המעגל החשמלי הממוקם במרחק;

• נוצר על ידי מבנים וסוגי הגנה שונים התואמים לתנאי עבודה מסוימים.