Кабель силовой

Что это такое?
Силовой кабель — это кабель, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках . Он служит основной «артерией» для доставки электроэнергии от источника (подстанции, генератора) к конечному потребителю — промышленному оборудованию, жилым домам и объектам инфраструктуры. Диапазон рабочих напряжений таких кабелей чрезвычайно широк: от 0,38/0,66 кВ до 35 кВ и выше, вплоть до 500 кВ и более . Кабели на напряжение до 1 кВ применяются в трехфазных системах 220/380 В, а кабели среднего (6–35 кВ) и высокого (110–500 кВ) напряжения используются в распределительных и магистральных сетях .

Из чего делают?
Конструкция силового кабеля включает несколько обязательных элементов. Токопроводящие жилы изготавливаются из меди или алюминия, могут быть однопроволочными или многопроволочными, круглой или секторной формы (секторная форма позволяет сделать кабель более компактным) . Изоляция выполняется из различных материалов в зависимости от требований. Наиболее распространены: ПВХ пластикат — для кабелей до 1 кВ ; сшитый полиэтилен (СПЭ, XLPE) — для кабелей среднего и высокого напряжения, выдерживающий длительную температуру до +90°C, в аварийном режиме до +130°C, а при коротком замыкании до +250°C ; бумажно-пропитанная изоляция — классический тип для маслонаполненных кабелей высокого напряжения ; полипропилен (PP) — современная термопластичная изоляция, позволяющая работать при температуре до +110°C и обеспечивающая полную переработку кабеля . Для защиты от внешних воздействий применяются металлические экраны (из медных проволок или лент), свинцовые или алюминиевые оболочки для герметизации, броня из стальных оцинкованных лент или проволок (для защиты от механических повреждений и грызунов) и наружные оболочки из ПВХ, полиэтилена или безгалогенных композиций .

Зачем и где это применяют?
Силовые кабели используются для прокладки электросетей в самых разных условиях. Внутри помещений (сухих и влажных) они прокладываются в кабельных конструкциях, лотках, каналах . В земле (траншеях) используются бронированные кабели, устойчивые к механическим воздействиям и коррозии; для агрессивных грунтов применяются кабели с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой, имеющей низкую диффузию водных растворов . На открытом воздухе кабели прокладываются на эстакадах, галереях, в местах, защищенных от прямых солнечных лучей . В условиях вечной мерзлоты и сейсмически активных районах используются специальные холодостойкие исполнения с рабочей температурой до -60°C . Для глубоких вводов в городах и питания энергоемких предприятий применяются высоковольтные кабели (110–500 кВ), в том числе маслонаполненные и с изоляцией из сшитого полиэтилена . Современные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена постепенно вытесняют бумажно-пропитанные благодаря отсутствию ограничений по разности уровней, меньшей трудоемкости монтажа и экологической безопасности . Срок службы силовых кабелей составляет не менее 30 лет .

Интересный факт:
Современные силовые кабели могут быть не только медными или алюминиевыми, но и сверхпроводящими. Идея создания сверхпроводящих кабелей для передачи электроэнергии возникла вскоре после открытия явления сверхпроводимости в 1911 году. Первые экспериментальные образцы таких кабелей на основе интерметаллических соединений ниобия, охлаждаемые жидким гелием до температуры –263…–255°C, были созданы в 1970–1980-х годах . В 1986 году было открыто явление высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) — керамические материалы на основе YBa₂Cu₃O₇–d, критическая температура которых достигает 90 К (–183°C) . Сегодня ВТСП-кабели способны передавать электроэнергию с минимальными потерями, и хотя их массовое применение пока ограничено, они считаются «кабелями будущего» для энергетики . Еще одно перспективное направление — полипропиленовая изоляция (PP). Первый кабель с такой изоляцией был установлен в Италии в 2006 году и работает до сих пор. К 2020 году в мире было проложено более 50 000 км кабелей с изоляцией из полипропилена . PP-изоляция не требует энергоемкого процесса сшивки, позволяет работать при температуре до 110°C и, что особенно важно, является полностью перерабатываемой, что делает ее экологически чистой альтернативой традиционному сшитому полиэтилену .