Kabel daya dengan insulasi kertas diresapi untuk tegangan 1-10 kV

Kabel listrik dengan harness

Sebagian besar kabel daya untuk tegangan hingga 10 kV adalah tiga inti dengan inti sektor, yang disebut kabel berinsulasi sabuk. Kabel ini tersedia dengan konduktor tembaga dan aluminium dengan penampang dari 6 hingga 240 mm2. Konduktor aluminium dapat berupa inti tunggal di seluruh rentang penampang, selain itu, dalam kisaran 70-240 mm2, kabel dengan konduktor bersegel multi-inti juga diproduksi. Konduktor tembaga terutama diproduksi dengan multi-inti, tetapi dalam kisaran penampang dari 6 hingga 50 mm2, konduktor inti tunggal digunakan.

Diketahui bahwa metode tradisional untuk kabel konduktif adalah tembaga dan aluminium. Dalam beberapa tahun terakhir, tembaga menjadi sangat langka, itulah sebabnya aluminium paling banyak digunakan dalam industri kabel, baik untuk konduktor maupun selubung.

Konduktivitas listrik aluminium 1,65 kali lebih kecil dari tembaga, dan kerapatannya 3,3 kali lebih kecil dari tembaga, yang memungkinkan untuk mendapatkan kabel aluminium dengan hambatan listrik yang sama 2 kali lebih ringan dari kabel tembaga. Produksi konduktor aluminium beruntai tunggal dalam bentuk sektor padat memberikan efek ekonomi yang besar dalam industri kabel. Penggunaan kabel semacam itu memungkinkan untuk mengurangi diameter kabel, selain itu, dalam produksi kabel semacam itu, produktivitas tenaga kerja meningkat, karena dibandingkan dengan produksi kabel multi-kawat, volume operasi penarikan berkurang dan pengoperasian kabel memutar dikecualikan. Kabel sektor padat memiliki kekakuan yang lebih besar daripada yang bengkok; selain itu, kompleksitas pemasangan kabel dengan kabel semacam itu meningkat sampai batas tertentu. Namun, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian, kekakuan kabel terutama ditentukan bukan oleh konduktor pembawa arus, tetapi terutama oleh bahan dan struktur selubung.

Insulasi kabel terdiri dari potongan kertas kabel yang diresapi dengan komposisi rosin. Pada kabel untuk tegangan 1-10 kV, setiap fase diisolasi secara terpisah, dan kemudian isolasi sabuk umum diterapkan pada kabel berinsulasi bengkok. Ketebalan insulasi fase dan strip dipilih dari kondisi kabel dalam mode kerja (di Republik Belarus 6, jaringan 10 kV diimplementasikan dengan netral terisolasi), memastikan operasinya yang andal dalam mode darurat.

Pada kabel rumah tangga, ketebalan insulasi antar fase kira-kira 36% lebih besar dari ketebalan insulasi antara inti dan selubung.Jadi, untuk kabel dengan tegangan 6 kV, ketebalan insulasi fase adalah 2 mm, dan ketebalan insulasi sabuk adalah 0,95 mm, untuk kabel dengan tegangan masing-masing 10 kV — 2,75 t 1,25 mm.

Untuk kabel dengan tegangan 1 dan 3 kV, ketebalan insulasi dipilih terutama berdasarkan kekuatan mekanisnya (tanpa kerusakan saat ditekuk). Kesenjangan antara kabel berinsulasi diisi dengan bundel kertas sulfat.

Kerugian utama dari insulasi kertas yang diresapi adalah higroskopisitasnya yang tinggi, oleh karena itu, untuk melindungi insulasi dari kelembapan selama penyimpanan, peletakan dan pengoperasian, kabel ditutup dengan selubung logam.

Kabel daya tersedia dalam timah dan selubung aluminium. Selubung aluminium cukup kencang dan secara mekanis lebih kuat dari selubung timah Konduktivitas listrik aluminium yang tinggi memungkinkan untuk menggunakan selubung aluminium sebagai konduktor keempat kabel, yang memberikan penghematan yang signifikan pada penutup aluminium, isolasi dan pelindung. Namun, kabel dengan selubung aluminium tidak dapat digunakan dalam kondisi terpapar lingkungan yang agresif (uap alkali, larutan alkali pekat). Dalam kondisi seperti itu perlu menggunakan kabel dengan selubung timah.

Pengalaman dalam pembuatan dan pemasangan kabel dengan selubung aluminium dengan diameter lebih dari 40 mm mengungkapkan kekakuannya yang berlebihan, oleh karena itu kabel untuk tegangan 1 kV dengan penampang 3 × 240 mm2, 6 kV dengan penampang 3 × 150 mm2 dan lebih banyak, 10 kV dengan penampang 3 × 120 mm2 dan lebih tinggi harus dibuat dengan selubung aluminium bergelombang.

Penggunaan selubung bergelombang meningkatkan fleksibilitas kabel, tetapi ketika kabel semacam itu diletakkan di jalur miring, senyawa peresapan dapat mengalir ke bawah gelombang dan membentuk inklusi udara dalam insulasi kabel. Dalam hal ini, selubung bergelombang hanya dapat digunakan pada kabel yang insulasinya diresapi dengan senyawa yang tidak mengalir.

Kabel riser

Saat meletakkan kabel dengan insulasi kertas yang diresapi pada rute dengan perbedaan level yang besar, ada bahaya bahwa campuran yang menghamili akan turun ke bagian bawah rute. Komposisi mengalir terutama di sepanjang celah antara konduktor dalam konduktor multikawat yang dipelintir, serta di celah antara selubung logam dan insulasi, dan pada tingkat yang lebih rendah di dalam insulasi kertas itu sendiri.

Jadi, di bagian atas lintasan, kekuatan dielektrik kabel berkurang karena munculnya celah udara pada isolasi. Di bagian bawah rute, karena tekanan yang meningkat dari sambungan yang kaku, kabel mungkin berada di bawah tekanan. Oleh karena itu, kabel dengan insulasi kertas diresapi desain konvensional dapat diletakkan pada rute dengan perbedaan level antara titik tertinggi dan terendah dari lokasi kabel tidak lebih dari 15-25 m Pengurangan efek kebocoran dapat dicapai komposisi impregnasi dengan langkah-langkah berikut: penggunaan konektor penutup.