Kábelek Készítette: Mecser Dávid

A kábel: A kábel olyan, villamos energia átvitelére alkalmas szigetelőanyaggal körülvett, víz és mechanikai behatások ellen védett vezeték amely a rá vonatkozó szabályok szerint földbefektetésre alkalmas. Legfontosabb jellemzői: a vezető névleges keresztmetszete,a szigetelés névleges feszültsége, és a kábel terhelhetősége.

A kábelek szerkezete: Az erősáramú kábeleket 3 fő szerkezeti részre oszthatjuk: vezető(vagy vezetők), szigetelés, védőburkolat.

A kábelek vezetőereit egyenként, a feszültségtől és a vezető keresztmetszetétől függően különböző vastagságú szigetelés, az érszigetelés burkolja. A kábeleket a mechanikai behatásoktól páncélozással védjük. Ez az utolsó szigetelő réteg azaz a kábel köpenye alatt helyezkedik el. Anyagát tekintve a legtöbb esetben galvanizált acél.

Telített papírszigetelés: A jobb helykihasználás érdekében a nagyobb keresztmetszetű kábeleket ( 50 mm2 ) kábelolajjal itatott papír szigeteléssel látják el. A kábel köpeny alumíniumból vagy ólomból készül ami megakadályozza az olaj kiszivárgását és a nedvesség be szivárgását.

Műanyag szigetelésű kábelek: Manapság már csak műanyag szigetelésű kábeleket alkalmazunk. A vezetőt, az árnyékolást és a páncélozást kivéve minden egyéb szerkezeti egysége műanyagból készül. A szigetelés anyaga PVC, polietilén vagy térhálós polietilén. A polietilén kiváló villamos tulajdonsága a közép feszültségű kábelgyártás legelterjedtebb szigetelő anyagává vált. A PVC vegyileg ellenálló nehezen éghető anyag. Nagy a kopásállósága ezért a külső védelmet látják el vele.

A szabadvezetékek és kábelek villamos jellemzői A vezetékek tervezéséhez, létesítéséhez, méretezéséhez a vezetékek villamos paramétereinek ismerete szükséges. Ezek a villamos jellemzők a szerkezeti felépítés geometriai méreteitől és a vezeték anyagának jellemzőitől függnek. Ebből a szempontból az alábbi villamos paraméterek érdekesek a számunkra: 1. Soros ellenállás 2. Párhuzamos ellenállas

Soros ellenállás: Valamely vezető ellenállása az elektrotechnikában megismert összefüggés szerint számolható: R=     

Párhuzamos ellenállás: A párhuzamos ellenállás képzi le egyrészt a szivárgási veszteséget, másrészt a dielektromos jelenséget. Ezt a villamos jellemzőt méréssel szokták meghatározni.

Feszültségesés: A távvezetékeken mind üresjárásban, mind üzem közben veszteségek keletkeznek. A vezeték soros ellenállásán P = I² R veszteség keletkezik. A távvezetékek feszültségesésének meghatározásához az un. egyszerűsített helyettesítő kapcsolást használjuk. Az egyszerűsített helyettesítő kapcsolás csak a soros paramétereket tartalmazza (R és XL). A távvezeték elején Utf = Ut / √ 3 A távvezeték végén U f f = U f/ √ 3 a fázisfeszültség. A távvezetéken létrejövő feszültségesés a tápoldali és a fogyasztó oldali fázisfeszültség különbsége Utf – Uff.

Kábelek méretezése: Gazdaságosságra: A kábeleket olyan szerkezetűre kell készíteni, hogy idővel ne legyenek maradandó alak és kémiai változások rajta. Az a kábel az ideális amely a vezetők és a szigetelők maximális igénybe vétele mellett a kábel élettartama és üzembiztonsága nincs veszélyeztetve.

Méretezés melegedésre: A kábel legnagyobb vesztesége a fázisvezetőkben keletkezik, így a vezető hőmérséklete a legnagyobb. Ez az érték különböző szigetelő anyagok esetében ̊c- nál nagyobb nem lehet. Az egységnyi hosszúságú kábelben keletkező összes veszteséget (W/ cm) adjuk meg. W=We+Wd+Wk+Wp ahol, - We a kábel ereiben keletkező veszteség. - Wd a kábel szigetelésében keletkező dielektromos veszteség. - Wk a kábel árnyékolásában vagy köpenyében keletkező veszteség. - Wp a kábel páncélozásában keletkező veszteség

Méretezés zárlati túlmelegedésre: A kábel vezetőinek szükséges keresztmetszetét zárlati melegedés szempontjából a hőelvezetés elhanyagolásával és rövidzárlat maximális időtartamának figyelembevételével az alábbi képlettel számolják: A=B∙Iz∙ √ t z ahol, B – mágneses indukció, értéke a kábel névleges feszültségétől és a vezető anyagától függ. Iz - a zárlati áram értéke. t z – a zárlati áramfolyás maximális időtartama.

Köszönöm a figyelmet.