КОНСТРУКЦИЯ КАБЕЛЕЙ И КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ

Силовые кабели состоят из одной или нескольких токо-
проводящих жил, отделенных друг от друга и от земли
изоляцией. Поверх изоляции для ее предохранения от вла­-
ги, кислот и механических повреждений накладывают за-
щитную оболочку ,и стальную ленточную броню с защит­-
ными покровами. Токопроводящие жилы, как правило, из-
готовляются из алюминия как однопроволочными (сечением

до 16 мм²), так и многопроволочными. Применение кабе-
лей с медными жилами предусмотрено только в специаль-
ных случаях, например во взрывоопасных помещениях,
в шахтах, опасных по газу и пыли. На переменном токе до
1 кВ применяют четырехжильные кабели, сечение четвер-
той, нулевой жилы меньше, чем основных. Кабели в сетях
переменного тока до 35 кВ – трехжильные, кабели 110 кВ
и выше–одножильные. На постоянном токе применяют
одножильные и двухжильные кабели.

Изоляция выполняется из специальной пропитанной
минеральным маслом кабельной бумаги, накладываемой
в виде лент на токопроводящие жилы. При прокладке ка-
белей на вертикальных и крутонаклонных трассах возмож-
но перемещение пропитывающего состава вдоль кабеля.
Поэтому для таких трасс изготовляются кабели с обеднен-
но-пропитанной изоляцией и с нестекающим пропитываю-
щим составом. Изготовляются также кабели с резиновой
или полиэтиленовой изоляцией.

Защитные оболочки, накладываемые поверх изоляции
для ее предохранения от влаги и воздуха, бывают свинцо-
выми, алюминиевыми или поливинилхлоридными. Реко-
мендуется широко использовать кабели в алюминиевой
оболочке. Кабели в свинцовой оболочке предусмотрены
для прокладки под водой, в угольных и сланцевых шахтах,
в особо опасных коррозионно-активных средах. В осталь-
ных случаях выбор кабелей в свинцовой оболочке надо
специально технически обосновать.

Свинцовые, алюминиевые или поливинилхлоридные
оболочки надо защитить от механических повреждений.
Для этого на оболочку накладывают броню из стальных
лент или проволок. Алюминиевая оболочка и стальная
броня в свою очередь подлежат защите от коррозии, хими-
ческого воздействия и блуждающих в земле токов. Для
этого между оболочкой и броней, а также поверх брони
накладывают внутренний и внешний защитные покровы.
Внутренний защитный покров (или подушка под броней)–
это джутовая прослойка из хлопчатобумажной пропитан-
ной пряжи или из кабельной сульфатной бумаги. Поверх
этой бумаги накладывают еще две поливинилхлоридные
ленты. Наружный защитный покров – также из джута,
пропитанного антикоррозионным составом. Для прокладки
в туннелях и других местах, опасных в пожарном отноше-
нии, применяют специальные кабели с негорючими защит­-
ными покровами.

Кабели напряжением до 10 кВ изображены на рис.
1.15,а,б. На рис. 1.15, а показан четырехжильный кабель
до1кВ: 1 – токопроводящие фазные жилы; 2 – бумажная
фазная и поясная изоляция; 3 – алюминиевая или свинцо­-
вая защитная оболочка; 4 – стальная броня; 5 – защит­-
ный покров; 6 –бумажное заполнение; 7 – нулевая жила.
На рис. 1.15,б изображен трехжильный кабель 1–10 кВ
с бумажной изоляцией:1 – медная или алюминиевая то-
копроводящая жила; 2 – фазная изоляция; 3 – общая по­-
ясная изоляция; 4 – свинцовая или алюминиевая оболоч­-
ка; 5 – подушка под броней; 6 – стальная броня; 7 – за­-
щитные покровы; 8 – заполнение.

Каждая из трех жил кабелей 1–10 кВ имеет сектор­-
ную форму и обмотана фазной изоляцией (двумя или бо­-
лее слоями лентами пропитанной кабельной бумаги). Про­-
странство между жилами заполняют жгутами из сульфат­-
ной бумаги 8. Поверх жил накладывают общую поясную
изоляцию 3 той же структуры, что и фазная изоляция жил
кабеля (рис. 1.15, б).

Силовые линии электрического поля в кабелях с пояс­-
ной изоляцией и общей металлической оболочкой имеют
различные углы наклона по отношению к слоям бумаги
(рис. 1.15, б), что обусловливает в них как нормальные,
так и касательные (тангенциальные) составляющие поля.
Это заметно ухудшает свойства кабеля, так как электри­-
ческая прочность изоляции вдоль слоев бумаги в 8–10 раз
меньше по сравнению с прочностью при нормальном к бу­-
маге направлении силовых линий. Электрическая прочность
заполнителей также значительно ниже, чем пропитанной
изоляции. Из-за этого недостатка кабели с поясной изоля­-
цией и общей металлической оболочкой не применяются
на напряжение выше 10 кВ.

Трехжильные кабели 20–35 кВ состоят из отдельно
освинцованных или экранированных жил (рис. 1.15, г, д).
В первом случае (рис. 1.15, д) бесшовная свинцовая обо­-
лочка 4 положена поверх бумажной фазной изоляции каж­-
дой жилы 3. В кабеле с экранированными жилами поверх
бумажной изоляции каждой жилы наложен экран–слой
перфорированной медной ленты или ленты из перфориро­-
ванной металлизированной бумаги. Свинцовая оболочка

Рис. 1.15. Силовые кабели:

а – четырехжильный до 1 кВ; б– с бумажной пропитанной изоляцией 1–10 кВ;

в, г – электрическое поле в кабеле с поясной изоляцией и экранированными или освинцованными жилами; д–на напряжение 20–35 кВ; е–маслонаполненный низкого давления 110–220 кВ; ж–маслонаполненный высокого давления 220 кВ

или экран создает эквипотенциальные поверхности вокруг
изоляции каждой из фаз, при которых существуют лишь
радиальные силовые линии электрического поля в фазной
изоляции (рис. 1.15, г). Свинцовые оболочки поверх жил
сравнивают и тепловые поля в изоляции фаз. В кабеле
на 20 и 35 кВ на рис. 1.15, д: 1 – круглая токопроводящая
жила; 2 – полупроводящие экраны; 3 – фазная изоляция;
4 – свинцовая оболочка; 5 – подушка. Промежутки между
свинцованными жилами заполнены пропитанной кабель-
ной пряжей 6. Все три жилы скручены друг с другом и по-
крыты стальной броней 7. Защитный покров от коррозии–
кабельная пряжа 8, пропитанная битумным составом.

Газонаполненные кабели применяются при напряжении
10–110 кВ. Это освинцованные кабели с изолирующей
бумагой, пропитанной относительно малым количеством
компаунда. Кабель находится под небольшим избыточным
давлением инертного газа (обычно азота), что значитель­-
но повышает изолирующие свойства бумаги. Постоянство
давления обеспечивается тем, что утечки газа компенсиру­-
ется непрерывной подпиткой.

Кабели переменного тока 110 и 220 кВ изготовляют мас-
лонаполненными и, как правило, одножильными. Конструк-
ция маслонаполненного кабеля с бумажной пропитанной
изоляцией на 110 и 220 кВ изображена на рис. 1.15, е: 1 –
маслопроводящий канал; 2–полая токопроводящая жила,
скрученная из фасонных луженых проволок; 3 – экран из
двух-трех лент полупроводящей бумаги; 4 – изоляция;
5 – металлическая оболочка; 6 – подушка из поливинил-
хлоридных лент; 7 – медные усиливающие ленты; 8 –
броня; 9 – защитные покровы. Эти кабели изготовляются
с изоляцией из бумажных лент различной плотности, про­-
питанных высоковольтным нефтяным или синтетическим
маслом малой вязкости. Маслопроводящий канал этих
кабелей через специальные муфты периодически по трассе
прокладки соединяется с баками давления, которое может
достигать 0,3 МПа. Избыточное давление масла исклю­-
чает возможность образования пустот в изоляции кабеля
и значительно повышает его электрическую прочность. По
значению давления, под которым находится масло, кабели
делятся на кабели низкого (рис. 1.15,е) и высокого давле­-
ния. Длительно допустимое избыточное давление масла
в кабелях низкого давления должно быть в пределах 0,06–
0,3 МПа, а в кабелях высокого давления–1,1–1,6 МПа.
Кабели высокого давления наиболее целесообразны на
220–500 кВ при прямых трассах. Конструкция такого ка­-
беля 220 кВ показана на рис. 1.15, ж. Три однофазных ка­-
беля размещены в стальном трубопроводе 1, покрытом за­-
щитным покровом 7 и заполненном изоляционном маслом
6 под избыточным давлением до 1,5 МПа. Токоведущая
жила 4 из медных круглых проволок имеет бумажную изо­-
ляцию 3 с вязкой пропиткой. Поверх изоляции и полупро­-
водящих бумажных лент наложена медная перфорирован­-
ная лента 2 (экран), а сверх нее–две бронзовые полу­-
круглые проволоки 5, которые служат для механической
защиты изоляции от повреждений во время протягивания
в стальном трубопроводе и, кроме того, способствуют улуч-
шению циркуляции масла. Свинцовая оболочка на таком
кабеле нужна только на период транспортировки и хране­-
ния; перед затягиванием кабеля в стальной трубопровод
ее снимают.

Принципиально новые конструкции кабелей разраба­-
тываются для значительного увеличения их пропускной
способности. К ним принадлежат электропередачи в трубах
со сжатым газом и криогенные кабельные линии.

Марки кабелей состоят из начальных букв слов, харак­-
теризующих их конструкцию. Первая буква А соответству­-
ет алюминиевым жилам, отсутствие обозначения–мед-
ным. Оболочки кабелей обозначаются буквами: А–алю­-
миниевая, С – свинцовая, В – поливинилхлоридная,
Н– резиновая, наиритовая; П–полиэтиленовая; кабели
с отдельно освинцованными жилами маркируются буквой
О. Обозначения марок кабелей с различными бронирован­-
ными защитными покровами отмечаются следующими бук­-
вами: Б–стальные ленты, П–плоские стальные оцинко­-
ванные проволоки, К–такие же проволоки, но круглые.
Отсутствие в конструкции кабеля брони и защитного слоя
обозначается буквой Г. Маслонаполненные кабели низкого
давления маркируются буквами МН в начале названия
кабеля, кабели высокого давления–буквами МВД.

Например, кабелям, изображенным на рис. 1.15, а, б,
с медными жилами и свинцовой оболочкой соответствует
марка СБ, а с алюминиевыми жилами и алюминиевой обо­-
лочкой– ААБ. Изображенному на рис. 1.15, д кабелю
с медными жилами соответствует марка ОСБ.

Рядом с маркой кабеля обычно указывают число и се­-
чение токоведущих жил кабеля. Например, СБ 3Х95
означает: кабель в свинцовой оболочке, бронированный
стальными лентами, с тремя медными жилами сечением
95мм².

Кабельная арматура предназначена для соединения от­-
дельных отрезков (строительных длин) кабеля, а также
для присоединения концов кабелей к аппаратуре или ши­-
нам распределительных устройств. Арматура для соедине­-
ния отрезков кабеля–соединительные муфты. Арматура
для оконцевания кабелей на открытом воздухе и внутри
помещений – концевые муфты и концевые заделки. Основ­-
ное назначение всех этих муфт и заделок–герметизация
кабелей в местах соединений и оконцеваний.

Соединительная муфта изображена на рис. 1.16, а. За­-
чищенные от изоляции концы жил кабеля 1 путем пайки
или сварки соединяют друг с другом в специальных соеди­-
нительных гильзах 6 и изолируют лентами кабельной бу­-
маги (подмотка рулонами 5). Поверх соединения жил на­-
девают корпус свинцовой муфты 3, концы которой припаи­-
вают к свинцовой (или алюминиевой) оболочке кабеля 2.
Через специальные заливочные отверстия 4 муфту запол­-
няют кабельной массой. После этого отверстия запаивают.
На рис. 1.16,а 7 – провод заземления, 8 – бандажи. Свин­-
цовые соединительные муфты при прокладке в земле за-

Рис. 1.16. Арматура и способы прокладки кабелей:

а–свинцовая соединительная муфта для кабелей 6–110 кВ; б–концевая задел­-
ка типа КВЭ с пластмассовыми трубками на жилах, в–трехфазная концевая
муфта наружной установки типа КНЧ для кабелей 6–10 кВ; г – прокладка кабе­-
лей в земляных траншеях; д–проходной кабельный туннель; е–кабельный блок

щищаются от механических повреждений защитными ко­-
жухами из чугуна или из стеклопластика.

На рис. 1.16, б показана сухая концевая заделка типа
КВЭ, при монтаже которой не применяются кабельные за­-
ливочные составы. Герметизация жил 3 разделанного ка­-
беля осуществляется с помощью трехслойных пластмассо­-
вых трубок 2, надеваемых на жилы. На рис. 1.16,6: 1 –
наконечник; 4 –металлическая оболочка кабеля; 5 – кор­-
пус из эпоксидного компаунда; 6 –наконечник провода за­-
земления; 7 – провод заземления.

На рис. 1.16, в показана концевая муфта типа КНЧ 10–
240 с вертикально расположенными изоляторами, приме­-
няемая в наружных установках при соединении кабелей
с трансформаторами и распределительными устройствами.
На этом рисунке 1 – металлический корпус; 2 – фарфоро­-
вый изолятор; 3 – заземляющий провод.

Специальная аппаратура поддерживает давление мас­-
ла в маслонаполненных кабельных линиях в заданных пре­-
делах.

Прокладка кабелей осуществляется в помещениях и вне
их. Вне помещений кабели обычно прокладывают в земля­-
ных траншеях (рис. 1.16, г). На дно траншеи насыпают
мягкую подушку из просеянной земли или песка. Кабель
засыпают слоем мягкого грунта, а затем для защиты от
механических повреждений покрывают кирпичом или бе­-
тонными плитами. После этого кабельную траншею засы­-
пают землей и послойно утрамбовывают.

На переходах через автомобильные дороги и под же­-
лезнодорожными путями кабель прокладывают в асбесто-
цементных или бетонных трубах. При прокладке большого
количества кабелей применяют коллекторы, туннели, ка­-
налы и блоки. Коллектор предназначен для совместного
размещения в нем кабельных линий, водопровода и тепло­-
провода. Применение коллекторов целесообразно при соо­-
ружении новых или при реконструкции существующих улиц
крупных городов. Туннель предназначен для прокладки
только кабельных линий (силовых и связи) (рис. 1.16, д).
Туннели и коллекторы могут быть круглыми и прямоуголь­-
ными. Емкость одного туннеля – от 20 до 50 кабелей. При
меньшем количестве кабелей применяются кабельные ка­-
налы. В больших городах и на крупных предприятиях ка­-
бели иногда прокладывают в блоках (рис. 116, е). Обыч-

Рис. 1.17. Токопроводы промышленных предприятий и внутренние элек­-
трические сети:

а – токопровод в закрытой галерее; б – гибкий открытый токопровод с расщеплен­-
ными фазами па 10 кВ; в–токопровод с изоляторами; г–шинная сборка до
1 кВ с болтовым присоединением ответвлений; д – токопровод внутри промыш­-
ленного здания; е – изолированные провода в петлях на стенках; ж–-кабель на
стене здания; з–кабели в канале в полу

но это асбестоцементные трубы, стыки которых заделаны
бетоном.