Подробное Описание
Что такое одножильный силовой кабель?
Одножильный силовой кабель — это кабель 0,6/1 кВ, содержащий один изолированный проводник — одну фазу, один нейтраль, один заземляющий или одну полярность постоянного тока — в одной кабельной сборке с собственной бронёй и наружной оболочкой. Это не «неполный» трёхжильный кабель; это отдельный тип кабеля со своими применениями, преимуществами и требованиями к монтажу.
В распределении электроэнергии одножильные кабели используются тремя способами:
- Для однофазных цепей: один линейный проводник и один нулевой проводник, каждый в виде отдельного одножильного кабеля
- Для цепей постоянного тока: отдельные положительный и отрицательный одножильные кабели
- Для трёхфазных цепей: три одножильных кабеля, проложенных параллельно (трилистник или плоско), заменяя один трёхжильный кабель
Одножильный против трёхжильного — когда раздельные фазы лучше
| Параметр | Одножильный (3 кабеля) | Трёхжильный (1 кабель) |
|---|---|---|
| Вес на кабель | Ниже — одна фаза на кабель | Выше — три фазы в одной сборке |
| Погрузка и протяжка | Проще — управление по отдельности | Сложнее — более тяжёлый барабан, требуется большая команда или лебёдка |
| Радиус изгиба | Меньше индивидуальный наружный Ø — меньше радиус изгиба | Больше наружный Ø — больше радиус изгиба; может потребоваться больший радиус кабельной траншеи |
| Теплоотвод | Лучше — вокруг каждой фазы полная циркуляция воздуха | Хуже — фазы находятся во взаимном тепловом контакте |
| Токовая нагрузка (та же суммарная площадь) | Выше — лучшее охлаждение | Ниже — взаимный нагрев |
| Балансировка фаз | Проще — каждый кабель можно прокладывать независимо для выравнивания длины | Фиксированная — все фазы идут по одному пути |
| Магнитное поле | Более высокое внешнее магнитное поле при разделении фаз; компенсируется при укладке в трилистник | Ниже внешнее поле — фазы тесно связаны |
| Нагрев брони (AC) | Критическая проблема — на одножильной стальной броне SWA необходимо использовать немагнитные вводы; предпочтительна алюминиевая броня | Менее критично — токи фаз в сумме близки к нулю, минимизируя суммарный наведённый ток |
| Стоимость монтажа | Выше — три протяжки кабеля, три оконцевания | Ниже — одна протяжка кабеля, один комплект оконцеваний |
| Типичный диапазон сечений | Любой размер, но предпочтительно ≥185 мм² | ≤400 мм² стандарт; до 630 мм² по запросу |
Проблема одножильного SWA — немагнитные вводы не опциональны
Это одна из самых распространённых ошибок монтажа в промышленном распределении электроэнергии: установка одножильного кабеля со стальной проволочной бронёй (SWA) со стандартными стальными кабельными вводами. Проблема:
В одножильном кабеле переменного тока ток в жиле наводит магнитное поле вокруг кабеля. Это изменяющееся во времени магнитное поле индуцирует вихревые токи в любом проводящем материале вокруг жилы — включая стальные проволоки брони, стальной ввод и стальную монтажную пластину ввода. Вихревые токи создают нагрев I²R. Если ввод и монтажная пластина изготовлены из магнитной стали, магнитная проницаемость концентрирует магнитный поток, увеличивая нагрев от вихревых токов. Результат: ввод может достигать температуры свыше 100°C, повреждая оболочку кабеля в месте входа ввода и потенциально вызывая отказ изоляции.
Решение состоит из трёх частей:
- Немагнитные вводы: латунные или алюминиевые кабельные вводы заменяют стандартные стальные вводы. Эти материалы немагнитны и имеют более высокое удельное сопротивление, снижая величину вихревых токов
- Немагнитные монтажные пластины: монтажная пластина ввода также должна быть немагнитной — латунь, алюминий или немагнитная нержавеющая сталь (марка 316). Стальная монтажная пластина с латунными вводами всё равно создаёт магнитную цепь через пластину
- Алюминиевая проволочная броня (AWA) для одножильных кабелей: где традиционно указывается SWA, алюминиевая проволочная броня электрически и магнитно превосходит стальную для одножильных применений переменного тока. Алюминий немагнитен (относительная проницаемость ≈1) и имеет более низкое удельное сопротивление, чем сталь, что дополнительно снижает потери от вихревых токов
Параллельная укладка фаз — пропускная способность через умножение
Когда один проводник 630 мм² не может пропустить требуемый ток (например, фидер на 2 500 А), решением служат параллельные проводники: два или более одножильных кабеля на фазу, соединённых параллельно на обоих концах. Ток делится между параллельными кабелями обратно пропорционально их импедансам.
Для успешной параллельной работы:
- Все параллельные кабели фазы должны иметь одинаковый материал жилы, сечение, длину и трассу. Различия в длине создают дисбаланс импедансов, вызывая неравномерное распределение тока — один кабель несёт больший ток, приближаясь к своему тепловому пределу, в то время как другой работает холодным
- Кабели должны группироваться по тройкам фаз (L1, L2, L3 вместе в трилистнике или плоско), а не по параллельным группам (оба кабеля L1 вместе). Группировка по фазам компенсирует магнитное поле, снижая внешнее поле и индуктивное сопротивление
- Расстояние между параллельными группами кабелей должно быть одинаковым для поддержания равного импеданса на группу
Почему стоит выбрать одножильные силовые кабели Yichi
- XLPE или ПВХ, медь или алюминий, бронированный или небронированный — на ваш выбор: мы производим все стандартные комбинации. Спецификация определяется требованиями применения — мы не ограничиваем варианты для упрощения производства
- Полный диапазон сечений 1,5–1 000 мм²: от питания управления до питающего фидера — один производитель для всей спецификации одножильных кабелей
- AWA (алюминиевая проволочная броня) доступна: для одножильных применений переменного тока алюминиевая проволочная броня снижает потери от вихревых токов по сравнению со стальной бронёй. Укажите AWA для установок, где важны проблемы магнитных вводов или где потери от нагрева брони должны быть минимизированы
- Поддержка применения для параллельных установок: укажите ток цепи, напряжение, длину и способ монтажа — мы рассчитаем требуемое сечение, порекомендуем количество параллельных кабелей на фазу и проверим распределение тока и падение напряжения по IEC 60287
- Данные типовых испытаний доступны: полные сертификаты испытаний сопротивления жилы, сопротивления изоляции, выдержки высокого напряжения и непрерывности брони по IEC 60502-1 для каждой производственной партии