2. Общие особенности использования кабелей в городских электрических сетях
Особенности планировки и застройки современных городов, забота об экологии предъявляют
серьезные архитектурные и эстетические требования к городским сооружениям. Ограниченность
свободного пространства и большая плотность застройки значительно сокращают возможность
использования линий электропередачи, для которых необходимы соответствующие коридоры в
застройке города. В этих условиях электрические сети современных городов выполняются с
использованием кабельных линий, невзирая на то, что стоимость их сооружения значительно выше
стоимости воздушных линий электропередачи. Разница в стоимости увеличивается с возрастанием
напряжения электрической сети. Большая стоимость кабельных линий определяется стоимостью самого
кабеля, земляных работ при его прокладке и дополнительных кабельных сооружений. Отмечается
уменьшение пропускной способности кабельных линий на единицу сечения по сравнению с
воздушными линиями, что связано с конструктивными особенностями кабелей.
По сравнению с воздушными линиями электропередачи надежность кабельных линий выше, так
как случаи повреждения кабелей относительно редкое явление, однако ремонтные работы трудоемки,
требуют больших затрат материалов и могут быть продолжительными по времени. Последнее требует
увеличенных объемов резервирования в кабельных сетях, т. е. ведет к их дальнейшему удорожанию.
При этом учитывается, что согласно ПУЭ для приемников III категории допустимы перерывы в
электроснабжении не более чем на одни сутки. С учетом местных условий, особенно в зимний период,
выполнение указанных требований ПУЭ не всегда возможно, так как ремонт кабельных линий в ряде
случаев может продолжаться более указанного времени.
Одним из основных преимуществ кабельных линий является то, что они прокладываются на
ограниченной территории. По этой причине применение таких линии в условиях города достаточно
часто является единственным решением вопроса электроснабжения его потребителей. Наиболее
дешевой является прокладка линий непосредственно в земляных траншеях. При стесненных условиях
кабельные линии прокладываются в специальной канализации.
Конструктивные и технологические особенности сооружения кабельных линий напряжением до
35 кВ различаются между собой незначительно. Кабельные линии напряжением 110 кВ и выше
являются в определенном смысле уникальными сооружениями.
В составе распределительных сетей города имеются распределительная сеть напряжением 0,38 кВ,
питающая и распределительная сети напряжением 6 – 10 кВ. Сечения кабельных линий 0,38 кВ (1 кВ
согласно номинальному напряжению используемых кабелей) составляют 70 мм
2
и более. В
распределительной сети 6 – 10 кВ применяются кабели сечением 95 – 120 мм
2
, в питающей сети – 185 –
240 мм
2
(как правило, используются кабели с алюминиевыми жилами).
2.1. Основные элементы и параметры силовых кабелей напряжением до 35 кВ
К основным элементам конструкции относятся: токопроводящие жилы, их изоляция,
герметизирующая оболочка, верхние покровы, экранирующие и полупроводящие прослойки.
Традиционная конструкция силовых кабелей, удовлетворяющая большому многообразию условий
прокладки и режимам работы городских сетей, достаточно экономичная, с устоявшейся технологией
изготовления и монтажа предусматривает применение медных или алюминиевых токопроводящих жил,
пропитанной бумаги в качестве изоляции и герметизирующей оболочки из свинца или алюминия.
Для токоведущих жил преимущественно используется алюминий. Применение кабелей с медными
жилами допустимо только при наличии соответствующих обоснований. Алюминий также широко
используется вместо свинца для изготовления оболочки кабелей. Трехжильные кабели с алюминиевыми
жилами и такой же оболочкой особенно экономичны для четырехпроводных сетей 0,38 кВ, так как при
наличии глухого заземления последних, алюминиевая оболочка кабеля может использоваться в качестве
нулевой жилы.
Токоведущие жилы изготовляются в основном многопроволочными, секторными, с уплотнением.
Стандартные сечения, принятые в городских электрических сетях, имеют ряд 70, 95, 120, 150, 185 и 240
мм
2
и соответственно 25, 35, 50 и 70 мм для нулевой жилы кабелей 1 кВ. Жилы могут быть
однопроволочными; четвертая жила может иметь сечение, равное сечению фазной жилы.
Наибольшее применение имеют кабели с бумажной пропитанной изоляцией. Различают три вила
такой изоляции: с вязким пропиточным составом, с обедненной пропитанной изоляцией и нестекающим
пропиточным составом. Последние два тина кабелей находят применение при вертикальной прокладке
или при прокладке по крутонаклонным трассам с большой разницей высотных отметок расположения
кабеля по трассе.
Бумажная изоляция состоит из лент кабельной бумаги, наложенной на жилы методом обмотки и
пропитанной синтетическим маслом или маслоканифольным составом. В трех- и четырехпроводных
кабелях напряжением до 10 кВ предусматривается фазная и поясная изоляция. Первая накладывается на
каждую токоведущую жилу, вторая – поверх скрученных жил.