Выбор марки проЕода или кабеля сводится к выбору материала токопроводящей жилы, изоляции и оболочки (защитного покрова). Материал токопроводящей жилы выбирают по токовым нагрузкам, механической прочности и коррозийной стойкости. Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели принимают в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). В основном применяют проводники с алюминиевыми жилами. Провода и кабели с медными жилами применяют только для приводов механизмов, работающих в условиях значительной постоянной вибрации или сотрясений, а также для движущихся механизмов. К ним относятся, например, приводы подъемно-транспортных установок, нажимных устройств, индивидуальных роликов рольгангов, салазковых пил и т. п.
Даже небольшая вибрация механизмов (толчки, удары) приводит к ослаблению контактов и обламыванию алюминиевых жил проводов и кабелей и, следовательно, простоям в работе. Проводники с медными жилами применяют также в местах, где среда коррозионно воздействует на алюминий. В тех случаях, когда электрооборудование установлено на основаниях, не связанных жестко с вибрирующими или движущимися механизмами (например, двигатели рабочих рольгангов, сталкивателей и т. ,п.), применяют провода и кабели с алюминиевыми жилами. Можно применять проводники с алюминиевыми жилами также и для двигателей механизмов, установленных на виброоснованиях. При этом на протяженных участках рекомендуется у места установки двигателя предусматривать коробку зажимов для перехода с алюминиевых на гибкие медные проводники. Если длина питающей линии невелика (15—20 м), то можно весь участок выполнить медными проводниками для того, чтобы избежать дополнительных переходных коробок.
Применяют кабели с бумажной, резиновой и пластмассовой изоляцией. Бумажная изоляция в основном применяется в кабелях высшего напряжения 10—35 кВ. В кабелях до 1 кВ обычно применяется резиновая или 10
пластмассовая изоляция. Однако срок службы резиновой изоляции проводов, работающих в условиях высоких температур (например, вблизи металлургических печей, холодильников или горячего металла), невелик и составляет в некоторых случаях 3—5 лет, за это время резина становится хрупкой, что приводит к необходимости замены проводов. Защитные покровы (оболочки) проводов и кабелей бывают, например: у проводов АПР,
АПРТО —хлопчатобумажные; у кабелей АВРГ, АНРГ— пластмассовые: у кабеля СРГ — свинцовая; у кабеля — ААШв алюминиевая.
Хлопчатобумажная оплетка может служить только для защиты резиновой изоляции от незначительных механических воздействий. Оболочка из пластмассы обладает влаго- и маслостойкоетью и стойкостью к химическим воздействиям. Поэтому для электропроводок, например, в прокатных цехах такие кабели получили наиболее широкое распространение. Однако пластмассовые оболочки недостаточно устойчивы к низким и высоким температурам окружающей среды. Кабели со свинцовой оболочкой предназначены для прокладки в блоках, туннелях, а также на открытом воздухе в условиях низких температур (ниже —40°С). Кабели с алюминиевой оболочкой хорошо противостоят механическим повреждениям и во многих случаях с успехом заменяют дорогие кабели с дефицитной и легко повреждаемой свинцовой оболочкой, применение которых следует ограничить.
Желательно применение кабелей с изоляцией и оболочкой из материалов, не распространяющих горения.
Силовые провода и кабели изготовляют одножильными и многожильными. Одножильные провода и кабели выгоднее многожильных по пропускной способности, стоимости и сокращению сортамента проводов и кабелей. Однако применение большого количества проводов или кабелей на фазу или полюс нецелесообразно по условиям токораспределения и присоединения в местах ответвления и подвода к электрооборудованию.
При прокладке в трубах пропускная способность по току одного многожильного провода марки АПРТО или кабеля марки АВРГ на 10—20 % ниже пропускной способности соответствующего количества одножильных проводов или кабелей. Стоимость многожильных проводов марки АПРТО в среднем на 10—20 % выше стоимости
И
соответствующего количества одножильных проводов того же сечения. Однако монтажные работы при прокладке одножильных проводов увеличиваются по сравнению с прокладкой многожильных проводов, так как приходится прокладывать значительно большее количество проводов. Одножильные провода и кабели рекомендуется применять при крупных сечениях (свыше 25 мм2), когда преимущества одножильных проводов и кабелей сказываются в большей степени, чем недостатки.
Для управления (ввиду большого количества цепей) следует брать только многожильные провода и кабели. Рекомендуется применять следующее число жил: 3, 5, 8, 14, 19 и 24. Сочетая провода или кабели с разным числом жил, можно получить необходимое суммарное число жил. Кабели управления должны иметь несколько резервных жил для возможности внесения частичных изменений в схему управления. Для сокращения потребного количества многожильных проводов и кабелей управления рекомендуется объединять в одном многожильном проводе или кабеле цепи управления, сигнализации, измерения и защиты как для постоянного, так и переменного тока разных напряжений.
Выбрав марку и число жил проводов или кабелей, можно определить их сечение, которое зависит от допустимой нагрузки на провод или кабель, от уставки защитного аппарата и потери напряжения. Допустимая нагрузка на провод или кабель зависит от способа прокладки, марки провода или кабеля, числа совместно прокладываемых проводов или кабелей (если прокладка осуществляется в трубах) и режима нагрузки.
В тех случаях, когда токоприемник удален от источника питания на значительное расстояние, выбранный провод или кабель проверяют на потерю напряжения. Если температура окружающего воздуха в помещении, где прокладывают провода и кабели, превышает 25°С, то величины допустимых нагрузок следует уменьшить приблизительно на 10% при повышении температуры на каждые 5° сверх 25°С.
При выборе сечения проводов и кабелей следует учитывать, что провода с алюминиевой токопроводящей жилой по механической прочности можно применять, начиная с сечения 2,5 мм2. Рекомендуемое минимальное сечение медных силовых проводов и кабелей —1,5 мм2. Такое же сечение по соображениям надежности следует
принимать для мсдньтх проводов и кабелей управления. Для прокладки в трубах по условиям протяжки не рекомендуется применять провода сечением свыше 120 мм2.
В последнее время выпускаются кабели большого сечения (до 240 мм2 включительно) с одпопроволочными жилами. Эти кабели характеризуются повышенной жесткостью, и поэтому их прокладка сопряжена с дополнительными трудностями. При открытой прокладке, например в каналах, туннелях, колодцах блочной канализации и т. п., требуется в ряде случаев изменить форму кабельных сооружений и увеличивать их размеры, особенно в местах поворота и разветвления кабельных трасс. Это вызвано необходимостью прокладки этих кабелей с большими, чем обычно, радиусами изгиба.
При скрытых прокладках, например в стальных трубах, требуется, как правило, увеличение диаметров труб на одну ступень и радиусов изгиба. Ограничивается также количество углов по трассе (см. § М). Для питания переносных и передвижных механизмов применяют шланговые многожильные гибкие провода или кабели с медными жилами и резиновой изоляцией, например кабели марки КРПТ. При выборе проводов и кабелей следует иметь >в виду, что надежность и срок их службы зависят от применяемых марок проводов и сред, в которых их прокладывают.
Во многих случаях может оказаться, что применение более качественных проводов благодаря их меньшему износу и, следовательно, более редкой замене позволит значительно снизить затраты на кабельную продукцию.
Экономия кабельной продукции. Большая насыщенность электроустановок сложным оборудованием, непрерывный рост мощностей и возросшая автоматизация требуют все увеличивающегося количества проводов и кабелей для осуществления электрических связей.
Однако в области экономии кабельной продукции нельзя решить проблему за счет создания новых видов прокладки кабелей, потому что при любом способе прокладки кабели являются связующим звеном между оборудованием, и от того, паскопько рационально оно расставлено, зависит общая протяженность кабельных сетей.
Поэтому экономии кабелей можно достигнуть в основном за счет укрупнения оборудования и близости его взаимного расположения. Необходимо стремиться к большей компактности электрооборудования и добиваться большей комплектности входящего в состав одного агрегата электрооборудования с тем, чтобы большинство электрических связей (шинных и кабельных) находилось внутри комплектного устройства и поставлялось заводами—изготовителями электрооборудования. К перерасходу кабельной продукции приводит также комплектация щитов станций управления (ЩСУ) для управления механизмами по условиям однотипности рода тока вместо комплектации по технологическому признаку (вне зависимости от рода тока), а также дроблению щитов на мелкие секции вместо применения щитов максимальной длины (15 м). В этих же целях целесообразно ограничить централизацию щитов общего назначения (мнемонических, управления и др.), предпочитая в этих случаях группирование таких щитов по крупным зонам обслуживания.
При компоновке электрооборудования следует размещать источники питания преимущественно в центрах нагрузки и обеспечивать близость расположения взаимосвязанных электрически отдельных элементов оборудования, не допуская излишней разобщенности, а также недостаточного использования площадей и пространств, так как это является причиной увеличения общей потребности в кабельной продукции. По возможности следует приближать щиты к потребителям, включая установку их в подземных помещениях, расположенных вблизи механизмов, а, например, для подвалов масляного хозяйства, крупных вентиляционных камер и других технологически обособленных хозяйств —устанавливать щиты в непосредственной близости от технологического оборудования. Следует отдавать предпочтение магистральным сетям перед радиальными и шире применять ши- нопроводы вместо кабелей. Для мелких по мощности потребителей возможно объединение в одном кабеле силовых цепей и цепей управления. Допускается также объединение цепей управления различными механизмами, входящими в состав одного непрерывного технологического узла в одном кабеле. Открытая прокладка кабелей может явиться причиной значительных убытков в случае возникновения пожара и уничтожения большого количества кабелей из-за аварии с одним из них. Поэтому экономии кабелей можно добиться также, уменьшив вероятность их повреждения и, следовательно, необходимость в замене.
Повреждаемость кабелей зависит не только от качества кабелей и условий их эксплуатации, но и от способов прокладки и, в частности, от недостаточного учета влияния большого количества совместно проложенных кабелей в одном помещении. В большинстве случаев именно этим фактором объясняются тяжелые последствия от аварий и пожаров, сопровождавшихся выходом из строя кабельных коммуникаций и нарушением технологических процессов.
Повреждение одного кабеля может вызвать повреждение других кабелей, проложенных в том же сооружении. Поэтому при совместной прокладке кабелей различного назначения и качества, если даже собственная повреждаемость некоторых кабелей невелика, проложенные здесь же кабели с большей удельной повреждаемостью снижают надежность остальных кабелей. Например, повреждаемость кабелей управления и сигнализации ниже повреждаемости силовых кабелей, но ожидаемая опасность повреждения для них значительно увеличивается, если они проложены вместе- Вот почему для большого количества кабелей, прокладываемых совместно, технические решения по сооружению кабельных коммуникаций должны оцениваться с учетом эксплуатационной надежности и возможного ущерба.