Câbles de commande dans les installations électriques — but, types de construction, application

Les produits de câble dans les réseaux électriques sont utilisés pour transmettre l'électricité sur une distance. Ils sont utilisés comme lignes électriques directes de flux d'énergie ou pour le fonctionnement de circuits dans des systèmes de contrôle, de protection, d'automatisation et de signalisation.

Les câbles d'alimentation fonctionnent principalement avec des courants haute tension jusqu'à 35, 110 kV et plus, ou dans un réseau de 0,4 kV. Ils sont spécialement conçus et fabriqués pour un type de tension spécifique. Les modèles de référence sont utilisés à d'autres fins.

But des câbles de commande

Il n'est pas connecté aux chaînes électriques, mais à leurs systèmes de service, dans lesquels aucune puissance accrue n'est transmise. Leur tension de fonctionnement maximale est généralement limitée à 380 ou dans certains cas à 1000 volts.

Cette disposition permet de comprendre la répartition des équipements des sous-stations électriques en :

• circuits d'alimentation primaires ;

• chaînes de services secondaires.

Par exemple, dans l'appareillage d'une sous-station de 110 kV, tous les équipements électriques appartiennent à une boucle primaire qui distribue, reçoit et transmet directement l'énergie électrique.

Les circuits secondaires sont connectés à des transformateurs de mesure de courant et de tension pour tenir compte des processus se déroulant dans le circuit primaire, ainsi qu'aux solénoïdes et bobines de commande des interrupteurs de puissance, leurs contacts auxiliaires et répéteurs des sectionneurs, séparateurs et autres dispositifs.

Tous les équipements secondaires sont connectés les uns aux autres dans des circuits électriques via des câbles situés à la surface des structures du bâtiment, dans des chemins de câbles et des canaux spéciaux, dans le sol ou à l'extérieur.

Ces câbles sont nommés contrôle... Explique leur objectif — assurer le contrôle des algorithmes de processus technologiques se produisant dans la boucle primaire.

À l'aide de câbles de commande, les signaux électriques sont transmis à travers des circuits :

• mesures des principaux paramètres de l'énergie électrique;

• contrôle des équipements du circuit de puissance,

• automatisation et protection du système électrique;

• autres appareils servant à l'équipement de base.

Utilisation des câbles de commande

La photo ci-dessous montre la terminaison de l'extrémité du câble de commande depuis la boîte à bornes d'un transformateur de mesure HT 330 kV.

Pour le protéger de l'influence de l'environnement, des rubans métalliques et des tuyaux ondulés sont utilisés. Tous les câbles de commande circulant dans les installations électriques existantes sont marqués d'étiquettes spéciales et signés à l'encre indélébile. Cela facilite grandement le travail et la recherche d'éventuels dysfonctionnements pendant le fonctionnement.

Au verso, les câbles de commande sont installés dans des bornes de distribution, des boîtiers, des boîtiers, comme indiqué sur la photo suivante pour les équipements 330 kV.

Le même principe est observé dans les circuits avec d'autres tensions, par exemple 110 kV.

Les câbles de commande de l'équipement d'alimentation principal sont posés à travers des plateaux ou des canaux spéciaux, alimentent leurs circuits aux nœuds terminaux, qui garantissent un fonctionnement fiable du circuit à l'extérieur dans toutes les conditions météorologiques.

Après avoir assemblé les circuits électriques aux bornes des armoires de distribution, les câbles de commande suivants sont à nouveau utilisés, laissant directement sur les panneaux conformément au schéma et au projet.

Une variante de leur connexion aux panneaux pour la protection des relais et l'automatisation est illustrée sur la photo suivante.

Ils:

• laisser un canal câblé spécial en deux flux distincts ;

• répartis sur les côtés gauche et droit du panneau ;

• uniformément, uniformément espacés sur toute la surface;

• sont dirigés vers les borniers ;

• coupé à une certaine hauteur;

• sont marqués de la même manière.

Une disposition similaire des câbles de commande dans les circuits qu'ils relient entre différents équipements électriques s'applique aux circuits logiques étendus des liaisons électriques. Le dessin montre un fragment du fonctionnement d'une partie similaire des circuits de courant du noyau pour mesurer HT 110 kV.

Ceci montre:

• triangles noirs - installation terminale de transformateurs de mesure situés en hauteur;

• triangles blancs — bornes d'une armoire de distribution externe ;

• cercles — bornes sur le panneau de protection des relais. Dans notre cas, il a un numéro de série — #108.

Ce schéma montre clairement que le câble de commande relie les circuits de courant et les assemble directement des enroulements des transformateurs de mesure aux panneaux de protection et d'automatisation des relais via une connexion intermédiaire - une armoire à bornes de distribution.

Lors de l'installation du câble de commande, certaines règles sont suivies pour l'alimentation des fils à la colonne de bornes et leur marquage, ce qui est nécessaire pour la maintenance préventive périodique et pour effectuer des mesures de contrôle de courant des signaux électriques pendant le fonctionnement.

Construction du câble de commande

La structure interne de chaque modèle est légèrement différente de tous les autres produits, comme le montre l'image ci-dessous pour deux modifications différentes.

Mais ils ont tous des éléments communs :

• fils conducteurs;

• couche isolante sur le noyau ;

• agrégat;

• coquille.

Le câble de commande, en fonction des exigences des conditions de travail, peut être complété par :

• armure;

• bande de blindage.

Caractéristiques de fabrication du noyau conducteur

C'est un élément indispensable du câble et il est en métal :

• aluminium;

• composition de cuivre aluminium;

• ou miel.

Le conducteur peut être réalisé à partir d'un seul fil solide ou à partir d'un grand nombre d'entre eux par étirement pour donner de la souplesse à l'ensemble de la structure. Les fils unipolaires sont utilisés pour les câbles fonctionnant dans des conditions stationnaires qui ne sont pas soumis à des charges dynamiques de flexion et de torsion.

Pour les conditions de travail du câble dans les appareils mobiles, les âmes conductrices des appareils mobiles sont constituées de fils torsadés. Les fils à noyau de cuivre qu'ils contiennent sont recouverts d'une couche d'étain - ils sont étamés ou restent propres, sans revêtement protecteur.

À l'intérieur de la gaine du câble de commande, un nombre différent de conducteurs peut être utilisé, allant de quatre à 61. Pour l'aluminium, la section des fils doit commencer à partir de 2,5 mm carrés et plus. Mais ces produits peuvent être utilisés exclusivement dans des sous-stations avec une tension de 110 kV ou moins.

L'équipement secondaire des sous-stations avec une tension supérieure de 220 kV et plus ne peut être connecté qu'avec des fils et des câbles en cuivre. L'aluminium à faible performance n'offre pas une grande fiabilité dans les équipements critiques. L'aluminium est interdit dans leurs circuits secondaires.

La section des conducteurs en cuivre des câbles de commande est normalisée de 0,75 à 10 mm2. Les diamètres fins sont utilisés dans les circuits de communication à faible courant, la télémécanique, la téléconduite qui ne créent pas de fortes puissances de signal.

Pour les systèmes de mesure de haute précision sensibles aux pertes et aux chutes de tension dans le circuit, des diamètres accrus de conducteurs de courant sont utilisés.

Le métal des fils conducteurs est nécessairement recouvert d'une couche diélectrique, ce qui exclut l'apparition de courants de court-circuit et de fuites entre eux. Le marquage est appliqué sur la couche d'isolation :

1. la couleur de la coquille ;

2. ou des nombres.

Dans la première méthode, une couleur est utilisée ou des bandes de couleur peuvent également être créées dessus. Le marquage numérique est appliqué fréquemment, avec un espace entre les chiffres d'au moins 3,5 cm.

L'épaisseur de la couche isolante sur l'âme conductrice a une rigidité électrique qui exclut le claquage de la couche diélectrique à la tension maximale de fonctionnement et dépend directement de sa section. Elle augmente avec l'augmentation du diamètre du fil.

Les fils isolés sont assemblés en un faisceau commun et torsadés pour fournir un nombre standard de torsions qui permettent au câble d'être plié conformément à la fiche technique.

Classification

Les câbles de commande diffèrent par :

1. métal du conducteur ;

2. matériau isolant métallique;

3. la forme du fil ;

4. matériau de la coque ;

5. revêtement protecteur.

La couche diélectrique sur le métal de base peut être appliquée par :

• caoutchouc;

• composé de PVC ;

• polyéthylène auto-extinguible;

• polyéthylène basse densité;

• polyéthylène vulcanisé.

Les fils sont principalement de forme ronde, mais dans certains cas, ils ont une forme plate.

Le matériau de la coque peut être :

• caoutchouc ou ininflammable;

• Composé de PVC.

La gaine pour câbles de commande travaillant dans des conditions extrêmes est créée par :

• aluminium;

• mener;

• bande d'acier ondulée.

Les blindages et capots de protection sont destinés aux câbles de commande fonctionnant dans quatre classes de contraintes mécaniques accrues :

• Le premier type de câble fonctionne à l'intérieur, dans des conduits de câbles et des tranchées, sans être soumis à des forces de traction élevées. Leur armure est créée en enroulant deux bandes d'acier et en les enduisant d'un composé anti-corrosion.

• Le deuxième type est destiné à être utilisé dans des conduits, des tunnels et des pièces sans forces de traction.

• Le troisième type est exploité dans le sol, dans des tranchées sans efforts de traction importants. Ils ont une armure de doubles bandes d'acier, protégées par une enveloppe extérieure - un tuyau en PVC.

• Le quatrième type est conçu pour la pose dans le sol et les canaux. Ils ne doivent pas être soumis à une résistance élevée à la traction. L'armure est constituée de deux fils d'acier recouverts d'une couche de zinc et protégés par le dessus par un tuyau ou une gaine en PVC-plastique.

Description de la marque

Le câble est marqué dans le but d'une désignation concise pour fournir des informations complètes sur sa composition et ses caractéristiques :

• matériaux de noyau et de couche isolante;

• la composition de la coquille et sa structure;

• la présence d'une armure et de son revêtement;

• le nombre de fils conducteurs et leur section.

Des symboles avec des lettres majuscules sont utilisés pour marquer les câbles de commande :

• la lettre «K» signifie «contrôle»;

• le métal du conducteur est destiné à : l'aluminium « A » ; alumomed — « AM » ; med - l'absence d'une lettre;

• matériau d'isolation des fils : caoutchouc — « P » ; Composé de PVC — « B » ; polyéthylène basse densité — «P»; polyéthylène auto-extinguible — «Ps»;

• matériau de la gaine : feuillard d'acier ondulé — « St » ; pneu — « R » ; caoutchouc non brûlant — « H ; Composé de PVC — « B » ;

• forme du fil : plat — « P » ; rond — ne pas marquer.

Caractéristiques opérationnelles

Effet de la température ambiante

Lorsqu'un courant électrique traverse un noyau métallique le chauffage est généré, ce qui peut affecter les propriétés et la structure de la couche isolante, les détériorer ou même créer une panne de celle-ci. Ainsi, la charge traversant le câble est surveillée par des dispositifs de protection et limitée au déclenchement par des disjoncteurs.

La température de fonctionnement du câble doit correspondre aux paramètres spécifiés dans les conditions techniques de son fonctionnement.

À basse température ambiante, de nombreux types d'isolants, en particulier ceux à base de polyéthylène, perdent leurs propriétés plastiques et leur flexibilité. Même d'une légère flexion à froid, ils se fissurent, se recouvrent d'une couche de fissures et perdent leurs propriétés diélectriques.

Par conséquent, à des températures inférieures à -5 degrés Celsius, l'installation et la pose de câbles de commande sont interdites et, en hiver, les travaux de réparation préventive dans la rue ne sont même pas prévus.

S'il est nécessaire d'éliminer les dysfonctionnements survenus dans les câbles de commande pendant la congélation, il existe une technologie spéciale pour leur préparation et leur chauffage en connectant des courants à travers les fils avec contrôle de leur température.

Travailler dans un environnement agressif

L'exposition chimique du câble de commande est limitée par l'utilisation d'une gaine en caoutchouc pour sa gaine, qui est souple et très résistante à l'hygroscopicité. Cependant, ces choses :

• est plus cher;

• plus sensible à la chaleur et ne permet pas à la température de dépasser 65 degrés;

• perd son élasticité avec une utilisation prolongée.

Exposition à la lumière

Une exposition prolongée au soleil peut détruire certains types de gaines de câbles. Ils sont mieux protégés de cet effet avec une armure, du plomb et de l'aluminium. Mais les boîtiers modernes en caoutchouc et en plastique n'ont pas besoin d'un boîtier métallique pour ce paramètre de durée de vie déclaré par le fabricant.

Charges mécaniques de traction

Ils peuvent être créés lorsque la technologie d'installation est violée ou pendant le fonctionnement en raison de l'augmentation de la pression du sol pour diverses raisons. Pour contrer ces forces, le câble est placé dans une armure constituée de bandes métalliques.

Ainsi, le câble de commande :

• il est utilisé lorsqu'il est nécessaire de transmettre des signaux de commande ou autres entre des objets du circuit électrique situés à distance ;

• créées par différentes structures et classes de protection correspondant à certaines conditions de travail.