10 технических характеристик кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена. Конструкция и состав.

Конструкция

В середине расположена токоведущая жила из алюминия или меди.

Поверх нее нанесен токопроводящий слой, который состоит из того же самого сшитого полиэтилена, но в него включены специальные добавки, основная часть из которых — это сажа.

Сажа добавлена для того, чтобы получить полупроводящий слой, выполняющий функцию выравнивания электромагнитного поля.

Без него, на отдельных жилах напряженность может быть увеличена до 30% по сравнению с остальными. А это способно вызвать частичные разряды между изоляцией и жилой.

Далее идет основная изоляция. Ее толщина зависит от напряжения.

Поверх основной изоляции также накладывается полупроводящий слой. Сажи в нем до 40%.

После идут различные защитные материалы:

подложка

Она может быть выполнена из кабельной бумаги или из нетканого материала с полупроводящими свойствами

экран из медных проволок

в противоположную сторону наложения проволок, на экран накручивается лента медной фольги

Ее функция обеспечить контакт между проволоками, для того чтобы распределить равномерно ток протекающий по ним.

еще один защитный слой из кабельной бумаги или ленты нетканого материала

Он удерживает экран в плотно намотанном состоянии.

поверх всего этого накладывается оболочка из защитного полиэтилена

Здесь уже применяется обычный полиэтилен со свойствами светостабилизации и хорошей механической прочности.

В другой конструкции кабеля АПвПуг-10 две новые буквы обозначают:

У

усиленная оболочка

Она по свойствам такая же как и обычная, но большей толщины.

Кабеля с усиленной оболочкой прокладываются по сложным трассам, в трубах и там, где имеется большее количество пересечений с другими кабелями, водопроводами или иными инженерными сооружениями.

Г

наличие под экраном герметизирующего слоя

Этот слой препятствует распространению воды вдоль кабеля при повреждении внешней оболочки. По своим свойствам эта водоблокирующая лента напоминает детский памперс.

То есть, при попадании воды во внутрь кабеля, эта лента разбухает и препятствует дальнейшему распространению влаги.

В отличие от изделий с бумажной изоляцией, здесь не возможна ситуация, когда кабель буквально всасывает в себя влагу на протяженности нескольких десятков метров.

Если в названии присутствует индекс “2г”, то это означает двойную герметизацию. Одна водоблокирующая лента обеспечивает продольную герметизацию, а внешний слой, выполненный из алюмополимерной ленты – поперечную.

Причем этот защитный слой, может полностью защитить кабель от незначительных трещин на внешней изоляции.

Трехфазные кабеля АПвПуг-10 фактически представляют из себя собранные воедино однофазные модели в общей защитной оболочке.

При этом многим электрическим характеристикам такие кабеля соответствуют обыкновенным видам с бумажно-пропитанной изоляцией.

Главное их отличие и достоинство заключается в том, что даже при повреждении внешних покровов и попадании воды на основную изоляцию (экран, подложки), кабель спокойно будет продолжать работать.

В отличии от обычных КЛ, где внешний дефект в итоге очень быстро сказывается на самих жилах.

Изоляция жил из сшитого полиэтилена не гигроскопична и поэтому обеспечит нормальную работу электроустановки. Фактически зафиксированное время работы кабеля СПЭ, с поврежденной и разрушенной внешней защитной оболочкой, на реальном объекте — порядка 5 лет.

Разница и сравненение кабеля с СПЭ изоляцией 6-35кв и кабеля с бумажной изоляцией:

Основные технические характеристики для высоковольтных кабелей из сшитого полиэтилена (сечение, толщина изоляции, вес, номинальный ток):

6-10кв20кв35кв110кв220кв

Дополнительные характеристики (токи КЗ, сопротивление, емкость, вместимость барабанов):

Допустимые токи КЗ для КЛ 6-10-35квПоправочные коэффицентыСопротивление жил кабеляЕмкость кабеляЗначение тока утечкиИндуктивное сопротивление жилВместимость кабельных барабанов

АСБ2л

Токопроводящие жилы должны соответствовать классам 1 или 2. Жилы должны быть однопроволочными или многопроволочными в соответствии с таблицей.

Наименование жилы	Номинальное сечение жилы, мм2
круглой	фасонной
медной	алюминиевой	медной	алюминиевой
Однопроволочная жила	6-50	6-240	25-50	25-240
Многопроволочная жила	25-800	70-800	25-400	70-240

Токопроводящие жилы одножильных кабелей всех сечений и многожильных кабелей сечением до 16 мм2, а также многожильных кабелей с токопроводящими жилами всех сечений, имеющих отдельные оболочки, должны быть круглой формы.

Токопроводящие жилы кабелей с поясной изоляцией сечением 25 мм2 и более должны быть секторной или сегментной формы. Допускается изготовление кабелей с жилами сечением до 50 мм2 круглой формы.

Многопроволочные секторные и сегментные жилы кабелей должны быть уплотнены в процессе изготовления.

Радиус закругления однопроволочных секторных жил должен быть не менее 0,5 мм.

Номинальные сечения нулевых жил, в случае четырехжильной конструкции с неравным сечением основных и нулевой жилы, указаны в таблице.

Номинальное сечение основных жил, мм2	Номинальное сечение нулевой жилы, мм2
6	4
10	6
16	10
25	16
35	16
50	25
70	35
95	50
120	70
150	70
185	95

Номинальная толщина изоляции одножильных кабелей

Номинальное сечение жилы, мм2	Номинальная толщина изоляции, мм
от 10 до 95	1,20
от 120 до 150	1,40
от 185 до 240	1,60
от 300 до 400	1.80
от 500 до 630	2,10
800	2,40

Номинальная толщина изоляции многожильных кабелей

Номинальное напряжение кабеля, кВ	Номинальное сечение основных жил, мм2	Номинальная толщина, мм
изоляции жилы	поясной изоляции
1	От 6 до 95 120 и 150 185 и 240	0,75 0,85 0,95	0,50 0,60 0,60
6	От 10 до 240	2,00	0,95
10	От 16 до 240	2,75	1,25

Бумажная изоляция кабелей должна быть пропитана вязким или нестекающим изоляционным пропиточным составом. В пропитанной бумажной изоляции ленты не должны иметь складок, разрывов.

Изоляционный пропиточный нестекающий состав не должен вытекать при длительно допустимой температуре нагрева жил кабеля.

В бумажной изоляции кабелей на напряжение 6 кВ и более не допускается совпадение более трех лент, расположенных одна над другой, и двух лент, непосредственно прилегающих к жиле или экрану, наложенному на жилу.

Совпадение продольных складок или порезов на длине более 50 мм в двух лентах, расположенных одна над другой, считается за одно совпадение.

Изолированные жилы многожильных кабелей должны быть скручены с заполнением промежутков между жилами жгутами из бумаги.

Изолированные секторные жилы многожильных кабелей на напряжение 1 кВ могут быть скручены без заполнения.

Изолированные жилы многожильных кабелей должны иметь отличительную расцветку или обозначение цифрами.

Маркировка расцветкой должна быть устойчивой, не стираемой и различимой. Маркировка должна производиться при помощи цветных лент на жилах или лент натурального цвета с полосками, отличающимися друг от друга по цвету.

Маркировка цифрами производится печатанием или тиснением и должна быть отчетливой. Цвет цифр при маркировке печатанием должен отличаться от цвета изоляции жилы. Цифры должны иметь одинаковый цвет.

При цифровом обозначении на поверхности изоляции или верхней ленте первой жилы должна быть цифра 1, второй жилы — 2, третьей жилы — 3, четвертой жилы — 4. При этом номеру 1 соответствует белая или желтая, номеру 2 — синяя или зеленая, номеру 3 — красная или малиновая, номеру 4 — коричневая или черная расцветка.

Изоляция жилы меньшего сечения (нулевой) может быть любого цвета и может не иметь цифрового обозначения.

При обозначении изолированных жил цифрами расстояние между ними не должно быть более 35 мм.

Поверх скрученных изолированных жил многожильных кабелей должна быть наложена поясная изоляция номинальной толщиной в соответствии с таблицей

Под оболочкой кабеля на поверхности изоляции или под поясной изоляцией на специальной ленте, не более чем через каждые 300 мм, должны быть четко нанесены опознавательный индекс завода-изготовителя и год выпуска кабеля.

В кабелях с диаметром под оболочкой менее 20 мм допускается применение цветной отличительной нити.

Лента должна быть изготовлена из бумаги натурального цвета. Отсутствие ленты по длине кабеля более 1 м не допускается. Ширина ленты — не менее 10 мм. Высота шифра — не менее 6 мм.

Сечения

Кабель ПУГНП

Серийный кабель тпп выпускают с жилами диаметром (мм): 0,32; 0,4; 0,5; 0,64; 0,7 и 0,9. При необходимости по известной геометрической формуле (S= (π*d2)/4) можно вычислить площадь сечения. Для d=0,64 значение S = (3,14+0,642)/4 = 0,8874 мм кв. При умножении на количество проводников уточняют общее сечение кабеля.

В цифровой части типового обозначения зашифрованы следующие параметры (50 х 2 х 0,64):

• 50 – количество пар;
• 2 – парное расположение проводников;
• 0,64 – диаметр токопроводящей жилы в мм.

По этим значениям в справочной таблице можно определить соответствующий наружный диаметр изделия – 22,8 мм.

Особенности заземления кабельной трассы

Наружное покрытие СПЭ проводников выполнено из полупроводящего материала. Это необходимо для поиска повреждения оболочки. Однако этот факт создает некоторые сложности при заземлении.

Если к земле подключаются оба конца кабеля, то при протекании по нему тока на внешней оболочке наводится ЭДС. В результате возникает ток, циркулирующий между землей и полупроводящей оболочкой. Это приводит к лишним и нежелательным потерям активной энергии. Проблема решается разделением линии на 3 участка и транспозицией отрезков полупроводящей оболочки. Для этого выпускаются специальные транспозиционные муфты, которые позволяют выполнить отвод от оболочки отдельным высоковольтным проводом.

Транспозиционная муфта 110 кв

Практикуют и другой способ заземления экрана — подключение с одного конца. В таком случае на оставшемся свободным окончании кабеля наводится чрезмерно большое напряжение. Это требует подключения разрядников или ограничителей перенапряжения (ОПН). Их рекомендуется использовать на 6 кВ. Перед испытанием линии все ОПН придется отключать, что крайне неудобно на длинных трассах.

Из практики эксплуатации СПЭ-кабеля

Опыт внедрения кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена в других странах показал их большие возможности и преимущества. Однако не обошлось без ошибок при постановке этих кабелей в производство. Так, изначально при изготовлении кабелей многие производители применяли более дешевую технологию «силановой сшивки» полиэтиленовой изоляции. Ее отличительной особенностью является то, что наложение изоляции происходило на обычной экструзионной линии, при этом в полиэтиленовый пластикат добавлялись специальные смеси для обеспечения сшивки при нормальной температуре. Для сравнения сейчас в основной массе сшивка кабелей производится в среде нейтрального газа при температуре 300–400 °С и давлении 8–9 атмосфер. Для обеспечения необходимых эксплуатационных качеств сшивка должна происходить равномерно по толщине изоляции. При применении силановой сшивки это требование обеспечить чрезвычайно трудно при толщине изоляции, которая применяется для кабелей на напряжении 10 киловольт. В результате неравномерной сшивки эксплуатационные качества, срок службы, степень подверженности изоляции воздействию водотриингов, электрическая прочность оказывались значительно хуже расчетных, что приводило к большому числу электрических пробоев. Поэтому на сегодняшний день подавляющее большинство производителей используют технологию сшивки в среде нейтрального газа.

Этот опыт был учтен и при постановке в производство данного кабеля в России, также как и другие требования, предъявляемые к кабелям среднего напряжения российскими заказчиками. В результате конструкция кабеля, производимого в России отличается от европейской. Так как кабель применяется в основном в сетях 10 кВ, толщина изоляции была увеличена с 3,4 до 4,0 мм. При прокладке в земле применяется оболочка из полиэтилена высокой плотности, обеспечивающая необходимую защиту кабеля от механических повреждений, как при прокладке, так и в процессе эксплуатации. Если необходима герметизация экрана, используются два слоя водонабухающих лент под и поверх медного экрана, накладываемых с перекрытием. При прокладке кабеля в кабельных сооружениях применяется оболочка из ПВХ пониженной горючести.

Их всего сказанного выше можно сделать выводы, что кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена являются предпочтительными и имеют большие перспективы при строительстве и реконструкции кабельных линий на напряжение 6, 10, 35 кВ. Благодаря уникальным характеристикам, высокой электрической прочности изоляции, невысокой повреждаемости, длительному сроку службы СПЭ-кабелей, их применение становится не только технически обоснованным, но и экономически выгодным.

1964

Закладки

Последние публикации

Николай Любимов вручил рязанским энергетикам награды за победы в конкурсе «Российская организация высокой социальной эффективности»

Вчера, в 17:02

26

Продолжается развитие системы учета энергоносителей на Чебоксарской ТЭЦ-2

Вчера, в 16:06

20

Оборудование «ЗЭТО» для питающего центра Петродворцового района Санкт-Петербурга

18 января в 16:18

21

Специалисты Курскэнерго оперативно восстановили электроснабжение потребителей, нарушенное непогодой

15 января в 12:44

63

Решение CrossTech Smart Assets включено в реестр российского ПО

14 января в 18:41

63

Энергетики филиала «Россети Центр» – «Курскэнерго» переведены в режим повышенной готовности в связи с погодными условиями

14 января в 14:55

76

Медицинские трансформаторы «Полигон» установлены в больнице в Нижнем Новгороде!

14 января в 11:55

67

Бархатная реновация

14 января в 11:39

73

Испытательный центр на базе «ЗЭТО» – гарантия надежности и качества

13 января в 18:51

73

Сотрудник Белгородэнерго удостоен государственной награды

12 января в 20:49

90

Самые интересные публикации

Новая газотурбинная ТЭЦ в Касимове выдаст в энергосистему Рязанской области более 18 МВт мощности

4 июня 2012 в 11:00

216689

Выключатель элегазовый типа ВГБ-35, ВГБЭ-35, ВГБЭП-35

12 июля 2011 в 08:56

46508

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

28 ноября 2011 в 10:00

36742

Распределительные устройства 6(10) Кв с микропроцессорными терминалами БМРЗ-100

16 августа 2012 в 16:00

21911

Элегазовые баковые выключатели типа ВЭБ-110II

21 июля 2011 в 10:00

20602

Признаки неисправности работы силовых трансформаторов при эксплуатации

29 февраля 2012 в 10:00

19065

Оформляем «Ведомость эксплуатационных документов»

24 мая 2017 в 10:00

16912

Правильная утилизация батареек

14 ноября 2012 в 10:00

14283

Проблемы в системе понятий. Отсутствие логики

25 декабря 2012 в 10:00

12417

Порядок переключений в электроустановках 0,4 – 10 кВ распределительных сетей

31 января 2012 в 10:00

11822

Виды изоляционных материалов СПЭ

Сшитый полиэтилен может производиться по разным технологиям при изменениях температуры, давления проходящей реакции, а также сопутствующих веществ. При этом получают материалы, которые несколько отличаются по своим свойствам. В электроизоляционной промышленности используются:

• PEXb – полиэтилен, «сшитый» химическим силановым (или силанольным) способом. В его производстве используются вещества кремневодороды, которые с повышением температуры до 80-90 C участвуют в гидролизе, связывая боковые ответвления полимерных макромолекул. Сравнительно дешевый метод, дает около 65 % сшивки. Был очень распространен на начальном этапе использования полиэтилена в качестве кабельной изоляции, но давал неравномерность распределения свойств по всему объему.
• PEXa «сшивается» в присутствии перекиси водорода, из-за чего называется «пероксидным», при повышении температуры до 400 C и давления 8-9 атм. Такой метод модификации полиэтилена более сложный и дорогой, но дает до 80 % сшитых молекул и сравнительно равномерное распределение показателей по объему материала. Получил наибольшее применение как высоковольтная изоляция большой толщины.

ВНИМАНИЕ! На данный момент изоляция PEXb разрешена только для кабелей, рассчитанных на напряжение не более 1 кВ. При большем напряжении она имеет меньшую электростойкость, часто дает пробои и быстро приходит в негодность. Для изоляции провода в 10-35 кВ и более используется только материал PEXa!

Для изоляции провода в 10-35 кВ и более используется только материал PEXa!

АПвЭП, АПвЭгП, АПвЭгаП, АПвЭПу, АПвЭгПу, АПвЭгаПу, ПвЭП, ПвЭгП, ПвЭгаП, ПвЭПу, ПвЭгПу, ПвЭгаПу

ТУ У 31.3-00214534-017-2003IEC 60502-2:1997

АПвП, АПвПг, АПвП2г, АПвПу, АПвПуг, АПвПу2г, ПвП, ПвПг, ПвП2г, ПвПу, ПвПуг, ПвПу2г ТУ 16.К71-025-96, ТУ 16.К71-300-2001; NA2XS2Y, NA2XS(F)2Y, N2XS2Y, N2XS(F)2Y DIN VDE 0276-620:1996 (HD 620 S1 ч.5С, 6С) Кабели предназначены для прокладки в помещениях, туннелях, каналах, шахтах, земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью грунта. Кабели с герметизацией экрана (с маркировкой «г», «га») применяются в грунтах с повышенной влажностью и сырых, частично затапливаемых помещениях. Кабели с усиленной оболочкой предназначены для прокладки на сложных участках трасс в соответствии с ЕТУ. Конструкция многопроволочная, уплотненная токопроводящая жила, алюминиевая или медная внутренний экструдированный полупроводящий слой изоляция из сшитого полиэтилена внешний экструдированный полупроводящий слой слой обмотки: полупроводящим полотном или водонабухающей лентой (кабели с маркировкой «г», «га») медный экран слой обмотки полупроводящим полотном , водонабухающей лентой (кабели с маркировкой «г», «га»), или экструдированное заполнение для трехжильных кабелей алюмополимерная лента (кабели с маркировкой «га») наружная оболочка из полиэтилена (усиленная для кабелей с маркировкой «у») Возможно изготовление трехжильных кабелей с общим медным экраном по скрутке сердечника.

Технические характеристики

Сечение токопроводящей жилы	25 – 800 мм2 для одножильных 25 – 300 мм2 для трехжильных
Уровень частичных разрядов	не более 10 пКл при напряжении 1,73 u
Диапазон рабочих температур	от минус 60 °С до 50 °С.
Максимальная допустимая температура жилы:	длительно 90 °Св аварийном режиме 130 °Св режиме короткого замыкания 250 °С
Поставка кабелей	барабаны № 12 – 30
Примеры записи при заказе	«ПвЭгП-6/10 1х500/70»; «АПвЭП-10 3х240/50»

Возможна поставка трех скрученных вместе одножильных кабелей. Пример записи при заказе: «3хПвЭП-10 1х185/50».

Модель

Была разработана простая модель расходов на жизненный цикл13,14, включающая следующие факторы:

• Стоимость кабеля
• Стоимость монтажа кабельной линии
• Прогнозируемый срок службы кабеля
• Условия окончания срока службы – время до потери надежности, количество отказов кабеля до его замены
• Расходы на восстановление кабеля после повреждения
• Расходы на техническое обслуживание
• Расходы, связанные с потерями в кабеле (потери в проводнике, диэлектрике и оболочке)

Для более эффективного сравнения кабельных технологий, использующих кабели с различным прогнозируемым сроком службы (которые будут рассмотрены в этом документе), результат модели рассчитывается для нескольких жизненных циклов: за более длительный период времени в кабеле с более коротким жизненным циклом  происходит больше событий отказа, чем в кабеле с более длинным жизненным циклом.  На рис. 2 показаны жизненные циклы кабелей с 25-летним жизненным циклом (кабель A) и 40-летним жизненным циклом  (кабель B) за 80 лет.   Предполагается, что оба типа кабеля прокладываются в год 1 и отказы кабелей обоих  типов начинают появляться за  5 лет до окончания жизненного цикла (т. е. в данном случае через 20 и 35 лет службы кабеля).  По завершению жизненного цикла кабели заменяются на кабели такого же типа; так кабель A первый раз заменяется через 25 лет службы, а кабель кабель B — через 40 лет.  За 80 лет линия, содержащая кабель A, заменялась чаще (три раза) и испытывала больше отказов,  чем линия, содержащая кабель B (дважды).

В примере, показанном на рис. 2, увеличение количества отказов в конце жизненного цикла кабеля приближено к точке поворота на  U-образной кривой надежности.  Также в этом случае не учитывались  отказы в начале жизненного цикла кабеля (в период приработки) и повреждения по вине третьей стороны в течение его жизненного цикла .  Другой метод моделирования отказов кабеля в течение всего его жизненного цикла — сбор распределительными сетевыми компаниями статистических данных об отказов (например,  количество отказов  на 100 километрах линии за год) и преобразование их в среднюю стоимость восстановления одного метра линии за каждый год использования кабеля до окончания его жизненного цикла). В этой работе используется именно этот метод, причем расчет всех расходов основан на данных, предоставленных ОАО «Ленэнерго».

В этой модели также учитывались расходы на монтаж новой линии после окончания жизненного цикла существующей линии.  Например, при расчете расходов на жизненный цикл кабелей, проложенных в трубопроводах за первый год необходимо учитывать расходы на монтаж как кабелей, так и  трубопроводов, однако в конце жизненного цикла кабеля необходимо заменить только кабели, поскольку трубопроводы можно использовать повторно.
В этой модели не учитывались косвенные финансовые последствия отказов кабеля (например, потеря репутации компании, штрафы контрольно-надзорных органов или снижение доходов).  Дополнительные сведения о модели можно найти в13.

 

С пластмассовой изоляцией

• Шланг из поливинилхлоридного пластиката………..Шв
• Без наружного покрова……………………………………….Г
• Бронированный………………………………………………….Бб
• Оболочка из полиэтилена, самозатухающего
• и вулканизированного полиэтилена,
• поливинилхлоридного пластика, алюминия……… П, Пс, Пв, В, А
• Жила медная………………………………………………………–
• То же алюминиевая …………………………………………….А

В настоящее время применяют, как правило, кабели с алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке. Применение кабелей с медными жилами требует специального обоснования. Для КЛ, прокладываемых в земле и воде, применяют бронированные кабели. Применение кабелей в свинцовой оболочке предусматривается для прокладки подводных ли­ний, в шахтах, опасных по газу и пыли, для прокладки в особо опасных коррозионных средах. В остальных случаях при невозможности исполь­зовать кабели в алюминиевых или пластмассовых оболочках их замена на кабели в свинцовых оболочках требует специального обоснования.

В последние годы в сетях зарубежных энергосистем получили ши­рокое распространение кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (российское обозначение СПЭ, английское – XLPE). Кабели средне­го напряжения из сшитого полиэтилена занимают 80–85 % рынка в США и Канаде, 95 % – в Германии и Дании, 100 % – в Японии, Фин­ляндии, Швеции и Франции.

Основные достоинства кабелей со СПЭ-изоляцией:

• изготавливаются на напряжение до 500 кВ;
• срок службы кабелей составляет не менее 30 лет;
• пропускная способность в зависимости от условий прокладки на 15– 30 % выше, чем у кабелей с бумажной или маслонаполненной изоляци­ей, т.к. кабели со СПЭ-изоляцией рассчитаны на длительную работу При температуре жилы 90 «С, а их бумажно-масляные аналоги допуска­ют нагрев до 70 °С;
• отвечают экологическим требованиям;
• прокладка и монтаж меньше зависят от погоды и могут проводить­ся даже при температуре –20 °С;
• значительно дешевле и проще становятся обслуживание и ремонт При механических повреждениях, существенно легче выполняются про­кладка и монтаж соединительных муфт и концевых заделок в полевых условиях.

Для кабелей с нормально пропитанной бумажной изоляцией наибольшая допустимая разность уровней между точками прокладки при­ведена в табл. 3.27. Разность уровней для кабелей с нестекающей про­питкой, пластмассовой и резиновой изоляцией не ограничивается. Максимальная возможная разность уровней в маслонаполненных КЛ низкого давления составляет 20–25 м. Для кабелей высокого давления (в стальных трубах) возможная разность уровней между стопорными муфтами определяется минимально допустимым снижением давления масла в трубопроводе до 1,2 МПа. Нормальное давление масла прини­мается равным (1,5±2%) МПа, максимальное – согласовывается с за­водом-изготовителем.

Максимальные строительные длины силовых кабелей приведены в табл. 3.28. Для маслонаполненных кабелей 110 кВ и выше стандартная строительная длина составляет до 800 м. Завод-изготовитель уточняет строительные длины таких кабелей в соответствии с проектом проклад­ки линии. Расчетные данные кабелей с бумажной изоляцией до 35 кВ и маслонаполненных кабелей 110 и 220 кВ с пластмассовой изоляцией приведены в табл. 3.29 и 3.30.

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

• Повышенная пропускная способность, ставшая возможной благодаря возрастанию величины допустимой температуры кабельной жилы. При этом допустимые величины нагрузочных токов могут быть выше, чем у кабелей с аналогичными параметрами 15-30%;
• Нет нужды в дополнительной оболочке из металла, поскольку устойчивость к влаге достаточно высока;
• Обеспечен гораздо более высокий ток температурной устойчивости при коротком замыкании;
• Снижены диэлектрические потери и повышены электрические изоляционные параметры;
• Не требуется предварительный прогрев кабелей при их прокладке в условиях низких температур (до -20С);
• Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена обладает меньшей массой и габаритными размерами.

Учитывая все эксплуатационные характеристики суммарно, силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена более надежны, эффективны и экономичны, поскольку требуют на монтаж, содержание и реконструкцию кабельных линий меньших расходов. В ведущих странах мира кабели такого типа эксплуатируются уже более 40 лет, и полностью оправдали свое применение на практике. К примеру, у кабелей с изоляцией из СПЭ процент электрических пробоев меньше, чем у кабелей с изоляцией из БПИ на 2-3 порядка.

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена (алюминиевый)

АПВВГнг
АПвБП 10
АПвПу
АПвВнг-LS
АПвБП
АПвзБбШп
АПвБбШвнг
АПвПуг
АПвВнг-LS (10 кВ)
АПвБПг
АПвКаП
АПвКШп
АПвПуг (20 кВ)
АПвВнг-LS (20 кВ)
АПвБбШп
АПвП 10
АПвБШп
АПвПу2г
АПвВГнг-LS
АПвБбШв
АПвПг 10
АПвБШв
АПвПу2г (20 кВ)
АПвБВ
АПвБбШнг
АПвПу 10
АПвБШнг(А)-LS
АПвП2г
АПвБВнг
АПвБбШнг-LS
АПвПуг 10
АПвБШвнг
АПвВ
АПвБВнг-LS
АПвПТи
АПвПу2г 10
АПвП
АПвВГ
АПвБВнг-LS (6 кВ)
АПвПу2гж
АПвВнг 10
АПвПг
АПвВнг
АПвБВнг-LS (10 кВ)
АПвБШвнг-ХЛ
АПвБВнг 10
АПвПг (20 кВ)
АПвВнг (20 кВ)
АПвКП2г
Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена (медный)

ПвБШвнг-LS	ПвП 10	ПвБШвнг(А)	ПвП	ПвБбШнг
ПвБВнг	ПвПу2г 10	ПвВГ	ПвПг	ПвБВ
ПвБбШнг-LS	ПвБВнг-LS 10	ПвВГнг	ПвП2г	ПвБВнг-LS
ПвБП	ПвБбШп-ХЛ	ПвВнг-LS	ПвПу	ПвБВнг-ХЛ
ПвБПг	ПвКШп	ПвВГнг-LS	ПвПу2г	ПвВГЭ
ПвзБбШп	ПвБШв	ПвВ	ПвПуг	ПВБбШвнг-LS
ПвВнг-LS 10	ПвБШп	ПвВнг	ПвБбШп
ПвВнг 10	ПвПу2гж	ПвВнг-ХЛ	ПвБбШв

Предлагаем Вашему вниманию запатентованные проектные и монтажные решения для открытой прокладки и крепления силовых кабелей от 0,4кВ до 220кВ.

Данные новейшие системы позволяют эффективно использовать существующее пространство, увеличить наполненность кабельных сооружений, обеспечивают прочное крепление кабелей и их сохранность при аварийном режиме, позволяют увеличить срок службы кабельных линий и существенно снизить объем необходимых затрат при прокладке кабеля и последующем обслуживании кабельных линий. Полностью соответствуют нормам проектирования Министерства энергетики Республики Беларусь по прокладке кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена пероксидной сшивки (ТКП 611-2017 (33240)), На сегодняшний день данную продукцию уже используют крупнейшие предприятия энергетического, нефтедобывающего, металлургического и химического комплексов России, СНГ и Беларуси

Также хотим обратить Ваше внимание, что наши системы прокладки и крепления кабеля уже прошли конкурсный отбор и применяются при строительстве Белорусской АЭС, что говорит о соответствии высоким требованиям безопасности при монтаже и последующей эксплуатации. Наша продукция была одобрена к применению, в том числе, и при строительстве олимпийских объектов в Сочи, космодрома «Восточный», ПАО «Уралкалий» и мн. др

др. Мы готовы оказать информационную и техническую поддержку еще на стадии проектирования — от адаптации проекта до проектирования кабельных линий «с нуля»

Обязательно обратите внимание на видеоматериалы на канале YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=pcsB-21YZ6I — Системы прокладки и крепления кабеля https://www.youtube.com/watch?v=2TJV7tChrYk — Испытания узлов крепления серии УКР и УК на электродинамическую стойкость к токам КЗ

Отправить запрос

вернуться

Выводы

На основе подробного обсуждения и детальных данных, предоставленных ОАО «Ленэнерго», был проведен анализ расходов на жизненный цикл кабеля с БПИ и кабеля с изоляцией из триингостойкого СПЭ. Результаты проведенного анализа показали следующее:

1. Если рассматривать только первоначальные расходы на жизненный цикл кабелей обоих типов, прокладываемых в городе, при условии, что жизненный цикл кабелей обоих типов составляет 30 лет, то расходы на жизненный цикл кабеля с изоляцией из  СПЭ на 3,6% меньше, чем на жизненный цикл кабеля с БПИ.
2. Если предположить, что кабели с изоляцией из СПЭ будут служить 40 лет (что соответствует жизненному циклу кабелей такого типа, используемых в странах Западной Европы и США), то экономия увеличивается почти до 12%.
3. Кабель с изоляцией из СПЭ имеет более высокую максимально допустимую температуру токопроводящей жилы по сравнению с  кабелем с БПИ, и поэтому по нему можно передавать больше электроэнергии.  Если расходы на жизненный цикл корректируются с учетом повышения пропускной способности, то экономия увеличивается до 25% даже при самых консервативных предположениях.

Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Исходные данные:

Требуется обеспечить питание двух трансформаторов ТМ-4000/10 от подстанции. Линия состоит из двух групп одножильных кабелей АПвЭгП, группы могут быть расположены треугольником или в плоскости. Линия прокладывается в грунте (в траншее) и по территории предприятия по эстакаде. Расстояние между группами кабелей в траншее 200 мм, а на эстакаде равно диаметру группы кабелей, связанных в треугольник.

Линия имеет участок перехода в трубах длиной 20 м, проложенных в земле, каждый кабель в отдельной трубе. Расчетная температура воздуха 30 °С, грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1 °К⋅м/Вт. Релейная защита отключает ток короткого замыкания через 0,2 с, величина тока короткого замыкания 24 кА.

Сечение токопроводящей жилы и марка кабеля выбраны по РД К28-003:2007 «Руководство по выбору, прокладке, монтажу, испытаниям и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение от 6 до 35 кВ».

Решение:

1. Определяем расчетный ток в нормальном режиме:

2. Расчетный ток кабельной линии в режиме допустимой перегрузки трансформатора на 40 % (послеаварийный режим) составит:

3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:

где: Jэк =1,4 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=4500 ч.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 185 мм2.

Необходимо выбрать номинальное сечение жилы кабеля, допустимый ток для которого не менее 324 А.

Сечение 185 мм2 не проходить для кабелей, проложенных в земле для способа прокладки треугольником. В таблице 2.5 указан допустимый ток в земле 367 А, которому соответствует номинальное сечение алюминиевой жилы 240 мм2, а для кабеля сечением 185 указан 317 А < 323,3 А. Поэтому принимаем кабель сечением алюминиевой жилы 240 мм2.

4.1 Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее рассчитывается при помощи поправочных коэффициентов:

• к2=0,97 (табл.2.10);
• к3=1,18 (табл.2.12);
• к4=0,83 (табл.2.17).

т.е. сечения жилы 240 мм2 при выбранных условиях прокладки достаточно.

4.2 Для прокладки в плоскости допустимый ток для номинального сечения жилы 240 мм2 в земле 373 А. Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее определяется с учетом коэффициентов:

• к2=0,97 (табл.2.10);
• к3=1,18 (табл.2.12);
• к4=0,83 (табл.2.17)

4.3 Для участка кабеля, проложенного в отдельных трубах, допустимый ток составляет 351 А; поправочные коэффициенты:

• к2=0,97 (табл.2.11);
• к3=1,14 (табл.2.13);
• к4=0,85(табл.2.19)

4.4 Для кабеля, проложенного на воздухе (на эстакаде), допустимый ток составляет 502 А, поправочный коэффициент к5=1,00 (табл.2.21)

Таким образом, выбранное номинальное сечение 240 мм2 обеспечивает пропускную способность линии на всей длине трассы при выбранных видах прокладки.

5. Допустимый односекундный ток короткого замыкания для выбранного сечения жилы кабеля 22,7 кА (табл.2.25); соответствующий допустимый ток короткого замыкания продолжительностью 0,2 с составит:

т.е. больше требуемого тока 24 кА.

6. При выборе сечения медного экрана должно выполняться условие:

Iк.з.экрана > I2ф(к.з.)

где:

• Iк.з.экрана – допустимый ток медного экрана;
• I2ф(к.з.) – двухфазный ток КЗ. Для того чтобы получить двухфазный ток КЗ из трехфазного нужно умножить на √3/2.

6.1 Определяем двухфазный ток КЗ:

I2ф(к.з.) = √3/2* I3ф(к.з.) = 0,87*24 = 20,88 кА

Из табл.2.27 выбираем сечение медного экрана 50 мм2, при длительности короткого замыкания 0,2 с, допустимый ток короткого замыкания по экрану составит:

т.е. больше требуемого тока 20,88 кА, в принципе можно принять сечение медного экрана 50 мм2, но так как допустимое значение медного экрана близко к расчетному двухфазному току, чтобы перестраховаться принимаем сечение 70 мм2.

Таким образом, при указанных исходных данных выбран кабель АПвЭгП-10 1х240/70.