Кабель представляет собой герметично изолированный проводник, предназначенный для передачи электрической энергии. Такие проводники, используемые для распределения электроэнергии, называются силовыми кабелями.
Конструкция силового кабеля
Основу силового кабеля составляют токопроводящие жилы, изготовленные из меди или алюминия. Эти жилы защищены многослойной изоляцией, которая обычно включает оболочку из свинца или современных пластиков, а также дополнительную джутовую прослойку для механической защиты и отвода влаги.
Исторический путь
Попытки создать эффективный кабель предпринимались инженерами по всей Европе ещё в начале XIX века. Однако ранние разработки страдали от различных технических недостатков. Значимым прорывом стала так называемая «электрическая свеча» Павла Яблочкова. Массовое строительство городских кабельных сетей началось в конце XIX века параллельно с развитием электрических станций.
В России первые такие сети появились в Санкт-Петербурге и Москве. Например, московские силовые кабели 1912 года работали под напряжением 20 000 В. Настоящей мировой сенсацией стало появление в СССР в 1930 году кабелей, рассчитанных на 110 000 В. Впоследствии напряжение в силовых кабелях продолжало увеличиваться.
Технологические вызовы и решения
Передача энергии под высоким напряжением, например, 35 000 В, требовала решения серьёзных проблем. Обычные кабели с маслоканифолевой пропиткой имели недостаточную электрическую прочность из-за свойств пропиточного состава. При колебаниях температуры в изоляции могли образовываться пустоты (воздушные включения), что приводило к её пробою.
Для повышения надёжности были разработаны новые технологии. Электрическую прочность увеличили, вытесняя газ из изоляции жидкой диэлектрической средой. Традиционную пропитку заменили специальным кабельным (минеральным) маслом.
Современные высоковольтные кабели
В кабелях с вязкой пропиткой, проложенных в стальных трубах, для повышения давления до 15 атмосфер используется газ. Это позволяет вдвое увеличить электрическую прочность изоляции. Для особых условий — вертикальных трасс, шахт, колодцев и высотных зданий — применяются кабели, работающие под напряжением от 20 000 до 35 000 В. В таких системах часто используется технология маслонаполненных кабелей, где в трубу вместо масла подаётся осушенный азот, что обеспечивает стабильность изоляционных свойств.
