Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Силови́й ка́бель — збірна назва для електричних кабелів, які використовуються для під'єднання потужних споживачів. Кабель зазвичай складається з одного або більше електричних струмопровідних жил, найчастіше скріплених спільною оболонкою(ами). Збірка використовується для передавання електричної енергії. Силові кабелі можуть бути: встановлені як постійні електропроводки в приміщеннях, закопані в землю чи занурені в воду, прокладені на висоті або просто покладені на поверхню.
Гнучкі силові кабелі застосовуються для рухомих пристроїв і машин, переносних електроінструментів, для світлосигнальних систем в аеропортах тощо.
Історія
Перша система розподілу електроенергії, розроблена Томасом Едісоном 1882 року в Нью-Йорку, являла собою мідні стрижні, обгорнуті джутом і поміщені в жорсткі труби, заповнені бітумною сумішшю. Хоча вулканізований каучук був запатентований Чарлзом Гуд'їром 1844 року, він не застосовувався для ізоляції кабелів аж до 1880-х років, коли його було використано для проводки освітлювальних мереж. Кабель з гумовою ізоляцією, використовувався у системах 11 000 вольт встановлених для енергетичного проєкту Ніагарського водоспаду, вже 1897 року.
Будова
Сучасні (станом на початок 2000 років) силові кабелі бувають різних розмірів, матеріалів і типів, кожен з яких спеціально пристосований для певного використання.
Кабелі складаються з трьох основних складових: провідники, ізоляція, захисна оболонка.
Склад окремих кабелів, змінюється залежно від застосування. Будова та матеріали зумовлюються трьома основними чинниками:
- Робоча напруга, що визначає товщину ізоляції;
- Пропускна здатність по струму, яка обумовлює розмір поперечного перерізу провідника (ів);
- Умови навколишнього середовища, такі як: температура, вологість, хімічний вплив або дія сонячного світла, а також механічний вплив, визначають форму і склад зовнішньої оболонки кабелю.
Кабелі для безпосереднього прокладання в землі або для відкритих установок, також можуть мати металеву броню у вигляді дроту, намотаного по спіралі навколо кабелю, або гофровану чи пласку стрічку, також обгорнуту навколо нього. Броню може бути виготовлено зі сталі або алюмінію, і хоча її приєднують до заземлення, вона не призначена для пропускання струму під час нормальної роботи.
У силових кабелях зазвичай, використовуються багатожильні мідні або алюмінієві провідники, хоча в невеликих силових кабелях можуть застосовуватися суцільні провідники округлої або сегментної форми.
Кабель може містити неізольовані провідники, які призначені для кола нейтралі або для заземлення.
Загальна збірка може бути круглою або пласкою. Непровідні нитки наповнювача, можуть бути додані в збірку для підтримки її форми. Силові кабелі спеціального призначення для підвісного або вертикального використання, можуть мати додаткові складники, такі як сталеві або кевларові конструкційні опори.
Деякі силові кабелі для зовнішнього застосування можуть не мати спільної оболонки. Інші кабелі можуть мати пластикову або металеву оболонку, що охоплює всі провідники. Матеріали для оболонки обираються з урахуванням стійкості до: води, мастил, сонячного світла, підземних умов, хімічних парів, ударів або високих температур. У застосуваннях для ядерної промисловості, до кабелю можуть висуватися особливі вимоги щодо стійкості до іонізуючого випромінювання. Можна додати, що кабельні матеріали не дають великої кількості диму під час горіння. Кабелі, призначені для підземного використання або безпосереднього прокладання в землі, можуть мати оболонки з грубого пластику або металу, найчастіше свинцеві, або можуть вимагати спеціальної конструкції для прямого прокладання. Коли кабелі повинні прокладатися в місцях, де можливі механічні пошкодження, вони можуть бути захищені гнучкою сталевою стрічкою або дротяною бронею, яку додатково може бути покрито водостійкою оболонкою.
Характеристики
Після виготовлення та складування, кабелі піддаються електричним і механічним дослідам: на коротке замикання і контакт між провідниками, випробування безперервності, перевірка на цілісність, випробування на ізоляцію, випробування на розрив, випробування на тиск, рівномірність усадки, випробування теплового розширення кабелю.
Основні показники:
- Електричний опір — R (Ω / км);
- Індуктивність — L (Гн / км):
- всередині — залежить від магнітних якостей матеріалу і робочої частоти,
- зовнішня — залежить від розмірів кабелю.
- Потужність на 1 км — залежить від діаметра провідників і властивостей ізоляційного матеріалу.
- Поперечна провідність — виражає втрати енергії, які виникають внаслідок недосконалості ізоляції (струм витоку, ємнісний струм) і величини відстані між провідниками. Також залежить від робочої частоти та складу діелектрика.
- Характерним імпедансом, є відношення напруги до струму. Він виражає протидію, з якою стикається електромагнітна хвиля, під час проходження кабелем. Ця величина не залежить від довжини електричного кола.
- Постійна розповсюдження, визначає зміну потужності електромагнітної хвилі під час її проходження кабелем.
Втрати в лінії
На додаток до робочого (активного) опору R, лінія, приєднана до змінного струму, також має робочу індуктивність L, яку зазвичай називають реактивним опором лінії. Обидва складники рівномірно розподілені кабельною лінією і разом визначають втрати в кабелі. Робочий опір лінії викликає втрати напруги та потужності. Реактивний опір лінії X = ω L через індуктивність L кабелю, призводить лише до втрат напруги.
В кабелях вище 10 кВ, додається ще ємнісний струм який викликає зростання робочого електричного струму збільшуючи втрати потужності та напруги. Величина ємності і зарядного (ємнісного) струму пов'язані з довжиною кабелю, взаємною відстанню провідників і віддаленням від землі. Формули для його розрахунків досить складні.
Гнучкі кабелі
Основна стаття: Дріт
Всі електричні кабелі досить гнучкі, що дозволяє доправляти їх на місця установки, намотаними на котушки або барабани. У тих випадках, коли застосування вимагають багаторазового переміщення кабелю, наприклад, для переносного обладнання, використовуються більш гнучкі кабелі, звані «шнури». Гнучкі кабелі містять тонкі багатожильні а не суцільні провідники, і мають ізоляцію й оболонки, які витримують сили повторного згинання та стирання. Міцні гнучкі кабелі для роботи за важких умов, наприклад, котрі живлять шахтну торцеву машину, ретельно спроєктовані — їх термін служби вимірюється в тижнях.
Дуже гнучкі силові кабелі використовуються в автоматизованих машинах, робототехніці і верстатах.
Рентгенівський кабель — це особливий вид гнучкого високовольтного кабелю.
Цікаві факти
- Передавання електроенергії без втрат за допомогою надпровідного кабелю, все ще знаходиться у стані випробувань. Найдовший у світі кабель довжиною близько 1 км було прокладено 2013 року в центрі німецького міста Ессен. Його густина струму може бути в сто разів більше, ніж у міді; сила струму може бути вп'ятеро більшою, ніж у подібних мідних кабелів.
- Найдовший у світі силовий кабель було прокладено між Німеччиною та Норвегією (випробування завершено 2021 року), загальна довжина якого складає 623 кілометри (основна частина кабелю проходить дном Північного моря). Ця підводна високовольтна лінія електропередавання постійного струму потужністю 1400 мегават (МВт) з'єднала вітряні і сонячні електростанції на півночі Німеччини з норвезькими гідроелектростанціями (ГЕС). На її спорудження пішло п'ять років і близько 2 мільярдів євро інвестицій. Натомість тепер, за образним висловом журналістів, німецькі ВДЕ (відновлювані джерела енергії) під'єднані до великої "акумуляторної батареї". Лінія електропередавання в Північному морі NordLink допоможе вирівнювати графіки навантаження енергосистем двох країн.
Див. також
Джерела та література
- «undergrounding electric lines» A J Pansini, ISBN 0-8104-0827-9, 1978
- Underground Systems Reference Book, Edison Electric Institute, New York, 1957, no ISBN
- R. M. Black The History of Electric Wires and Cables, Peter Pergrinus, London 1983
- http://www.thisoldhouse.com/toh/article/0,,562098-8,00.html
- Terrell Croft and Wilford Summers (ed), American Electricans' Handbook, Eleventh Edition, McGraw Hill, New York (1987) ISBN 0-07-013932-6, sections 2-13 through 2-84
- Бібліографія: «Encycl.Dict. Webster's.», 1993, p.
- Welle (www.dw.com), Deutsche. Підводний мега-кабель з'єднав вітропарки Німеччини і ГЕС Норвегії | DW | 29.05.2021. DW.COM (укр.). Процитовано 8 червня 2021.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Div takozh Elektrichnij shnur ta kabel Silovi j ka bel zbirna nazva dlya elektrichnih kabeliv yaki vikoristovuyutsya dlya pid yednannya potuzhnih spozhivachiv Kabel zazvichaj skladayetsya z odnogo abo bilshe elektrichnih strumoprovidnih zhil najchastishe skriplenih spilnoyu obolonkoyu ami Zbirka vikoristovuyetsya dlya peredavannya elektrichnoyi energiyi Silovi kabeli mozhut buti vstanovleni yak postijni elektroprovodki v primishennyah zakopani v zemlyu chi zanureni v vodu prokladeni na visoti abo prosto pokladeni na poverhnyu Visokovoltnij silovij kabel rozrahovanij na naprugu 400 kV Velikij providnik v centri provodit strum menshi providniki po zovnishnomu kolu diyut yak ekran zadlya vrivnovazhennya napruzhennya v tovstomu izolyacijnomu shari polietilenu Gnuchki silovi kabeli zastosovuyutsya dlya ruhomih pristroyiv i mashin perenosnih elektroinstrumentiv dlya svitlosignalnih sistem v aeroportah tosho IstoriyaPersha sistema rozpodilu elektroenergiyi rozroblena Tomasom Edisonom 1882 roku v Nyu Jorku yavlyala soboyu midni strizhni obgornuti dzhutom i pomisheni v zhorstki trubi zapovneni bitumnoyu sumishshyu Hocha vulkanizovanij kauchuk buv zapatentovanij Charlzom Gud yirom 1844 roku vin ne zastosovuvavsya dlya izolyaciyi kabeliv azh do 1880 h rokiv koli jogo bulo vikoristano dlya provodki osvitlyuvalnih merezh Kabel z gumovoyu izolyaciyeyu vikoristovuvavsya u sistemah 11 000 volt vstanovlenih dlya energetichnogo proyektu Niagarskogo vodospadu vzhe 1897 roku BudovaSuchasni stanom na pochatok 2000 rokiv silovi kabeli buvayut riznih rozmiriv materialiv i tipiv kozhen z yakih specialno pristosovanij dlya pevnogo vikoristannya Kabeli skladayutsya z troh osnovnih skladovih providniki izolyaciya zahisna obolonka Silovi kabeli zliva napravo z midnimi sucilnimi zhilami z midnimi gnuchkimi zhilami z alyuminiyevimi sucilnimi segmentnimi zhilami Sklad okremih kabeliv zminyuyetsya zalezhno vid zastosuvannya Budova ta materiali zumovlyuyutsya troma osnovnimi chinnikami Robocha napruga sho viznachaye tovshinu izolyaciyi Propuskna zdatnist po strumu yaka obumovlyuye rozmir poperechnogo pererizu providnika iv Umovi navkolishnogo seredovisha taki yak temperatura vologist himichnij vpliv abo diya sonyachnogo svitla a takozh mehanichnij vpliv viznachayut formu i sklad zovnishnoyi obolonki kabelyu Kabeli dlya bezposerednogo prokladannya v zemli abo dlya vidkritih ustanovok takozh mozhut mati metalevu bronyu u viglyadi drotu namotanogo po spirali navkolo kabelyu abo gofrovanu chi plasku strichku takozh obgornutu navkolo nogo Bronyu mozhe buti vigotovleno zi stali abo alyuminiyu i hocha yiyi priyednuyut do zazemlennya vona ne priznachena dlya propuskannya strumu pid chas normalnoyi roboti U silovih kabelyah zazvichaj vikoristovuyutsya bagatozhilni midni abo alyuminiyevi providniki hocha v nevelikih silovih kabelyah mozhut zastosovuvatisya sucilni providniki okrugloyi abo segmentnoyi formi Kabel mozhe mistiti neizolovani providniki yaki priznacheni dlya kola nejtrali abo dlya zazemlennya Zagalna zbirka mozhe buti krugloyu abo plaskoyu Neprovidni nitki napovnyuvacha mozhut buti dodani v zbirku dlya pidtrimki yiyi formi Silovi kabeli specialnogo priznachennya dlya pidvisnogo abo vertikalnogo vikoristannya mozhut mati dodatkovi skladniki taki yak stalevi abo kevlarovi konstrukcijni opori Deyaki silovi kabeli dlya zovnishnogo zastosuvannya mozhut ne mati spilnoyi obolonki Inshi kabeli mozhut mati plastikovu abo metalevu obolonku sho ohoplyuye vsi providniki Materiali dlya obolonki obirayutsya z urahuvannyam stijkosti do vodi mastil sonyachnogo svitla pidzemnih umov himichnih pariv udariv abo visokih temperatur U zastosuvannyah dlya yadernoyi promislovosti do kabelyu mozhut visuvatisya osoblivi vimogi shodo stijkosti do ionizuyuchogo viprominyuvannya Mozhna dodati sho kabelni materiali ne dayut velikoyi kilkosti dimu pid chas gorinnya Kabeli priznacheni dlya pidzemnogo vikoristannya abo bezposerednogo prokladannya v zemli mozhut mati obolonki z grubogo plastiku abo metalu najchastishe svincevi abo mozhut vimagati specialnoyi konstrukciyi dlya pryamogo prokladannya Koli kabeli povinni prokladatisya v miscyah de mozhlivi mehanichni poshkodzhennya voni mozhut buti zahisheni gnuchkoyu stalevoyu strichkoyu abo drotyanoyu broneyu yaku dodatkovo mozhe buti pokrito vodostijkoyu obolonkoyu HarakteristikiPislya vigotovlennya ta skladuvannya kabeli piddayutsya elektrichnim i mehanichnim doslidam na korotke zamikannya i kontakt mizh providnikami viprobuvannya bezperervnosti perevirka na cilisnist viprobuvannya na izolyaciyu viprobuvannya na rozriv viprobuvannya na tisk rivnomirnist usadki viprobuvannya teplovogo rozshirennya kabelyu Osnovni pokazniki Elektrichnij opir R W km Induktivnist L Gn km vseredini zalezhit vid magnitnih yakostej materialu i robochoyi chastoti zovnishnya zalezhit vid rozmiriv kabelyu Potuzhnist na 1 km zalezhit vid diametra providnikiv i vlastivostej izolyacijnogo materialu Poperechna providnist virazhaye vtrati energiyi yaki vinikayut vnaslidok nedoskonalosti izolyaciyi strum vitoku yemnisnij strum i velichini vidstani mizh providnikami Takozh zalezhit vid robochoyi chastoti ta skladu dielektrika Harakternim impedansom ye vidnoshennya naprugi do strumu Vin virazhaye protidiyu z yakoyu stikayetsya elektromagnitna hvilya pid chas prohodzhennya kabelem Cya velichina ne zalezhit vid dovzhini elektrichnogo kola Postijna rozpovsyudzhennya viznachaye zminu potuzhnosti elektromagnitnoyi hvili pid chas yiyi prohodzhennya kabelem Vtrati v liniyi Na dodatok do robochogo aktivnogo oporu R liniya priyednana do zminnogo strumu takozh maye robochu induktivnist L yaku zazvichaj nazivayut reaktivnim oporom liniyi Obidva skladniki rivnomirno rozpodileni kabelnoyu liniyeyu i razom viznachayut vtrati v kabeli Robochij opir liniyi viklikaye vtrati naprugi ta potuzhnosti Reaktivnij opir liniyi X w L cherez induktivnist L kabelyu prizvodit lishe do vtrat naprugi Ekvivalentna shema visokovoltnoyi liniyi v yakij vtrati vidbuvayutsya dodatkovo she kriz izolyaciyu ta yemnisnij strum Ekvivalentni elementi silovoyi kabelnoyi liniyi V kabelyah vishe 10 kV dodayetsya she yemnisnij strum yakij viklikaye zrostannya robochogo elektrichnogo strumu zbilshuyuchi vtrati potuzhnosti ta naprugi Velichina yemnosti i zaryadnogo yemnisnogo strumu pov yazani z dovzhinoyu kabelyu vzayemnoyu vidstannyu providnikiv i viddalennyam vid zemli Formuli dlya jogo rozrahunkiv dosit skladni Gnuchki kabeliOsnovna stattya Drit Vsi elektrichni kabeli dosit gnuchki sho dozvolyaye dopravlyati yih na miscya ustanovki namotanimi na kotushki abo barabani U tih vipadkah koli zastosuvannya vimagayut bagatorazovogo peremishennya kabelyu napriklad dlya perenosnogo obladnannya vikoristovuyutsya bilsh gnuchki kabeli zvani shnuri Gnuchki kabeli mistyat tonki bagatozhilni a ne sucilni providniki i mayut izolyaciyu j obolonki yaki vitrimuyut sili povtornogo zginannya ta stirannya Micni gnuchki kabeli dlya roboti za vazhkih umov napriklad kotri zhivlyat shahtnu torcevu mashinu retelno sproyektovani yih termin sluzhbi vimiryuyetsya v tizhnyah Duzhe gnuchki silovi kabeli vikoristovuyutsya v avtomatizovanih mashinah robototehnici i verstatah Rentgenivskij kabel ce osoblivij vid gnuchkogo visokovoltnogo kabelyu Cikavi faktiPeredavannya elektroenergiyi bez vtrat za dopomogoyu nadprovidnogo kabelyu vse she znahoditsya u stani viprobuvan Najdovshij u sviti kabel dovzhinoyu blizko 1 km bulo prokladeno 2013 roku v centri nimeckogo mista Essen Jogo gustina strumu mozhe buti v sto raziv bilshe nizh u midi sila strumu mozhe buti vp yatero bilshoyu nizh u podibnih midnih kabeliv Najdovshij u sviti silovij kabel bulo prokladeno mizh Nimechchinoyu ta Norvegiyeyu viprobuvannya zaversheno 2021 roku zagalna dovzhina yakogo skladaye 623 kilometri osnovna chastina kabelyu prohodit dnom Pivnichnogo morya Cya pidvodna visokovoltna liniya elektroperedavannya postijnogo strumu potuzhnistyu 1400 megavat MVt z yednala vitryani i sonyachni elektrostanciyi na pivnochi Nimechchini z norvezkimi gidroelektrostanciyami GES Na yiyi sporudzhennya pishlo p yat rokiv i blizko 2 milyardiv yevro investicij Natomist teper za obraznim vislovom zhurnalistiv nimecki VDE vidnovlyuvani dzherela energiyi pid yednani do velikoyi akumulyatornoyi batareyi Liniya elektroperedavannya v Pivnichnomu mori NordLink dopomozhe virivnyuvati grafiki navantazhennya energosistem dvoh krayin Div takozhKabeli dlya girnichih robit Kabelna liniya elektroperedachi Peredavannya elektroenergiyi Elektrichnij shnur Elektroprovodka Elektrichna merezha ShinoprovidDzherela ta literatura undergrounding electric lines A J Pansini ISBN 0 8104 0827 9 1978 Underground Systems Reference Book Edison Electric Institute New York 1957 no ISBN R M Black The History of Electric Wires and Cables Peter Pergrinus London 1983 ISBN 0 86341 001 4 http www thisoldhouse com toh article 0 562098 8 00 html Terrell Croft and Wilford Summers ed American Electricans Handbook Eleventh Edition McGraw Hill New York 1987 ISBN 0 07 013932 6 sections 2 13 through 2 84 Bibliografiya Encycl Dict Webster s 1993 p Welle www dw com Deutsche Pidvodnij mega kabel z yednav vitroparki Nimechchini i GES Norvegiyi DW 29 05 2021 DW COM ukr Procitovano 8 chervnya 2021