Καλώδια ελέγχου σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις — σκοπός, τύποι κατασκευής, εφαρμογή

Τα προϊόντα καλωδίων στα ηλεκτρικά δίκτυα χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε απόσταση. Χρησιμοποιούνται ως άμεσες γραμμές ισχύος ροών ενέργειας ή για τη λειτουργία κυκλωμάτων σε συστήματα ελέγχου, προστασίας, αυτοματισμού, σηματοδότησης.

Τα καλώδια ρεύματος λειτουργούν κυρίως με ρεύματα υψηλής τάσης έως 35, 110 kV και άνω ή σε δίκτυο 0,4 kV. Είναι ειδικά σχεδιασμένα και κατασκευασμένα για συγκεκριμένο τύπο τάσης. Τα μοντέλα αναφοράς χρησιμοποιούνται για άλλους σκοπούς.

Σκοπός των καλωδίων ελέγχου

Συνδέεται όχι με αλυσίδες ισχύος, αλλά με τα συστήματα σέρβις τους, στα οποία δεν μεταδίδεται αυξημένη ισχύς. Η μέγιστη τάση λειτουργίας τους περιορίζεται συνήθως στα 380 ή σε ορισμένες περιπτώσεις στα 1000 βολτ.

Αυτή η διάταξη βοηθά στην κατανόηση της διαίρεσης του εξοπλισμού ηλεκτρικού υποσταθμού σε:

• Πρωτεύοντα κυκλώματα ισχύος?

• αλυσίδες δευτερεύουσας υπηρεσίας.

Για παράδειγμα, στον πίνακα διανομής ενός υποσταθμού 110 kV, όλος ο εξοπλισμός ισχύος ανήκει σε έναν πρωτεύοντα βρόχο που διανέμει, λαμβάνει και μεταδίδει απευθείας ηλεκτρική ενέργεια.

Τα δευτερεύοντα κυκλώματα συνδέονται με μετασχηματιστές μέτρησης ρεύματος και τάσης για να ληφθούν υπόψη οι διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο πρωτεύον κύκλωμα, καθώς και με ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες και πηνία ελέγχου των διακοπτών ισχύος, τις βοηθητικές επαφές τους και επαναλήπτες αποζεύξεων, διαχωριστών και άλλων συσκευών.

Όλος ο δευτερεύων εξοπλισμός συνδέεται μεταξύ τους σε ηλεκτρικά κυκλώματα μέσω καλωδίων που βρίσκονται στην επιφάνεια των κτιριακών κατασκευών, σε ειδικούς δίσκους καλωδίων και κανάλια, στο έδαφος ή σε εξωτερικούς χώρους.

Αυτά τα καλώδια ονομάζονται έλεγχος... Εξηγεί τον σκοπό τους — παροχή ελέγχου αλγορίθμων τεχνολογικής διεργασίας που εμφανίζονται στον πρωτεύοντα βρόχο.

Με τη βοήθεια καλωδίων ελέγχου, τα ηλεκτρικά σήματα μεταδίδονται μέσω κυκλωμάτων:

• μετρήσεις των κύριων παραμέτρων της ηλεκτρικής ενέργειας.

• έλεγχος εξοπλισμού κυκλώματος ισχύος,

• αυτοματοποίηση και προστασία του ηλεκτρικού συστήματος.

• άλλες συσκευές που εξυπηρετούν βασικό εξοπλισμό.

Πώς χρησιμοποιούνται τα καλώδια ελέγχου

Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει τον τερματισμό του άκρου του καλωδίου ελέγχου από το κουτί ακροδεκτών ενός μετασχηματιστή οργάνων υψηλής τάσης 330 kV.

Για την προστασία του από την επίδραση του περιβάλλοντος, χρησιμοποιείται μεταλλική ταινία και κυματοειδές σωλήνας. Όλα τα καλώδια ελέγχου που λειτουργούν σε υφιστάμενες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις επισημαίνονται με ειδικές ετικέτες και υπογράφονται με ανεξίτηλο μελάνι. Αυτό διευκολύνει πολύ την εργασία και την αναζήτηση πιθανών δυσλειτουργιών κατά τη λειτουργία.

Στην πίσω πλευρά, τα καλώδια ελέγχου είναι εγκατεστημένα σε τερματικά διανομής, κουτιά, κιβώτια, όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία για εξοπλισμό 330 kV.

Η ίδια αρχή παρατηρείται σε κυκλώματα με άλλες τάσεις, για παράδειγμα 110 kV.

Τα καλώδια ελέγχου από τον κύριο εξοπλισμό τροφοδοσίας τοποθετούνται μέσω ειδικών δίσκων ή καναλιών, τροφοδοτούν τα κυκλώματά τους στους τερματικούς κόμβους, οι οποίοι εξασφαλίζουν αξιόπιστη λειτουργία του κυκλώματος σε εξωτερικούς χώρους σε όλες τις καιρικές συνθήκες.

Μετά τη συναρμολόγηση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων στους ακροδέκτες των ντουλαπιών διανομής, χρησιμοποιούνται και πάλι τα ακόλουθα καλώδια ελέγχου, αφήνοντας απευθείας στους πίνακες σύμφωνα με το σχέδιο και το έργο.

Μια παραλλαγή της σύνδεσής τους με τα πάνελ για προστασία ρελέ και αυτοματισμό φαίνεται στην επόμενη φωτογραφία.

Αυτοί:

• αφήστε ένα ειδικό καλωδιακό κανάλι σε δύο ξεχωριστές ροές.

• κατανέμεται στην αριστερή και δεξιά πλευρά του πίνακα.

• ομοιόμορφα, ομοιόμορφα σε όλη την περιοχή.

• κατευθύνονται στα μπλοκ τερματικών.

• κόψτε σε ένα ορισμένο ύψος.

• σημειώνονται με τον ίδιο τρόπο.

Μια παρόμοια διάταξη των καλωδίων ελέγχου στα κυκλώματα που συνδέουν μεταξύ διαφορετικών αντικειμένων ηλεκτρικού εξοπλισμού ισχύει για τα εκτεταμένα λογικά κυκλώματα των ηλεκτρικών συνδέσεων. Το σχέδιο δείχνει ένα τμήμα της λειτουργίας ενός παρόμοιου τμήματος των κυκλωμάτων ρεύματος του πυρήνα για τη μέτρηση HV 110 kV.

Αυτό δείχνει:

• μαύρα τρίγωνα — τερματική εγκατάσταση μετασχηματιστών μέτρησης που βρίσκονται σε ύψος.

• λευκά τρίγωνα — ακροδέκτες εξωτερικού θαλάμου διανομής.

• κύκλοι — ακροδέκτες στον πίνακα προστασίας ρελέ. Στην περίπτωσή μας, έχει αύξοντα αριθμό — #108.

Αυτό το διάγραμμα δείχνει ξεκάθαρα ότι το καλώδιο ελέγχου συνδέει κυκλώματα ρεύματος και τα συναρμολογεί απευθείας από τις περιελίξεις των μετασχηματιστών μέτρησης στους πίνακες προστασίας ρελέ και αυτοματισμού μέσω μιας ενδιάμεσης σύνδεσης - ενός ερμαρίου τερματικού διανομής.

Κατά την εγκατάσταση του καλωδίου ελέγχου, ακολουθούνται ορισμένοι κανόνες για την τροφοδοσία των καλωδίων στη στήλη ακροδεκτών και τη σήμανση τους, η οποία είναι απαραίτητη για την περιοδική προληπτική συντήρηση και για την εκτέλεση μετρήσεων ελέγχου ρεύματος των ηλεκτρικών σημάτων κατά τη λειτουργία.

Κατασκευή καλωδίου ελέγχου

Η εσωτερική δομή κάθε μοντέλου είναι ελαφρώς διαφορετική από όλα τα άλλα προϊόντα, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα για δύο διαφορετικές τροποποιήσεις.

Όλα όμως έχουν κοινά στοιχεία:

• αγώγιμα σύρματα?

• μονωτικό στρώμα στον πυρήνα.

• σύνολο;

• κέλυφος.

Το καλώδιο ελέγχου, ανάλογα με τις απαιτήσεις των συνθηκών εργασίας, μπορεί να συμπληρωθεί με:

• πανοπλία;

• προστατευτική ταινία.

Χαρακτηριστικά κατασκευής αγώγιμου πυρήνα

Είναι απαραίτητο στοιχείο του καλωδίου και είναι κατασκευασμένο από μέταλλο:

• αλουμίνιο;

• σύνθεση χαλκού αλουμινίου?

• ή μέλι.

Ο αγωγός μπορεί να κατασκευαστεί από ένα μόνο συμπαγές σύρμα ή από ένα μεγάλο αριθμό από αυτά με τέντωμα για να δώσει ευελιξία στη συνολική δομή. Τα καλώδια μονού πυρήνα χρησιμοποιούνται για καλώδια που λειτουργούν σε σταθερές συνθήκες που δεν υπόκεινται σε δυναμικά φορτία κάμψης και στρέψης.

Για τις συνθήκες εργασίας του καλωδίου σε φορητές συσκευές, οι αγώγιμοι πυρήνες των φορητών συσκευών είναι κατασκευασμένοι από στριμμένα καλώδια. Τα καλώδια πυρήνα χαλκού σε αυτά καλύπτονται με ένα στρώμα κασσίτερου - επικασσιτερώνονται ή παραμένουν καθαρά, χωρίς προστατευτική επίστρωση.

Στο εσωτερικό της θήκης του καλωδίου ελέγχου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί διαφορετικός αριθμός πυρήνων, από τέσσερις έως 61. Για το αλουμίνιο, η διατομή των συρμάτων πρέπει να ξεκινά από τετράγωνο 2,5 mm και άνω. Αλλά τέτοια προϊόντα μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποκλειστικά σε υποσταθμούς με τάση 110 kV ή χαμηλότερη.

Ο δευτερεύων εξοπλισμός υποσταθμών με υψηλότερη τάση 220 kV και άνω επιτρέπεται να συνδέεται μόνο με χάλκινα σύρματα και καλώδια. Το αλουμίνιο χαμηλής απόδοσης δεν παρέχει υψηλή αξιοπιστία σε κρίσιμο εξοπλισμό. Το αλουμίνιο απαγορεύεται στα δευτερεύοντα κυκλώματά τους.

Η διατομή των χάλκινων αγωγών των καλωδίων ελέγχου είναι τυποποιημένη από 0,75 έως 10 mm2. Οι λεπτές διάμετροι χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα επικοινωνίας χαμηλού ρεύματος, τηλεμηχανική, τηλεέλεγχο που δεν δημιουργούν υψηλές δυνάμεις σήματος.

Για συστήματα μέτρησης υψηλής ακρίβειας που είναι ευαίσθητα σε απώλειες και πτώσεις τάσης στο κύκλωμα, χρησιμοποιούνται αυξημένες διαμέτρους αγωγών ρεύματος.

Το μέταλλο των αγώγιμων συρμάτων καλύπτεται απαραίτητα με ένα διηλεκτρικό στρώμα, το οποίο αποκλείει την εμφάνιση ρευμάτων βραχυκυκλώματος και διαρροών μεταξύ τους. Η σήμανση εφαρμόζεται στο μονωτικό στρώμα:

1. το χρώμα του κελύφους?

2. ή αριθμοί.

Στην πρώτη μέθοδο, χρησιμοποιείται ένα χρώμα ή μπορούν να δημιουργηθούν επιπλέον χρωματικές λωρίδες σε αυτό. Η αριθμητική σήμανση εφαρμόζεται συχνά, με απόσταση μεταξύ των αριθμών τουλάχιστον 3,5 cm.

Το πάχος του μονωτικού στρώματος στον αγώγιμο πυρήνα έχει ηλεκτρική αντοχή που αποκλείει τη διάσπαση του διηλεκτρικού στρώματος στη μέγιστη τάση λειτουργίας και εξαρτάται άμεσα από τη διατομή του. Αυξάνεται με την αύξηση της διαμέτρου του σύρματος.

Τα μονωμένα καλώδια συναρμολογούνται σε μια κοινή δέσμη και συστρέφονται για να παρέχουν έναν τυπικό αριθμό περιστροφών που επιτρέπουν στο καλώδιο να κάμπτεται σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων.

Ταξινόμηση

Τα καλώδια ελέγχου διαφέρουν σε:

1. μέταλλο του αγωγού.

2. Μεταλλικό μονωτικό υλικό.

3. το σχήμα του σύρματος.

4. υλικό κελύφους.

5. προστατευτική επίστρωση.

Το διηλεκτρικό στρώμα στο βασικό μέταλλο μπορεί να εφαρμοστεί με:

• καουτσούκ;

• ένωση PVC;

• αυτοσβενόμενο πολυαιθυλένιο.

• πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας.

• βουλκανισμένο πολυαιθυλένιο.

Τα σύρματα κατασκευάζονται κυρίως από στρογγυλό σχήμα, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν επίπεδο σχήμα.

Το υλικό του κελύφους μπορεί να είναι:

• καουτσούκ ή μη εύφλεκτο.

• Ένωση PVC.

Το χιτώνιο για τα καλώδια ελέγχου που λειτουργούν σε ακραίες συνθήκες δημιουργείται από:

• αλουμίνιο;

• οδηγω;

• λωρίδα από κυματοειδές χάλυβα.

Οι ασπίδες και τα προστατευτικά καλύμματα έχουν σχεδιαστεί για καλώδια ελέγχου που λειτουργούν σε τέσσερις κατηγορίες αυξημένης μηχανικής καταπόνησης:

• Ο πρώτος τύπος καλωδίων λειτουργεί σε εσωτερικούς χώρους, σε αγωγούς καλωδίων και ορύγματα, χωρίς να υπόκειται σε υψηλές δυνάμεις εφελκυσμού. Η θωράκισή τους δημιουργείται με την περιέλιξη δύο λωρίδων χάλυβα και την επικάλυψη τους με ένα αντιδιαβρωτικό μείγμα.

• Ο δεύτερος τύπος προορίζεται για χρήση σε αγωγούς, σήραγγες και δωμάτια χωρίς δυνάμεις εφελκυσμού.

• Ο τρίτος τύπος εκμεταλλεύεται στο έδαφος, σε ορύγματα χωρίς σημαντικές εφελκυστικές δυνάμεις. Έχουν μια θωράκιση από διπλές λωρίδες χάλυβα, που προστατεύονται από ένα εξωτερικό κάλυμμα - έναν εύκαμπτο σωλήνα PVC.

• Ο τέταρτος τύπος έχει σχεδιαστεί για τοποθέτηση στο έδαφος και κανάλια. Δεν πρέπει να υπόκεινται σε υψηλή αντοχή εφελκυσμού. Η θωράκιση αποτελείται από δύο χαλύβδινα σύρματα καλυμμένα με ένα στρώμα ψευδαργύρου και προστατεύονται από πάνω από έναν εύκαμπτο σωλήνα ή ένα πλαστικό κάλυμμα PVC.

Περιγραφή του σήματος

Το καλώδιο επισημαίνεται με σκοπό μια συνοπτική ονομασία για να παρέχει πλήρεις πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση και τα χαρακτηριστικά του:

• υλικά πυρήνα και μονωτικού στρώματος.

• η σύνθεση του κελύφους και η δομή του ·

• η παρουσία πανοπλίας και η επίστρωσή της.

• τον αριθμό των αγώγιμων συρμάτων και τη διατομή τους.

Σύμβολα με κεφαλαία γράμματα χρησιμοποιούνται για τη σήμανση των καλωδίων ελέγχου:

• το γράμμα «K» σημαίνει «έλεγχος».

• το μέταλλο του αγωγού προορίζεται για: αλουμίνιο «A»; alumomed — «AM»; med — η απουσία επιστολής.

• Υλικό μόνωσης σύρματος: καουτσούκ — «P»; Ένωση PVC — «Β»; πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας — «P»; αυτοσβενόμενο πολυαιθυλένιο — «Ps».

• Υλικό θήκης: λωρίδα από κυματοειδές χάλυβα — «St»; ελαστικό — «R»; λάστιχο που δεν καίγεται — «H; Ένωση PVC — «Β»;

• σχήμα σύρματος: επίπεδο — «P»; στρογγυλό — μην σημειώνετε.

Λειτουργικά χαρακτηριστικά

Επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος

Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από έναν μεταλλικό πυρήνα παράγεται θέρμανση, τα οποία μπορούν να επηρεάσουν τις ιδιότητες και τη δομή του μονωτικού στρώματος, να τα αλλοιώσουν ή ακόμα και να δημιουργήσουν μια διάσπασή του. Επομένως, το φορτίο που διέρχεται από το καλώδιο παρακολουθείται από προστατευτικές διατάξεις και περιορίζεται στην ενεργοποίηση από διακόπτες κυκλώματος.

Η θερμοκρασία λειτουργίας του καλωδίου πρέπει να αντιστοιχεί στις παραμέτρους που καθορίζονται στις τεχνικές συνθήκες λειτουργίας του.

Σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, πολλοί τύποι μόνωσης, ειδικά αυτοί που βασίζονται σε πολυαιθυλένιο, χάνουν τις πλαστικές ιδιότητες και την ευκαμψία τους. Ακόμη και από μια ελαφριά κάμψη στο κρύο, ραγίζουν, καλύπτονται με ένα στρώμα ρωγμών και χάνουν τις διηλεκτρικές τους ιδιότητες.

Ως εκ τούτου, σε θερμοκρασίες κάτω των -5 βαθμών Κελσίου, απαγορεύεται η εγκατάσταση και η τοποθέτηση καλωδίων ελέγχου και το χειμώνα δεν προγραμματίζονται καν εργασίες προληπτικής επισκευής στο δρόμο.

Εάν είναι απαραίτητο να εξαλειφθούν οι δυσλειτουργίες που εμφανίστηκαν στα καλώδια ελέγχου κατά την κατάψυξη, τότε υπάρχει μια ειδική τεχνολογία για την προετοιμασία και τη θέρμανση τους με τη σύνδεση ρευμάτων μέσω των καλωδίων με έλεγχο της θερμοκρασίας τους.

Εργαστείτε σε επιθετικό περιβάλλον

Η χημική έκθεση στο καλώδιο ελέγχου περιορίζεται από τη χρήση ελαστικού περιβλήματος για το περίβλημά του, το οποίο είναι εύκαμπτο και εξαιρετικά ανθεκτικό στην υγροσκοπικότητα. Ωστόσο, αυτά τα πράγματα:

• είναι πιο ακριβό?

• πιο ευαίσθητο στη θερμότητα και μην αφήνετε τη θερμοκρασία να ανέβει πάνω από 65 μοίρες.

• χάνει την ελαστικότητα με παρατεταμένη χρήση.

Έκθεση στο φως

Η παρατεταμένη έκθεση στο ηλιακό φως μπορεί να καταστρέψει ορισμένους τύπους περιβλημάτων καλωδίων. Προστατεύονται καλύτερα από αυτό το φαινόμενο με θωράκιση, μόλυβδο και αλουμίνιο. Αλλά τα σύγχρονα περιβλήματα από καουτσούκ και πλαστικό δεν χρειάζονται μεταλλικό περίβλημα για αυτήν την παράμετρο διάρκειας ζωής που δηλώνεται από τον κατασκευαστή.

Μηχανικά εφελκυστικά φορτία

Μπορούν να δημιουργηθούν όταν παραβιάζεται η τεχνολογία εγκατάστασης ή κατά τη λειτουργία λόγω αυξημένης πίεσης εδάφους για διάφορους λόγους. Για να αντιμετωπιστούν αυτές οι δυνάμεις, το καλώδιο τοποθετείται σε μια θωράκιση κατασκευασμένη από μεταλλικές λωρίδες.

Έτσι, το καλώδιο ελέγχου:

• χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να μεταδοθεί έλεγχος ή άλλα σήματα μεταξύ αντικειμένων του ηλεκτρικού κυκλώματος που βρίσκονται σε απόσταση.

• που δημιουργούνται από διαφορετικές δομές και κατηγορίες προστασίας που αντιστοιχούν σε ορισμένες συνθήκες εργασίας.