Shik-v-dom.ru

Шик в Дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кабели из сшитого полиэтилена

Массовое внедрение КСПЭ вместо маслонаполненных и кабелей с пропитанной бумажной изоляцией связано во первых с более высокими характеристиками новых кабелей и во-вторых с высоким показателем отказов старых кабелей. Показатель отказов характеризуется количеством пробоев изоляции на сто километров. Сам встречал ситуации, когда кабель представляет из себя сплошные муфты, которые ставят после очередного пробоя, а количество муфт растет с каждым новым повреждением. Чем же так хороши КСПЭ.

преимущества кабеля из сшитого полиэтилена над КПБИ

  • низкая удельная повреждаемость

По статистическим данным использования этих кабелей в Германии на напряжении 6-35кВ по сравнению с кабелями пропитанной бумажной изоляцией (КПБИ), показатели повреждения у КСПЭ в два-три раза ниже чем у их бумажных “коллег”. Это в свою очередь снижает затраты на капремонты КЛЭП.

По сравнению с КПБИ, емкость у КСПЭ меньше на 17%, что означает меньший емкостной ток замыкания на землю, да и меньше разряжаться будет такой кабель после испытаний.

Для прохождения больших токов нагрузки у кабеля из сшитого полиэтилена требуется меньшее сечение жил. А допустимая рабочая температура жил составляет 90 градусов, против 70-ти у КПБИ.

Это упрощает прокладку и монтаж данного кабеля.

Здесь сразу множество плюсов. Это и возможность прокладки на разных уровнях, более легкие условия монтажа и установки муфт, отсутствие течи масла, что благоприятно сказывается на окружающей среде.

Этот показатель определяется длиной кабеля в барабане, чем он больше, тем меньше нужно муфт при прокладке. Однако, не всегда это хорошо, ведь, бывает, нужно 60 метров, а минимум в барабане 300м, но это уже лирика.

Кабели позволяют производить прокладку без подогрева при температурах до -20 градусов, что несомненно относится к преимуществам.

Недостатки кабеля из сшитого полиэтилена

  • отсутствие многолетних данных эксплуатации

Высокая стоимость обусловлена сложность самого процесса производства. Однако это может измениться, вопрос когда?

Из-за возможности пропускать ток большей величины и большей возможной рабочей температуры (90 градусов) увеличивается активное сопротивление и связанные с этим потери активной мощности. При присутствии же реактивной нагрузки все еще хуже, потому что одножильные КСПЭ имеют большее индуктивное сопротивление чем трехжильные КБПИ, а следовательно и потери реактивной мощности. При прокладке КСПЭ в линию их индуктивное сопротивление примерно в 1,6 раз больше, чем при прокладке “треугольником”.

Возникающий в экране одножильного кабеля ток при прокладке трех жил достигает величин равных току жилы. Для уменьшения величины этого тока рекомендуют производить транспозицию экранов. Экранов!, а не кабелей.

Читайте так же:
Световой источник тока характеристика

Существенных недостатков не выявлено, а вот достоинств хоть отбавляй. Отсюда приходим к выводу, что КСПЭ высоконадежные элементы энергосистемы, внедрение которых идет на пользу надежности и долговечности работы электросетей.

Преимущества сшитого полиэтилена

Современный российский рынок представляет кабельно-проводниковую линейку с СПЭ изоляцией. Иностранные обозначения такого материала – XLPE (Англия), VPE (Германия), РЕХ (Швеция).

Чтобы выявить преимущества СПЭ изоляции, нужно вспомнить, что она бывает:

  • резиновой – смесь каучука и добавок (наполнители, красители, размягчители, катализаторы вулканизации и пр.) образует резину РТИ-1;
  • бумажной с масляной пропиткой – изготовлена из КМП-120 (сульфатная целлюлоза), причём бумага всегда состоит из нескольких слоёв с толщиной 80, 120, 140, 170 мкм;
  • пластмассовой – полиэтилен (П) высокой или низкой плотности и поливинилхлорид (ПВХ).

Важно! Чтобы придать той или иной изоляции специфические свойства при производстве в продукт добавляют различные примеси. Они улучшают физические параметры изоляции в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.

В преимуществах изоляции из СПЭ перед вышеперечисленными видами диэлектриков можно выделить следующие позиции:

  • большое значение предельной температуры (2500С) позволяет выдерживать повышенные токи коротких замыканий (повреждаемость от КЗ ниже в 15 раз, по сравнению с бумажной изоляцией);
  • длительно допустимые температуры у кабелей СПЭ выше (до 900С), потому их пропускная способность увеличивается в 1,3-1,5 раза;
  • производители гарантируют срок эксплуатации свыше 50 лет без потери качественных показателей;
  • отсутствие свинцовых или алюминиевых оболочек, что уменьшает вес, диаметр и радиус изгиба, это упрощает прокладку при монтаже;
  • нижний предел минусовых температур при укладке без первоначального подогрева снизился на пять градусов и составляет 200С, это обусловлено использованием полимеров;
  • СПЭ-проводники не страшатся перепадов уровней трассы, диэлектрически стабильны из-за очень низкой гигроскопичности;
  • отсутствие масляного наполнения делает СПЭ-кабели экологически безопасными при повреждениях.

Благодаря тому, что в состав подобной кабельной продукции не входят жидкие компоненты, стоимость и время монтажных работ значительно снижены. Правильный монтаж продукции с изоляцией из сшитого полиэтилена должен предупреждать повреждения внешней оболочки.

Внимание! Недопустимо крепить проводник металлическими хомутами без использования защитных подложек (прокладок). Можно использовать для этого ленточные бандажи, полимерные литые хомуты и прочие специфические крепежи.

Смонтированный кабель из СПЭ

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15845, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 номинальное значение: Нормированное значение параметра, которое контролируют измерениями с учетом предельных отклонений.

Читайте так же:
Схема кабельной сети стрелочных электроприводов переменного тока

3.2 ориентировочное значение: Значение параметра, не подлежащее контролю измерениями, используемое для расчетов геометрических размеров кабеля.

3.3 среднее значение: Среднеарифметическое значение, полученное по результатам всех измерений параметра.

3.4 номинальное напряжение : Номинальное переменное напряжение между токопроводящими жилами кабеля.

3.5 номинальное напряжение : Номинальное переменное напряжение между каждой из токопроводящих жил и землей, экраном или броней кабеля.

3.6 максимальное напряжение : Максимальное переменное напряжение сети, при котором допускается эксплуатация кабеля.

3.7 сшитый полиэтилен: Термореактивный материал, полученный посредством химической сшивки термопластичной композиции полиэтилена, удовлетворяющий требованиям 5.2.5.1, таблица 10, показатели 2 и 5.

3.8 водоблокирующие элементы: Элементы конструкции кабеля (ленты или нити), обладающие свойством многократного увеличения своего объема при воздействии воды.

3.9 герметизированный кабель: Кабель, содержащий водоблокирующие элементы в целях препятствия проникновению воды в кабель и ее продольному распространению.

Технические характеристики СПЭ кабелей

Характеристики СПЭ могут иметь незначительные отличия у различных производителей. Это вызвано отличающимися способами производства и техническими нормами конкретного завода изготовителя. Поэтому перед прокладкой следует внимательно ознакомиться с технической документацией. Обычно она имеется на барабане с проводником. С примерными характеристиками трехжильных кабелей из сшитого полиэтилена можно ознакомиться в таблице.

Сечение жилы СПЭ кабеля напряжением 6-10 кВ, кв. ммПродолжительные допустимые токи, А
МедьАлюминий
50223173
70273212
95326253
120370288
150414322
185467365
240540423
300607477
400683543
500768618
630858702
800788

Важно! При поиске повреждения кабеля специальными приборами (Р5-10 и подобные) необходимо учитывать коэффициент укорочения линии. Этот показатель определяется материалом изоляции, формой жил и другими техническими характеристиками. Для кабелей из сшитого полиэтилена при расчете используют значения коэффициента от 1,5 до 1,67.

Общая информация о кабеле содержится в его маркировке. Например, АПвП — распространенный вид проводника. Расшифровка букв имеет следующий вид:

  • А — материал токоведущей жилы — алюминий;
  • Пв — изоляция из сшитого полиэтилена;
  • П — полиэтиленовая наружная оболочка.

Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) должны заменить в первую очередь кабели с поливинилхлоридной (ПВХ) изоляцией, а также кабели с пропитанной бумажной изоляцией (БПИ).

Своими уникальными свойствами кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена обязаны изоляционному материалу. Способ вулканизации, применяемый при его изготовлении, позволяет получить достаточную степень сшивки по всей толщине изоляции и обеспечить отсутствие воздушных включений. Помимо хороших диэлектрических свойств, изоляция из сшитого полиэтилена обладает большим, чем у других материалов, диапазоном рабочих температур и отличными механическими характеристиками.
Однако основное преимущество кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена перед кабелем с бумажно-пропитанной изоляцией — его низкая повреждаемость. По информации из зарубежных источников, процент электрических пробоев кабеля с изоляцией из СПЭ на 2–3 порядка ниже.

Читайте так же:
Потребление тока красным светодиодом

В основном, кабели с изоляцией из СПЭ выпускаются в одножильном исполнении, а применение различных типов оболочек и возможность герметизации позволяет использовать кабель как для прокладки в земле, так и для кабельных сооружений, в том числе и при групповой прокладке.

Справка

Как показывает практика, применение кабелей с изоляцией из СПЭ позволяет достичь экономии не только за счет кабельных линий, но и за счет уменьшения затрат на строительную часть. Затраты на содержание кабеля с изоляцией из СПЭ в процессе эксплуатации и обслуживания минимальны.
Так как пропускная способность полиэтиленового кабеля выше и максимальное сечение жилы может достигать 800 кв. мм, целесообразней использовать один кабель большого сечения. Это касается и прокладки «спаренных» кабелей. Взамен двух кабелей с сечением жил 240 кв. мм целесообразней проложить один кабель сечением 500 кв. мм. Еще одним случаем применения кабеля с изоляцией из СПЭ является возможность его прокладки при большой разности уровней. При использовании кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией происходит осушение изоляции в высоких точках, что может повлечь за собой пробой. При этом даже небольшая разность уровней прокладки может стать причиной многочисленных повреждений. Использование кабеля с изоляцией из СПЭ необходимо при особых требованиях к надежности электроснабжения, так как повреждаемость такого кабеля чрезвычайно мала.
И, наконец, при наличии требований по нераспространению горения, рекомендуется применять кабели с оболочкой из ПВХ пластиката пониженной горючести, который прошел соответствующие испытания и имеет сертификат на соответствие нормам пожарной безопасности.

Конструкция типовой марки
АПвБбШнг(А)-LS-1

  1. Алюминиевая токопроводящая жила:
    • от 10 до 240 мм 2 (однопроволочная жила — ож);
    • от 25 до 240 мм 2 (многопроволочная жила);
    • количество жил: 3+1; 4; 5;
  2. Изоляция из силанольносшитого полиэтилена (цветовая маркировка жил);
  3. Сердечник из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности;
  4. Скрепляющая обмотка (для кабелей сечением 50 мм² и выше);
  5. Поясная изоляция из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности;
  6. Обмотка из стеклоленты или из стеклослюдосодержащей ленты;
  7. Броня из двух стальных оцинкованных лент;
  8. Защитный шланг из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности.
Читайте так же:
Светодиодные ленты от розеток

Обозначения при маркировке

А — алюминиевая жила; (без обозначения — медная жила);
Пв — изоляция из сшитого полиэтилена;
Бб — броня из двух стальных оцинкованных лент без подушки;
Б — броня из двух стальных оцинкованных лент с подушкой;
П — оболочка из полиэтилена;
Пу — оболочка из полиэтилена увели-ченной толщины;
В — оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката;
нг-LS — оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности: («LS» — Low Smoke — низкое дымо- и газовыделение; (А),(В) — предел распространения горения ПРГП1, ПРГП2);
Индекс (А) означает, что кабель соответ-ствует категории, А по нераспростране-нию горения по ГОСТ Р МЭК 332-3-96.
Индекс (В) означает, что кабель соответ-ствует категории В по нераспростра-нению горения по ГОСТ Р МЭК 332-3-96.
г — продольная герметизация водобло-кирующими лентами;
— двойная герметизация (водо-блокирующими лентами и алюмо-полимерной лентой).

Преимущества применения кабелей с изоляцией из СПЭ взамен кабелей с ПВХ и БПИ изоляцией:

Правила прокладки кабеля из сшитого полиэтилена

СПЭ провода желательно прокладывать при нулевой температуре в окружающей среде. Разрешается проводить работы с изоляцией СПЭ без прогрева при температуре окружающей среды до −20 градусов. Желательно, чтобы была дополнительная защита из ПВХ.

Если температура достаточно низка и сильные морозы, то перед работой изделие нужно прогреть в помещении в течении двух суток, для этого есть специальный прибор. В таком случае на прокладку отводится примерно 45 минут.

По окончанию работы провод должен быть быстро засыпан первым слоем земли. Последнюю засыпку и уплотнение почвы выполняют после охлаждения изделия.

СПЭ в разрезе

Внимание! При температуре −40 и ниже работы производить категорически запрещено.

Разрешенный радиус загиба провода с изоляцией из СПЭ материалов при работе должен составлять не меньше 14 диаметров для моножильных и трехжильных изделий и 10 для трех соединенных вместе одножильных проводов.

Если необходимы загибы, то в их местах нужно нагреть изделие до 25 градусов, чтобы облегчить процесс.

Изделия СПЭ типа необходимо прокладывать с запасом по длине в 0.9 %. В туннелях и внутри помещений запас провода делается в виде зигзага, а по кабельным каналам этот запас делается с небольшим провисанием. Прокладывать изделие в виде колец недопустимо.

При работе необходимо выкладывать провод подальше от острых камней или инструментов, так как они могут нанести механические повреждения оболочке.

Читайте так же:
Провода кабель чем он опасен для человека

Правильное хранение

Важно! При покупке изделия желательно попросить у продавца лицензию и узнать срок гарантии. Если он меньше двух лет, то, возможно, это подделка. Опытные мастера рекомендуют не экономить на таких вещах. Провод прокладывается на многие годы, а дешевое изделие может привести к коротким замыканиям или пожарам.

В заключение необходимо отметить, что хоть кабель СПЭ относительно новый, он уже зарекомендовал себя на крупных промышленных объектах. В отличие от ВВГ типов, он имеет довольно много преимуществ.

Преимущества СПЭ-кабеля

До изобретения полимерных материалов электропроводные кабели изолировались пропитанной маслом бумагой («маслонаполненный кабель»). Их производство было достаточно трудоемким и дорогим, а применение неудобным: провод был слишком тяжелым и не годился для вертикальной прокладки из-за стекания масла и потери изоляционных свойств при намокании. Появление сшитого полиэтилена произвело революцию в кабельной промышленности, сделав электрические и связные провода намного прочнее, надежнее и дешевле.

Для СПЭ-изоляции стали возможны:

  • Высокие изоляционные характеристики при минимальных диэлектрических потерях,
  • Увеличение пропускной способности на 20-30% благодаря повышению верхней границы допустимых температур,
  • Термическая устойчивость ситуаций короткого замыкания,
  • Отличная влагоустойчивость кабеля, при которой отпала необходимость в дополнительной его защите,
  • Высокая гибкость провода, позволяющая сгибать его с очень малым радиусом поворота,
  • Уменьшение нагрузки на опорные конструкции за счет уменьшения веса кабеля,
  • Возможность монтажа сетевых систем при отрицательных температурах без предварительного подогрева.

Заключение

1. Рекомендуется придерживаться отмеченных в статье правил обустройства узлов транспозиции (в части выбора размеров колодца транспозиции и расположения в нём коробки транспозиции КТОПН).

2. Следует минимизировать число манипуляций с крышкой коробки транспозиции, так как при небрежном обращении они чреваты потерей герметичности. На время монтажа коробки транспозиции КТ-ОПН или на время испытаний оболочки кабельной линии постоянным напряжением 10 кВ открывать коробку не надо.

3. В случае если вскрытие коробки КТ-ОПН всё же потребовалось, то полезной будет проверка герметичности коробки, которую легко выполнить при помощи компактной переносной установки (автомобильный компрессор и манометр).

4. Целесообразно шире привлекать производителей коробок транспозиции для экспертизы принимаемых проектных решений, для контроля за соблюдением правил монтажа и эксплуатации узлов транспозиции, а также для проверки герметичности коробок в полевых условиях.

Автор статьи: Дмитриев М.В., к.т.н., доцент Санкт-Петербургского политехнического университета

Материал опубликован в журнале «Электроэнергия. Передача и распределение №4 2019».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector