Устройство и применение высоковольтных кабелей с масляным наполнением

Высоковольтный кабель с масляным наполнением (маслонаполненный кабель) — это разновидность силового кабеля, предназначенная для передачи электроэнергии на высокие и сверхвысокие напряжения. В таких кабелях используется пропитанная бумажная изоляция, пустоты в которой заполнены маслом под давлением. Такое устройство обеспечивает значительно большую электрическую прочность и надежность. Как правило, маслонаполненные кабели применяются там, где необходима передача высокого напряжения в ограниченном пространстве и представляют собой отличную альтернативу воздушным линиям передач.

Устройство высоковольтных кабелей с масляным наполнением

Высоковольтные кабели с масляным наполнением бывают нескольких типов и классифицируются по величине избыточного давления масла: кабели низкого давления, кабели среднего давления и кабели высокого давления. В зависимости от типа устройство кабеля может несколько отличаться, однако основные составляющие элементы у всех кабелей будут одинаковы.

Токопроводящая жила

Это центральная часть кабеля, которая проводит электрический ток. Жила, как правило, выполняется из меди, так как так как она обладает лучшей, в сравнении с алюминием, электропроводностью и более устойчива к механическим повреждениям. Маслонаполненные кабели могут быть одножильные или многожильные.

Маслонаполненные кабели в центре токопроводящей жилы имеют маслопроводящий канал, который обеспечивает циркуляцию масляного наполнителя. Наполнитель, циркулирующий по каналу, проникает в изоляцию, напитывая ее. Для дополнительной напитки изоляции могут применяться дополнительные каналы на внутренней стороне оболочки.

Изоляция

Изоляция окружает токоведущую жилу и защищает ее от внешних воздействий. В маслонаполненных кабелях используется бумажная изоляция, пропитанная минеральным маслом. Слоев такой изоляции может быть несколько.

Экран

Для экранирования используется медная лента, которая необходима для защиты от электромагнитных помех, а также для заземления. Также может использоваться экран из электропроводящей бумаги.

Свинцовая оболочка

Свинцовая оболочка обеспечивает герметичность кабеля, предотвращая утечку масла и защищая внутренние компоненты от внешних воздействий. Также такая оболочка дополнительно защищает кабель от механических повреждений, таких как удары и вибрации, что особо актуально в связи со сферами применения маслонаполненного кабеля.

Упрочняющие ленты и внешняя оболочка

Упрочняющие ленты накладываются поверх оболочки и служат для ее укрепления и защиты от механических повреждений. Они предотвращают повреждения оболочки от ударов, вибраций и других механических воздействий. Изготавливаются такие ленты, как правило, их пластикатов, преимущественно, ПВХ. В кабелях низкого давления упрочняющий покров может быть заменен лентами из электропроводящей бумаги, наложенными вместе с медной или алюминиевой лентой.

Внешняя оболочка защищает кабель от механических повреждений, влаги, агрессивных сред и других внешних факторов. Обеспечивает герметичность кабеля, предотвращая утечку масла и защищая внутренние компоненты. Для внешней оболочки также используется ПВХ.

Также маслонаполненные кабели могут иметь антикоррозийное покрытие.

Зачем масло в маслонаполненных кабелях?

Масло в маслонаполненных кабелях выполняет несколько важных функций, обеспечивая надежную и безопасную работу этих кабелей:

• служит в качестве диэлектрика, предотвращая электрический пробой и обеспечивая надежную изоляцию между токоведущими жилами;

• эффективно отводит тепло, выделяемое при прохождении электрического тока, что предотвращает перегрев кабеля;

• позволяет заполнить пространство внутри кабеля, обеспечивая герметичность и защищая внутренние компоненты от внешних воздействий, таких как влага и агрессивные среды;

• служит амортизатором, смягчая механические воздействия и вибрации, что повышает долговечность кабеля.

В кабелях высокого давления масло поддерживает стабильное давление внутри кабеля, что важно для его надежной работы. В некоторых случаях масло используется для охлаждения кабеля, особенно при высоких нагрузках и температурах.

Также отметим, что бумажная изоляция с масляной пропиткой обладает значительно большей электрической прочностью по сравнению с бумажной изоляцией с вязкой пропиткой.

Применение высоковольтных кабелей с масляным наполнением

Высоковольтные кабели с масляным наполнением находят широкое применение в различных областях.

• Энергетика – используются для передачи электроэнергии на большие расстояния, например, между электростанциями и потребителями.

• Промышленность – применяются для питания крупных производственных установок и оборудования. Данный вид кабелей можно использовать в сложных условиях и стесненном пространстве, например, в горнодобывающей отрасли.

• Транспорт – на железной дороге и метро кабели используются для питания тяговых подстанций и локомотивов.

• Строительство – применяются для обеспечения электроэнергией строительных площадок и крупных строительных объектов. Кроме того, благодаря своей эффективности в ограниченном пространстве, маслонаполненные кабели – идеальное решение для организации сетей в крупных мегаполисах с высокой плотностью застройки.

Высоковольтные кабели с масляным наполнением занимают важное место среди кабельной продукции благодаря своей высокой прочности и способности обеспечивать бесперебойное питание при высоком напряжении и в сложных эксплуатационных условиях, в том числе в траншеях в земле, под водой, в узком пространстве. Такие кабели незаменимы для мегаполисов и крупных промышленных предприятий и со временем сферы их применения продолжают расширяться.