كابلات التحكم في التركيبات الكهربائية - الغرض ، أنواع البناء ، التطبيق

تُستخدم منتجات الكابلات في الشبكات الكهربائية لنقل الكهرباء عبر مسافة. يتم استخدامها كخطوط طاقة مباشرة لتدفقات الطاقة أو لتشغيل الدوائر في أنظمة التحكم والحماية والأتمتة والإشارات.

تعمل كابلات الطاقة بشكل أساسي مع التيارات عالية الجهد حتى 35 و 110 كيلوفولت وأكثر ، أو في شبكة 0.4 كيلوفولت. لقد تم تصميمها وتصنيعها خصيصًا لنوع معين من الجهد. تستخدم النماذج المرجعية لأغراض أخرى.

الغرض من كابلات التحكم

إنه متصل ليس بسلاسل الطاقة ، ولكن بأنظمة الخدمة الخاصة بهم ، حيث لا يتم نقل طاقة متزايدة. عادةً ما يقتصر جهد التشغيل الأقصى على 380 أو 1000 فولت في بعض الحالات.

يساعد هذا الحكم على فهم تقسيم معدات المحطات الفرعية الكهربائية إلى:

• دوائر الطاقة الأولية

• سلاسل الخدمة الثانوية.

على سبيل المثال ، في مجموعة المفاتيح لمحطة فرعية بجهد 110 كيلوفولت ، تنتمي جميع معدات الطاقة إلى حلقة أولية توزع وتستقبل وتنقل الطاقة الكهربائية مباشرة.

ترتبط الدوائر الثانوية بمحولات قياس التيار والجهد لمراعاة العمليات التي تحدث في الدائرة الأولية ، وكذلك بالملفات اللولبية وملفات التحكم الخاصة بمفاتيح الطاقة وملامساتها الإضافية ومكررات الفواصل والفواصل والأجهزة الأخرى.

يتم توصيل جميع المعدات الثانوية ببعضها البعض في الدوائر الكهربائية من خلال الكابلات الموجودة على سطح هياكل المباني ، في صواني وقنوات الكابلات الخاصة ، في الأرض أو في الهواء الطلق.

تسمى هذه الكابلات بالتحكم ... تشرح الغرض منها - توفير التحكم في خوارزميات العملية التكنولوجية التي تحدث في الحلقة الأولية.

بمساعدة كبلات التحكم ، تنتقل الإشارات الكهربائية عبر الدوائر:

• قياسات المعلمات الرئيسية للطاقة الكهربائية ؛

• التحكم في معدات دائرة الطاقة ،

• أتمتة وحماية النظام الكهربائي ؛

• الأجهزة الأخرى التي تخدم المعدات الأساسية.

كيف يتم استخدام كبلات التحكم

توضح الصورة أدناه إنهاء طرف كابل التحكم من الصندوق الطرفي لمحول أداة جهد 330 كيلو فولت.

لحمايته من تأثير البيئة ، يتم استخدام شريط معدني وأنابيب مموجة. يتم تمييز جميع كابلات التحكم التي تعمل في التركيبات الكهربائية الحالية بملصقات خاصة وموقعة بحبر لا يمحى. هذا يسهل بشكل كبير العمل والبحث عن الأعطال المحتملة أثناء العملية.

على الجانب الخلفي ، يتم تثبيت كابلات التحكم في محطات التوزيع والصناديق والصناديق ، كما هو موضح في الصورة التالية لمعدات 330 كيلو فولت.

يتم ملاحظة نفس المبدأ في الدوائر ذات الفولتية الأخرى ، على سبيل المثال 110 كيلو فولت.

يتم وضع كابلات التحكم من معدات إمداد الطاقة الرئيسية من خلال صواني أو قنوات خاصة ، وتغذية دوائرها إلى العقد الطرفية ، والتي تضمن التشغيل الموثوق للدائرة في الهواء الطلق في جميع الظروف الجوية.

بعد تجميع الدوائر الكهربائية في أطراف خزانات التوزيع ، يتم استخدام كبلات التحكم التالية مرة أخرى ، وتركها مباشرة على الألواح وفقًا للمخطط والمشروع.

يظهر متغير من اتصالهم باللوحات لحماية التتابع والأتمتة في الصورة التالية.

هم:

• اترك قناة كابل خاصة في دفقين منفصلين ؛

• موزعة على الجانبين الأيسر والأيمن من اللوحة ؛

• بالتساوي ، متباعدة بالتساوي على المنطقة بأكملها ؛

• يتم توجيهها إلى الكتل الطرفية ؛

• قطع على ارتفاع معين ؛

• تم وضع علامة بنفس الطريقة.

ينطبق ترتيب مشابه لكابلات التحكم في الدوائر التي تربطها بين كائنات مختلفة من المعدات الكهربائية على الدوائر المنطقية الممتدة للتوصيلات الكهربائية. يُظهر الرسم جزءًا من تشغيل جزء مشابه من الدوائر الحالية للقلب لقياس الجهد العالي 110 كيلو فولت.

هذا يبين:

• مثلثات سوداء - تركيب طرفي لمحولات القياس الموجودة على ارتفاع ؛

• مثلثات بيضاء - أطراف خزانة توزيع خارجية ؛

• الدوائر - المحطات على لوحة حماية الترحيل. في حالتنا ، يحتوي على رقم تسلسلي - # 108.

يوضح هذا الرسم البياني بوضوح أن كبل التحكم يربط الدوائر الحالية ويجمعها مباشرة من لفات محولات القياس إلى لوحات حماية الترحيل والأتمتة من خلال اتصال وسيط - خزانة طرفية للتوزيع.

عند تثبيت كابل التحكم ، يتم اتباع قواعد معينة لتغذية الأسلاك إلى العمود الطرفي ووضع علامات عليها ، وهو أمر ضروري للصيانة الوقائية الدورية ولإجراء قياسات التحكم الحالية للإشارات الكهربائية أثناء التشغيل.

بناء كابل التحكم

يختلف الهيكل الداخلي لكل نموذج قليلاً عن جميع المنتجات الأخرى ، كما هو موضح في الصورة أدناه لتعديلين مختلفين.

لكن لديهم جميعًا عناصر مشتركة:

• أسلاك موصلة

• طبقة عازلة على القلب.

• إجمالي؛

• صدَفَة.

يمكن استكمال كابل التحكم ، وفقًا لمتطلبات ظروف العمل ، بما يلي:

• درع؛

• شريط التدريع.

ميزات التصنيع الأساسية الموصلة

إنه عنصر لا غنى عنه في الكابل وهو مصنوع من المعدن:

• الألومنيوم؛

• تكوين النحاس الألومنيوم.

• او العسل.

يمكن صنع الموصل من سلك صلب واحد أو من عدد كبير منهم عن طريق التمدد لإعطاء المرونة للهيكل العام. تُستخدم الأسلاك أحادية النواة للكابلات التي تعمل في ظروف ثابتة لا تخضع للانحناء الديناميكي وأحمال الالتواء.

بالنسبة لظروف عمل الكبل في الهاتف المحمول ، فإن النوى الموصلة للأجهزة المحمولة مصنوعة من أسلاك ملتوية. الأسلاك النحاسية الموجودة فيها مغطاة بطبقة من القصدير - يتم تغليفها بالقصدير أو تظل نظيفة ، بدون طبقة واقية.

داخل غلاف كابل التحكم ، يمكن استخدام عدد مختلف من النوى ، تتراوح من أربعة إلى 61. بالنسبة للألمنيوم ، يجب أن يبدأ المقطع العرضي للأسلاك من 2.5 مم مربع وأكثر. ولكن يمكن استخدام هذه المنتجات حصريًا في المحطات الفرعية بجهد 110 كيلو فولت أو أقل.

يُسمح بتوصيل المعدات الثانوية للمحطات الفرعية ذات الجهد العالي من 220 كيلو فولت وما فوق فقط بالأسلاك والكابلات النحاسية. لا يوفر الألمنيوم منخفض الأداء موثوقية عالية في المعدات الهامة. الألومنيوم محظور في دوائرهم الثانوية.

تم توحيد المقطع العرضي للموصلات النحاسية لكابلات التحكم من 0.75 إلى 10 مم 2. تُستخدم الأقطار الرقيقة في دوائر الاتصالات ذات التيار المنخفض ، والميكانيكا عن بُعد ، والتحكم عن بعد التي لا تولد قوى إشارة عالية.

بالنسبة لأنظمة القياس عالية الدقة الحساسة للضياع وانخفاض الجهد في الدائرة ، يتم استخدام أقطار متزايدة من الموصلات الحالية.

يتم بالضرورة تغطية معدن الأسلاك الموصلة بطبقة عازلة ، مما يستبعد حدوث تيارات ماس ​​كهربائى وتسرب بينها. يتم وضع العلامات على طبقة العزل:

1. لون القشرة.

2. أو أرقام.

في الطريقة الأولى ، يتم استخدام لون واحد ، أو يمكن إنشاء خطوط ملونة عليه بشكل إضافي. يتم تطبيق العلامات الرقمية بشكل متكرر ، مع وجود مسافة بين الأرقام لا تقل عن 3.5 سم.

تتميز سماكة الطبقة العازلة على قلب الموصل بقوة كهربائية تستبعد انهيار الطبقة العازلة عند أقصى جهد تشغيل وتعتمد بشكل مباشر على المقطع العرضي لها. يزداد مع زيادة قطر السلك.

يتم تجميع الأسلاك المعزولة في حزمة مشتركة ويتم لفها لتوفير عدد قياسي من الالتواءات التي تسمح للكابل بالانحناء وفقًا لورقة البيانات.

تصنيف

تختلف كابلات التحكم في:

1. معدن موصل.

2. مادة عازلة معدنية.

3. شكل السلك.

4. مادة قذيفة.

5. طلاء واقية.

يمكن تطبيق الطبقة العازلة على المعدن الأساسي عن طريق:

• ممحاة؛

• مركب PVC

• البولي إيثيلين ذاتية الإطفاء ؛

• بولي إيثيلين قليل الكثافة؛

• البولي ايثيلين المفلكن.

تصنع الأسلاك بشكل أساسي من شكل دائري ، ولكن في بعض الحالات يكون لها شكل مسطح.

يمكن أن تكون مادة الغلاف:

• مطاط أو غير قابل للاشتعال ؛

• مركب PVC.

يتم تصنيع سترة كابلات التحكم التي تعمل في ظروف قاسية من خلال:

• الألومنيوم؛

• يقود؛

• قطاع الصلب المموج.

تم تصميم الدروع والأغطية الواقية لكابلات التحكم التي تعمل في أربع فئات من الضغط الميكانيكي المتزايد:

• النوع الأول من الكابلات يعمل في الداخل ، في مجاري الكابلات والخنادق ، دون التعرض لقوى شد عالية. يتم إنشاء درعهم عن طريق لف شريحتين من الفولاذ وطلائهم بمركب مضاد للتآكل.

• النوع الثاني مخصص للاستخدام في القنوات والأنفاق والغرف بدون قوى الشد.

• النوع الثالث يتم استغلاله في الأرض ، في الخنادق بدون قوى شد كبيرة. لديهم درع من شرائط فولاذية مزدوجة ، محمي بغطاء خارجي - خرطوم PVC.

• النوع الرابع مصمم للوضع في الأرض والقنوات. لا ينبغي أن يتعرضوا لقوة شد عالية. يتكون الدرع من سلكين صلبين مغطى بطبقة من الزنك ومحمي من الأعلى بخرطوم أو غطاء بلاستيكي PVC.

وصف العلامة

تم تمييز الكبل بغرض تعيين موجز لتوفير معلومات كاملة حول تكوينه وخصائصه:

• مواد الطبقة الأساسية والعازلة ؛

• تكوين القشرة وهيكلها ؛

• وجود الدروع وطلائها ؛

• عدد الأسلاك الموصلة والمقطع العرضي لها.

تُستخدم الرموز ذات الأحرف الكبيرة لتمييز كبلات التحكم:

• الحرف «K» يرمز إلى «السيطرة».

• معدن الموصل مخصص لـ: ألومنيوم «أ» ؛ alumomed - «AM» ؛ med - عدم وجود بريد إلكتروني ؛

• مادة عزل الأسلاك: مطاط - «P» ؛ مركب PVC - «ب» ؛ البولي إيثيلين منخفض الكثافة - «P» ؛ البولي إيثيلين ذاتية الإطفاء - «بس» ؛

• مادة غمد: شريط فولاذي مموج - «St» ؛ الإطارات - «R» ؛ المطاط غير المحترق - «H ؛ مركب PVC - «ب» ؛

• شكل السلك: مسطح - «P» ؛ جولة - لا تضع علامة.

الخصائص التشغيلية

تأثير درجة الحرارة المحيطة

عندما يمر تيار كهربائي عبر قلب معدني يتم إنشاء التدفئة، مما قد يؤثر على خصائص وبنية طبقة العزل ، أو يؤدي إلى تدهورها أو حتى حدوث انهيار لها. لذلك ، يتم مراقبة الحمل الذي يمر عبر الكبل بواسطة أجهزة واقية ويقتصر على التعثر بواسطة قواطع الدائرة.

يجب أن تتوافق درجة حرارة تشغيل الكابل مع المعلمات المحددة في الشروط الفنية لتشغيله.

في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة ، تفقد العديد من أنواع العزل ، خاصة تلك التي تعتمد على البولي إيثيلين ، خصائصها البلاستيكية ومرونتها. حتى من الانحناء الطفيف في البرد ، فإنها تتشقق ، وتصبح مغطاة بطبقة من الشقوق وتفقد خصائصها العازلة.

لذلك ، في درجات حرارة أقل من -5 درجة مئوية ، يُحظر تركيب وكابلات التحكم ، وفي فصل الشتاء ، لا يتم التخطيط لأعمال الإصلاح الوقائي في الشارع.

إذا كان من الضروري التخلص من الأعطال التي حدثت في كبلات التحكم أثناء التجميد ، فهناك تقنية خاصة لإعدادها وتسخينها عن طريق توصيل التيارات عبر الأسلاك مع التحكم في درجة حرارتها.

العمل في بيئة عدوانية

يكون التعرض للمواد الكيميائية لكابل التحكم محدودًا من خلال استخدام غلاف مطاطي لغمده ، وهو مرن ومقاوم بدرجة عالية للرطوبة. ومع ذلك ، فهذه الأشياء:

• أغلى ثمنا

• أكثر عرضة للحرارة ولا تسمح بارتفاع درجة الحرارة فوق 65 درجة ؛

• يفقد المرونة مع الاستخدام المطول.

التعرض للضوء

قد يؤدي التعرض المطول لأشعة الشمس إلى تدمير بعض أنواع أغلفة الكابلات. من الأفضل حمايتها من هذا التأثير بالدروع والرصاص والألمنيوم. لكن الأغلفة الحديثة المصنوعة من المطاط والبلاستيك لا تحتاج إلى غلاف معدني لمعلمة عمر الخدمة هذه المعلنة من قبل الشركة المصنعة.

أحمال الشد الميكانيكية

يمكن إنشاؤها عند انتهاك تقنية التثبيت أو أثناء التشغيل بسبب زيادة ضغط التربة لأسباب مختلفة. لمواجهة هذه القوى ، يتم وضع الكابل في درع مصنوع من شرائح معدنية.

وبالتالي ، فإن كابل التحكم:

• يتم استخدامه عندما يكون من الضروري نقل التحكم أو الإشارات الأخرى بين كائنات الدائرة الكهربائية الموجودة على مسافة ؛

• تم إنشاؤها بواسطة هياكل وفئات حماية مختلفة تتوافق مع ظروف عمل معينة.