Технические характеристики кабелей СПЭ
Кабель ВВГ ПНГ (А): расшифровка
Буквенная аббревиатура проводников указывает на их марку, устройство и варианты исполнения. Она включает в себя индексы, которые описывают состав материалов, из которых выполнены:
- жила;
- изоляция жил;
- оболочка.
Цифры обозначают количество жил, сечение и номинальное напряжение (кВ).
Таблица буквенной маркировки СПЭ-кабелей
Пример такой маркировки, обозначение и расшифровку можно разобрать, обратившись к картинке ниже.
Пример маркировки
Технические характеристики для любой марки продукции можно посмотреть в таблицах. При рассмотрении необходимо учитывать категорию сетей (по МЭК 60183).
К сведению. В таблицах учитываются минимальные сечения экрана, выбранные по значениям токов КЗ (коротких замыканий). С увеличением сечения экрана необходимо делать поправку на длительно допустимые токи, их значение уменьшается.
Технические характеристики проводников для напряжений 6-10 кВ
Пример обозначения
- Круглая многопроволочная уплотнённая токопроводящая жила материал: АПвП, АПвПг, АПвП2г, АПвПу, АПвПуг, АПвПу2г, АПвВ, АПвВнг-LS — алюминий (А),
ПвП, ПвПг, ПвП2г, ПвПу, ПвПуг, ПвПу2г, ПвВ, ПвВнг-LS — медь,
сечение: от 50 до 800 кв.мм.;
2. Экран по жиле из экструдируемого полупроводящего сшитого полиэтилена;
3. Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв);
4. Экран по изоляции из экструдируемого полупроводящего сшитого полиэтилена;
5. Разделительный слой:
— из ленты полупроводящей крепированной бумаги;
— для кабелей с индексом «г» и «2г» из полупроводящей водоблокирующей ленты;
6. Экран из медных проволок, скреплённых медной лентой*:
— сечением не менее 16 кв. мм для кабелей с сечением жилы 50-120 кв. мм,
— сечением не менее 25 кв. мм для кабелей с сечением жилы 150-300 кв. мм,
— сечением не менее 35 кв. мм для кабелей с сечением жилы 400 кв. мм и более;
7. Разделительный слой:
— из двух лент крепированной бумаги или прорезиненной ткани или полимерной ленты;
— для кабелей с индексом «г» из двух лент крепированной бумаги или водоблокирующей ленты;
— для кабелей с индексом «2г» из водоблокирующей ленты.
8. Разделительный слой:
— из алюмополимерной ленты (для кабелей с индексом «2г»);
— из слюдосодержащей ленты (для кабелей с оболочкой Внг-LS категории А).
9. Оболочка:
— для АПвП, АПвПг, АПвП2г, ПвП, ПвПг, ПвП2г — из полиэтилена (П),
— для АПвПу, АПвПуг, АПвПу2г, ПвПу, ПвПуг, ПвПу2г — из полиэтилена, увеличенной толщины (Пу);
— для АПвВ, ПвВ из ПВХ пластиката (В);
— для АПвВ, ПвВнг-LS из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности (кабели выпускаются категорий А или В пожарной безопасности).
Область применения
Кабели могут применяться как для новых проектов с применением соответствующих соединительных и концевых муфт, так и для ремонта (замены отдельных участков) существующих кабельных линий с пропитанной бумажной изоляцией с применением соединительно-переходных муфт.
|
Марка кабеля |
Область применения |
|
ПвП, АПвП |
Для стационарной прокладки в земле (в траншеях) независимо от степени коррозионной активности грунтов и вод. Допускается прокладка на воздухе, в том числе в кабельных сооружениях, при условии обеспечения дополнительных мер противопожарной защиты, например, нанесения огнезащитных покрытий. |
|
ПвПу, АПвПу |
То же, для прокладки по трассам сложной конфигурации. |
|
ПвВ, АПвВ |
Для стационарной прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях. Допускается прокладка в сухих грунтах. |
|
ПвВнг-LS, АПвВнг-LS |
То же, при групповой прокладке. |
Кабели с индексами “Г” и “2Г” предназначены для прокладки в грунтах с повышенной влажностью и сырых, частично затапливаемых сооружениях
Кабели предназначены для прокладки на трассах без ограничения разности уровней.
Кабели марок:
ПвВ, АПвВ не распространяют горение при одиночной прокладке (нормы МЭК 60332-1),
ПвВнг-LS, АПвВнг-LS – при прокладке в пучках (нормы МЭК 60332-3 категории А и В).
Опыт установки
Уникальность ПКПО-КВ заключается в индивидуальной адаптации под проекты заказчика, и это отлично показал опыт установки переходного пункта в ограниченных условиях жилой застройки Петрозаводска. На данный момент это техническое средство для соединения воздушных и кабельных ЛЭП не имеет аналогов как в России, так и за рубежом.
Установка ПКПО-КВ в г. Петрозаводск
|
Переходной пункт ПКПО-КВ-35-2 в г. Петрозаводск республики Карелия установлен в рамках титула «Реконструкция ВЛ-35 кВ N61/62 с устройством кабельных линий в г. Петрозаводске». Заказчиком работ выступило «Карелэнерго» – филиал ПАО «МРСК Северо-Запада». Компания AMAST PL выполнила поставку ПКПО-КВ-35-2 с повышенными эстетическими свойствами всего через два месяца после заключения договора. В сложных условиях близости жилой застройки и необходимости установки переходного пункта на отвесном берегу реки были применены современные технические решения:
|
 |
Установка ПКПО-КВ для АО “Томинского горно-обогатительного комбината”.
В декабре 2019 была реализована поставка комплектных переходных пунктов ПКПО-КВ для организации кабельной вставки на ВЛ 110 кВ обеспечивающей питание АО “Томинский горно-обогатительный комбинат”.
В состав комплектных переходных пунктов вошли специально рассчитанные многогранные опоры, фундаменты из стальных свай-оболочек и комплекты электротехнического оборудования, собранные под заданные условия.
Благодаря комплектности пункта был решен вопрос подбора марок электрооборудования и обеспечения их совместимости, а также вопрос разработки опоры переходного пункта со специальными узлами крепления и эксплуатационными площадками.
Заказчики отдельно отметили быстроту и легкость монтажа многогранных опор в составе переходных пунктов.
Электрические провода
Многие пользователи считают, что словосочетания «кабель» и «провод» — это синонимы, тем не менее, это не вполне так. Кабель — электротехническое изделия, обычно, с несколькими защитными оболочками. Провода, тоже разновидность электротехнической продукции, однако конструкционно более простые. Как правило, они обладают единственный изоляционным слоем, редко двумя, а иной раз изготавливаются и совсем без изолирующего слоя. Предназначение у них различное. Кабельное изделие предназначается для электропередачи в сетях с большими токовыми нагрузками. Провода эксплуатируются в электросетях и установках не более 380 В.
На электротехническом рынке присутствует большое количество модификаций проводов, наиболее популярные из них: ПБПП, АПВ, ППВ, ПБППг и ШВВП. Данные изделия применяются для разнообразных задач: внутридомовые электросети, подсоединение установок и оборудования, заземляющие системы и в других схемах энергоснабжения.
Шнуры электрические
Конструкция
С примерной расшифровкой маркировки разобрались, теперь давайте перейдем к рассмотрению общей конструкции бронированных кабелей. Он состоит из:
- Токопроводящей жилы из алюминия или меди.
- Слоя изоляции поверх жилы, обычно это ПВХ, полиэтилен или пропитанная бумага.
- Далее идет экран из медных проволок или же различных проводящих лент, например из металла или проводящих картонов и бумаг.
- Поверх экрана еще один слой изоляции.
- Затем идет слой брони, обычно выполненной в виде лент, тогда верхняя лента накладывается так, чтобы перекрывать стыки витков нижней ленты. Ленты как спираль на кабель.
- В центре кабеля может располагаться осевой элемент, это может быть стальной канат или прут из стеклопластика в покрытии или без. Он выполняет несущую роль и снимает механические нагрузки с жил.
На конце устанавливается специальная муфта для бронированного кабеля концевая — она нужна для того, чтобы слои изоляции и защиты кабеля оставались в целостности и сохранности, а жилы были разведены друг от друга и надежно заизолированы.
Концевая муфта, слева видно заземляющий проводник для брони, жилы разведены и заизолированы, на них надеты изоляторы
Для соединения строительных длин бронированного кабеля или соединения в ходе ремонтных работ при повреждениях тоже выполняется в муфтах, которые обычно заливаются битумом или другими диэлектрическими растворами. Если конкретнее, то этот пункт зависит от того на какое напряжение рассчитан кабель, чем выше напряжение, например распределительные сети 6-10кВ, тем более жесткие требования к соединениям и изоляции. При высоком напряжении наличие воздуха в соединении может быть губительным, так как происходит его ионизация, в результате чего возможно развитие разрядов.
АПвП / ПвПАПвПу / ПвПу
Конструкция
- Круглая токопроводящая жила,
материал: АПвП, АПвПу, — алюминий (А),
ПвП, ПвПу — медь,
сечение: от 50 до 800 мм2; - Экран по жиле из экструдируемого полупроводящего сшитого полиэтилена;
- Изоляция из сшитого полиэтилена (Пв);
- Экран по изоляции из экструдируемого полупроводящего сшитого полиэтилена;
- Разделительный слой;
- Экран из медных проволок, скрепленных медной лентой*:
— сечением не менее 16 мм2 для кабелей с сечением жилы 50-120 мм2,
— сечением не менее 25 мм2 для кабелей с сечением жилы 150-300 мм2,
— сечением не менее 35 мм2 для кабелей с сечением жилы 400 мм2 и более; - Разделительный слой;
- Оболочка:
— для ПвП, АПвП — из полиэтилена (П),
— для ПвПу, АПвПу — из полиэтилена, увеличенной толщины (Пу).
* Сечение экрана выбирается в зависимости от токов короткого замыкания. Возможно изготовление кабеля с увеличенным сечением экрана.
Область применения
Применяются для стационарной прокладки в земле (в траншеях) независимо от степени коррозионной активности грунтов и вод.
Допускается прокладка на воздухе без защиты от солнечной радиации, в том числе в кабельных сооружениях, при условии обеспечения дополнительных мер противопожарной защиты, например, нанесения огнезащитных покрытий.
Кабели прокладываются на трассах без ограничения разности уровней.
Кабели марок АПвПу и ПвПу предназначены для прокладки на сложных участках кабельных трасс.
Сертификация
Кабели прошли испытания и имеют сертификаты соответствия ТУ (выданы АНОЦ «Секаб», г. Москва).
| АПвП | ||
| Число и сечение жилы/экрана | Наружн. Диаметр кабеля, мм | Расчетн. Масса кабеля, кг/км |
| 1 х 50 / 16 | 29,6 | 761,85 |
| 1 х 50 / 25 | 29,7 | 848,01 |
| 1 х 70 / 16 | 31,1 | 856,30 |
| 1 х 70 / 25 | 31,2 | 942,45 |
| 1 х 95 / 16 | 32,8 | 967,17 |
| 1 х 95 / 25 | 32,9 | 1053,31 |
| 1 х 120 / 16 | 34,2 | 1072,40 |
| 1 х 120 / 25 | 34,3 | 1157,75 |
| 1 х 150 / 25 | 35,8 | 1267,88 |
| 1 х 150 / 35 | 35,8 | 1378,42 |
| 1 х 185 / 25 | 37,4 | 1416,88 |
| 1 х 185 / 35 | 37,4 | 1515,39 |
| 1 х 240 / 25 | 39,6 | 1642,46 |
| 1 х 240 / 35 | 39,6 | 1722,97 |
| 1 х 300 / 25 | 41,8 | 1843,64 |
| 1 х 300 / 35 | 41,8 | 1942,15 |
| 1 х 400 / 35 | 45,1 | 2295,30 |
| 1 х 400 / 50 | 45,4 | 2434,29 |
| 1 х 500 / 35 | 48,3 | 2669,66 |
| 1 х 500 / 50 | 48,5 | 2809,47 |
| 1 х 630 / 35 | 51,5 | 3108,15 |
| 1 х 630 / 50 | 51,8 | 3247,97 |
| 1 х 800 / 35 | 55,7 | 3704,21 |
| 1 х 800 / 50 | 55,9 | 3844,17 |
| ПвП | ||
| Число и сечение жилы/экрана | Наружн. Диаметр кабеля, мм | Расчетн. Масса кабеля, кг/км |
| 1 х 50 / 16 | 29,6 | 1071,25 |
| 1 х 50 / 25 | 29,7 | 1157,41 |
| 1 х 70 / 16 | 31,1 | 1289,50 |
| 1 х 70 / 25 | 31,2 | 1375,65 |
| 1 х 95 / 16 | 32,8 | 1554,97 |
| 1 х 95 / 25 | 32,9 | 1641,11 |
| 1 х 120 / 16 | 34,2 | 1814,90 |
| 1 х 120 / 25 | 34,3 | 1900,25 |
| 1 х 150 / 25 | 35,8 | 2196,08 |
| 1 х 150 / 35 | 35,8 | 2306,62 |
| 1 х 185 / 25 | 37,4 | 2561,58 |
| 1 х 185 / 35 | 37,4 | 2660,09 |
| 1 х 240 / 25 | 39,6 | 3109,46 |
| 1 х 240 / 35 | 39,6 | 3207,97 |
| 1 х 300 / 25 | 41,8 | 3699,84 |
| 1 х 300 / 35 | 41,8 | 3798,35 |
| 1 х 400 / 35 | 45,1 | 4770,30 |
| 1 х 400 / 50 | 45,4 | 4910,00 |
| 1 х 500 / 35 | 48,3 | 5763,36 |
| 1 х 500 / 50 | 48,5 | 5903,17 |
| 1 х 630 / 35 | 51,5 | 7006,35 |
| 1 х 630 / 50 | 51,8 | 7146,17 |
| 1 х 800 / 35 | 55,7 | 8654,31 |
| 1 х 800 / 50 | 55,9 | 8794,27 |
| АПвПу | ||
| Число и сечение жилы/экрана | Наружн. Диаметр кабеля, мм | Расчетн. Масса кабеля, кг/км |
| 1 х 50 / 16 | 30,6 | 809,54 |
| 1 х 50 / 25 | 30,7 | 895,85 |
| 1 х 70 / 16 | 32,1 | 906,40 |
| 1 х 70 / 25 | 32,2 | 992,71 |
| 1 х 95 / 16 | 33,8 | 1019,85 |
| 1 х 95 / 25 | 33,9 | 1106,15 |
| 1 х 120 / 16 | 35,2 | 1127,33 |
| 1 х 120 / 25 | 35,3 | 1212,68 |
| 1 х 150 / 25 | 36,8 | 1322,96 |
| 1 х 150 / 35 | 36,8 | 1435,91 |
| 1 х 185 / 25 | 38,4 | 1476,90 |
| 1 х 185 / 35 | 38,4 | 1575,41 |
| 1 х 240 / 25 | 40,6 | 1688,00 |
| 1 х 240 / 35 | 40,6 | 1786,51 |
| 1 х 300 / 25 | 42,8 | 1910,59 |
| 1 х 300 / 35 | 42,8 | 2009,10 |
| 1 х 400 / 35 | 46,1 | 2367,57 |
| 1 х 400 / 50 | 46,4 | 2567,61 |
| 1 х 500 / 35 | 49,3 | 2746,96 |
| 1 х 500 / 50 | 49,5 | 2887,12 |
| 1 х 630 / 35 | 52,5 | 3190,55 |
| 1 х 630 / 50 | 52,8 | 3330,72 |
| 1 х 800 / 35 | 56,7 | 3793,18 |
| 1 х 800 / 50 | 56,9 | 3933,49 |
| ПвПу | ||
| Число и сечение жилы/экрана | Наружн. Диаметр кабеля, мм | Расчетн. Масса кабеля, кг/км |
| 1 х 50 / 16 | 30,6 | 1118,94 |
| 1 х 50 / 25 | 30,7 | 1205,25 |
| 1 х 70 / 16 | 32,1 | 1339,60 |
| 1 х 70 / 25 | 32,2 | 1425,91 |
| 1 х 95 / 16 | 33,8 | 1607,65 |
| 1 х 95 / 25 | 33,9 | 1693,95 |
| 1 х 120 / 16 | 35,2 | 1869,83 |
| 1 х 120 / 25 | 35,3 | 1955,18 |
| 1 х 150 / 25 | 36,8 | 2251,16 |
| 1 х 150 / 35 | 36,8 | 2364,11 |
| 1 х 185 / 25 | 38,4 | 2621,60 |
| 1 х 185 / 35 | 38,4 | 2720,11 |
| 1 х 240 / 25 | 40,6 | 3173,00 |
| 1 х 240 / 35 | 40,6 | 3271,51 |
| 1 х 300 / 25 | 42,8 | 3766,79 |
| 1 х 300 / 35 | 42,8 | 3865,30 |
| 1 х 400 / 35 | 46,1 | 4842,57 |
| 1 х 400 / 50 | 46,4 | 4982,61 |
| 1 х 500 / 35 | 49,3 | 5840,66 |
| 1 х 500 / 50 | 49,5 | 5980,82 |
| 1 х 630 / 35 | 52,5 | 7088,75 |
| 1 х 630 / 50 | 52,8 | 7228,92 |
| 1 х 800 / 35 | 56,7 | 8743,28 |
| 1 х 800 / 50 | 56,9 | 8883,59 |
Правила прокладки электрических кабелей внутри зданий
Существует два основных способа прокладки кабелей электрической сети внутри зданий — открытый и скрытый. Первый способ предполагает расположение электропроводки по поверхности стен и/или потолков внутри здания, а также в лотках, кабельростах и пр. Нормативы прокладки электрического кабеля открытого типа предполагают использование различного рода монтажных элементов или комплектующих, таких как струны, плинтусы, кронштейны, тросы, коробы, металлические/пластиковые рукава, трубы и прочая арматура. Открытая проводка, в свою очередь, может являться стационарной или подвижной (нестационарной).
Основные нормативы прокладки электрических кабелей в жилой зоне и промышленных объектах (открытая электропроводка):
• Кабельные линии, рассчитанные на напряжение от 42 В должны прокладываться на высоте в 2–2,5 м над уровнем пола. Высота не нормируется, если прокладка кабеля осуществляется в коробах, рукавах и др. конструкциях со степенью защиты от IP20. • Если кабель пересекает трубопровод, его прокладывают на расстоянии от 50 мм (в свету) или 100 мм (трубопроводы для транспортировки легковоспламеняемых газов или жидкостей). При этом если расстояние менее 250 мм, кабели должны иметь дополнительную защиту от механических повреждений. Также электропроводку полагается защищать от высоких температур, если она проходит рядом с системой отопления или горячего водоснабжения. • В местах перехода кабеля через стены и перекрытия (из одного помещения в другое, вывод кабеля наружу или ввод в помещение извне) требуется выполнять вставку из труб. • Короба, рукава или иные конструктивные элементы монтируются таким образом, чтобы в них не могла скапливаться влага. Если в помещениях имеют место выделения паров, газов или пыли, оказывающих на оболочку кабеля отрицательное влияние, то используемые короба, трубы и пр. элементы для прокладки должны быть герметичными, а места их стыка — уплотнены.
Согласно нормативным документам по прокладке электрического кабеля «скрытой» именуется электропроводка, проложенная непосредственно внутри конструктивных элементов здания — стены, потолки, перекрытия, полы. В данном случае кабель также может быть уложен в трубы, рукава, коробы или др. монтажные элементы, проложенные через пустоты в перекрытиях или в бороздах, создаваемых во время или в любой момент после строительства здания.
Нормативы прокладки электрического кабеля таким способом монтажа требуют соблюдения тех же правил, что предъявляются к открытой проводке. Имеются и дополнительные требования. Во-первых, при прокладке в коробах или прочих монтажных элементах должны предъявляться те же требования, что и при открытой прокладке. Во-вторых, прокладку скрытой проводки запрещается производить в вентиляционных шахтах и каналах (допускается при условии прокладки кабелей в стальных трубах).
Расшифровка маркировки силового кабеля с бумажной пропитанной изоляцией
| маркировка | изоляция | материал жилы | оболочка | броня | подушка | без наруж- ного покро- ва | покров шлангового типа | ||||||||
| бумажная пропи- танная вязким масло- кани- фольным составом | пропи- танная нестека- ющим составом марки NAPELEС | из ПВХ | медь | алю- ми- ний | алю- мини- евая | свин- цовая | без брони из сталь- ных лент | с броней из 2-х сталь- ных лент | подуш- ка под броней без обозна- чения | тип подуш- ки под броней | Ш или В | ||||
| волок- нистые матери- алы, пропи- танные битумом | из ПВХ пласти- ката | из него- рючего ПВХ пласти- ката | из него- рючего ПВХ пласти- ката с низким дымо- газо- выделе- нием | ||||||||||||
| б/о | Ц | В | б/о | А | А | С | б/о | Б | б/о | «2л», «нл», «л» | Г | б/о | В | нг | нг-LS |
| АСБ | А | С | Б | ||||||||||||
| АСБл(2л) | А | С | Б | л (2л) | |||||||||||
| АСБШв | А | С | Б | Шв | |||||||||||
| АСБл(2л)Шв | А | С | Б | л(2л) | Шв | ||||||||||
| АСБГ | А | С | Б | Г | |||||||||||
| АСБ2лГ | А | С | Б | 2л | Г | ||||||||||
| СШв | С | Шв | |||||||||||||
| СБ | С | Б | |||||||||||||
| СБл(2л) | С | Б | л (2л) | ||||||||||||
| СБ2лГ | С | Б | 2л | Г | |||||||||||
| СБл(2л)Шв | С | Б | л(2л) | Шв | |||||||||||
| СБГ | С | Б | Г | ||||||||||||
| СБШв | С | Б | Шв | ||||||||||||
| СШв | С | Шв | |||||||||||||
| СГ | С | Г | |||||||||||||
| ЦАСБ | Ц | А | С | Б | |||||||||||
| ЦАСБл(2л) | Ц | А | С | Б | л (2л) | ||||||||||
| ЦАСБШв | Ц | А | С | Б | Шв | ||||||||||
| ЦАСБлШв | Ц | А | С | Б | л | Шв | |||||||||
| ЦАСШв | Ц | А | С | Шв | |||||||||||
| ЦАСБГ | Ц | А | С | Б | Г | ||||||||||
| ЦСБГ | Ц | С | Б | Г | |||||||||||
| ЦСБ | Ц | С | Б | ||||||||||||
| ЦСБл(2л) | Ц | С | Б | л(2л) | |||||||||||
| ЦСБлШв | Ц | С | Б | л | Шв | ||||||||||
| ЦСШв | Ц | С | Шв | ||||||||||||
| ЦСБШв | Ц | С | Б | Шв | |||||||||||
| ЦААБл(2л) | Ц | А | А | Б | л (2л) | ||||||||||
| ЦААБл(нл)Г | Ц | А | А | Б | л (нл) | Г | |||||||||
| ЦААШв | Ц | А | А | Шв | |||||||||||
| ААБл(2л) | А | А | Б | л (2л) | |||||||||||
| ААБ2лШв | А | А | Б | 2л | Шв | ||||||||||
| ААГ | А | А | Г | ||||||||||||
| ААБл(нл)Г | А | А | Б | л (нл) | Г | ||||||||||
| ААШв | А | А | Шв | ||||||||||||
| ААШнг | А | А | Шнг | ||||||||||||
| ЦААШнг | Ц | А | А | Шнг | |||||||||||
| АСБВнг-LS | А | С | Б | Внг-LS | |||||||||||
| ЦАСБВнг-LS | Ц | А | С | Б | Внг-LS | ||||||||||
| СБВнг-LS | С | Б | Внг-LS | ||||||||||||
| ЦСБВнг-LS | Ц | С | Б | Внг-LS |
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
Сравнительные характеристики кабелей
Преимущественно кабели 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 при групповой прокладке.
СПЭ-кабель может заменить кабель с бумажной изоляцией практически во всех случаях, однако на этапе внедрения кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на том или ином предприятии необходимо выделить те области, где их применение имеет наибольший смысл. Для этого проведем короткое технико-экономическое сравнение «обычных» и СПЭ-кабелей. К сожалению из-за различий в затратах на ремонты и содержание кабельных линий для конкретных предприятий, разницу в общих затратах на эксплуатацию оценить затруднительно, поэтому предлагаем сравнивать только первоначальные вложения в кабель. Для корректного сравнения возьмем кабели с одинаковой пропускной способностью – бумажный АСБ 3х240 10 кВ и три однофазных кабеля АПвП 1х185/25–10 кВ. Сравнительные характеристики кабелей приведены в табл. 1.
| Параметры сравнения | Кабель с бумажной изоляцией АСБ 3×240 — 10 кВ | Одножильный кабель с СПЭ изоляцией, ЗхАПвП 1×185/25-10 кВ |
| Вид кабельной линии в разрезе | ||
| Сечение жил, мм2 | 240 | 185 |
| Ток нагрузки при прокладке в земле, А | 355 | в плоскости / треугольником 375/360 |
| Максимально-допустимый 1-сек ток КЗ, А | 20,56 | 17,5 |
| Наружный диаметр, мм | 62 | 36 |
| Строительная длина, м | 500-600 | до 1400 (бар. N22) |
| Минимальный радиус изгиба, м | 1.64 | 0.54 |
| Масса, кг/км | 7050 | 1370 (4110) |
| Допустимая разность уровней, м | 15 | не ограничена |
| Сравнительная стоимость. % | 100 | 160 |
Из приведенных данных видно, что при одинаковой пропускной способности и лучших остальных параметрах стоимость СПЭ-кабеля примерно на 60–70% выше. Это объясняется более дорогими материалами и технологией изготовления, большим расходом материалов при радиальной конструкции кабеля. Но с другой стороны, такая конструкция обеспечивает равномерное распределение электрического поля и, как следствие, увеличение электрической прочности.
Эта ситуация меняется кардинально при возрастании требований по пропускной способности кабельной линии. Так, параллельные кабели АСБ 1х240 10 кВ целесообразно заменить СПЭ кабелем большего сечения (см. табл. 2).
| Параметры сравнения | Кабели с бумажной изоляцией 2 х АСБ 3×240 | Одножильный кабель с СПЭ изоляцией, 3хАПвП 1×500 35 |
| Вид кабельной линии в разрезе | ||
| Сечение жил, мм2 | 240 | 500 |
| Ток нагрузки при прокладке в земле, А | 639 | в плоскости / треугольником 650/610 |
| Максимально-допустимый 1-сек ток КЗ, А | 20,56 | 47 |
| Наружный диаметр, мм | 62 | 46 |
| Строительная длина, м | 500-600 | до 850 (бар. N22) |
| Минимальный радиус изгиба, м | 1.64 | 0.74 |
| Масса, кг/км | 2×7050 | 2570 (7710) |
| Допустимая разность уровней, м | 15 | не ограничена |
| Сравнительная стоимость. % | 100 | 115-120 |
Для СПЭ кабеля на напряжение 35 кВ картина еще более благоприятная (см. табл. 3).
| Параметры сравнения | Кабели с бумажной изоляцией АОСБ Зх150-35 кВ | Одножильный кабель С СПЭ изоляцией. ЗхАПвП 1×150/25 — 35 кВ |
| Вид кабельной линии в разрезе | ||
| Сечение жил, мм2 | 150 | 150 |
| Ток нагрузки при прокладке в земле, А | 250 | в плоскости / треугольником 350/330 |
| Максимально-допустимый 1-сек ток КЗ, А | 7,58 | 14,2 |
| Строительная длина, м | 300 | до 1000 (бар. N22) |
| Минимальный радиус изгиба, м | 1.45 | 0.67 |
| Масса, кг/км | 6400 | 1805 (5415) |
| Допустимая разность уровней, м | 15 | не ограничена |
| Сравнительная стоимость. % | 100 | 100-105 |
Это объясняется тем, что на этот класс напряжений применение конструкции с секторными жилами невозможно. Поэтому бумажные кабели изготавливаются с отдельно освинцованными жилами, что влечет за собой значительное удорожание по сравнению с кабелями 10 кВ. Стоимости кабелей с бумажной и полиэтиленовой изоляцией одинакового сечения приблизительно равны. Однако, как видно из табл. 3, полиэтиленовый кабель дает 40%-ное преимущество по нагрузочной способности.
Конструктивные параметры
Номинальные сечения жил, мм2
| Номинальное напряжение, кВ | Сечение |
| 10,35 | 95,120,150,185,240,300,400,500,630,800 |
| 110 | 185,240,300,350, 400, 500, 630 |
Поверх токопроводящей жилы располагается полупроводящий слой и далее: изоляция из сшитого полиэтилена, полупроводящий слой по изоляции, полупроводящая лента, экран из медных проволок и медная лента, разделительный слой, полиэтиленовая оболочка (усиленная полиэтиленовая оболочка с продольными ребрами жесткости) или оболочка из ПВХ пластиката (ПВХ пластиката пониженной горючести). Для обеспечения продольной герметизации экрана взамен полупроводящей ленты может использоваться водонабухающая полупроводящая лента, а взамен разделительного слоя — слой из водонабухаю-щей ленты.
Толщины изоляции кабелей, мм
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Номинальное напряжение кабеля, кВ | ||
| 10 | 35 | 110 | |
| 95 | 4.0 | 9,0 | — |
| 120 | 4.0 | 9.0 | |
| 150 | 4,0 | 9,0 | |
| 185 | 4,0 | 9,0 | 16,0 |
| 240 | 4,0 | 9,0 | 16,0 |
| 300 | 4,0 | 9,0 | 16,0 |
| 350 | — | — | — |
| 400 | 4,0 | 9,0 | — |
| 500 | 4,0 | 9,0 | 15,0 |
| 630 | 4,0 | 9,0 | 15,0 |
| 800 | 4,0 | 9,0 | — |
Толщины оболочек кабелей, мм
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Номинальное напряжение кабеля, кВ | ||
| 10 | 35 | 110 | |
| 95 | 2,5 | 2,5 | — |
| 120 | 2,5 | 2,5 | — |
| 150 | 2,5 | 2,5 | — |
| 185 | 2,5 | 2,5 | 3,4 |
| 240 | 2,5 | 2,5 | 3,4 |
| 300 | 2,5 | 2,6 | 3,4 |
| 350 | — | — | 3.2 |
| 400 | 2,5 | 2,7 | 3,4 |
| 500 | 2.5 | 2,8 | 3.8 |
| 630 | 2,5 | 2,9 | 3,8 |
| 800 | 2,5 | 3,1 | — |
Конструкция кабеля типа ПвПг
1. Токопроводящая медная жила; 2. Полупроводящий слой по жиле; 3. Изоляция; 4. Полупроводящий слой по изоляции; 5. Водонабухающая полупроводящая лента; 6. Экран из медных проволок; 7. Медная лента; 8. Водонабухающая лента; 9. Оболочка из полиэтилена.
Сечения экранов, мм2
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Номинальное напряжение кабеля, кВ | ||
| 10 | 35 | 110 | |
| 95 | 16 | 16 | — |
| 120 | 16 | 16 | — |
| 150 | 25 | 25 | — |
| 185 | 25 | 25 | 35 |
| 240 | 25 | 25 | 35 |
| 300 | 25 | 25 | 35 |
| 350 | — | — | 35 |
| 400 | 35 | 35 | 35 |
| 500 | 35 | 35 | 35 |
| 630 | 35 | 35 | 35 |
| 800 | 35 | 35 | — |
Наружные диаметры кабелей, мм
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Номинальное напряжение кабеля, кВ | ||
| 10 | 35 | 110 | |
| 95 | 31 | 42 | — |
| 120 | 33 | 43 | — |
| 150 | 34 | 44 | — |
| 185 | 36 | 46 | 63 |
| 240 | 38 | 48 | 66 |
| 300 | 40 | 51 | 68 |
| 350 | . | — | 70 |
| 400 | 44 | 54 | 70 |
| 500 | 47 | 57 | 73 |
| 630 | 50 | 61 | 76 |
| 800 | 54 | 66 | — |
Массы кабелей, кг/км
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Номинальное напряжение кабеля, кВ | |||||
| 10 | 35 | 110 | ||||
| ПвП | АПвП | ПвП | АПвП | ПвП | АПвП | |
| 95 | 1540 | 940 | 1970 | 1380 | — | — |
| 120 | 1800 | 1050 | 2500 | 1500 | — | — |
| 150 | 2200 | 1230 | 2700 | 1700 | — | — |
| 185 | 2500 | 1370 | 3040 | 1900 | 4500 | 3400 |
| 240 | 3100 | 1600 | 3600 | 2100 | 5200 | 3700 |
| 300 | 3700 | 1800 | 4200 | 2400 | 5900 | 4000 |
| 350 | — | — | — | — | 6400 | 4200 |
| 400 | 4650 | 2200 | 5300 | 2850 | 6700 | 4300 |
| 500 | 5700 | 2600 | 6300 | 3200 | 7900 | 4800 |
| 630 | 7150 | 3000 | 7600 | 3700 | 9300 | 5400 |
| 800 | 8800 | 3600 | 9300 | 4300 | — | — |
Требования к электрическим параметрам
К кабелям на напряжение 110 кВ предъявляются наиболее жесткие требования. Основные электрические параметры данных кабелей указаны в таблице Тангенс угла диэлектрических потерь не превышает 0,0004.
Электрические параметры кабелей на напряжение 110 кВ
| Номинальное сечение жилы, мм2 | 185 | 240 | 300 | 350 | 400 | 500 | 630 |
| Сопротивление постоянному току, Ом/км (медной жилы / алюминиевой жилы) | 0,0991 / 0,1640 | 0,0754 / 0,1250 | 0,0601 / 0,1000 | 0,054 / 0,089 | 0,0470 / 0,0778 | 0,0366 / 0,0605 | 0,0283 / 0,0469 |
| Индуктивность в треугольной схеме, мГн/км | 0,50 | 0,48 | 0,46 | 0,45 | 0,44 | 0,43 | 0,41 |
| Емкость, мкф/км | 0,17 | 0,19 | 0,20 | 0,16 | 0,22 | 0,24 | 0,27 |
Условия эксплуатации
Длительно допустимая температура нагрева жил составляет 90°С, максимально допустимая при токе короткого замыкания 250°С.
Кабель СПЭ с ПВХ оболочкой
Марки кабеля ПвВ и АПвВ – это изделия с внешней оболочкой из поливинилхлоридного пластиката. Она применяется для прокладки в пожароопасных помещениях и там, где выставляются дополнительные условия по пожарной безопасности. У них в аббревиатуре появляется дополнительная маркировка:
Нг
не поддерживающий горения
Некоторые переводят как ”не горючий”, но это не совсем верно. Он горит при воздействии прямого огня. Однако стоит огонь убрать, и поддерживать горение далее он не будет.
Такие кабеля в основном прокладываются внутри помещений. Для прокладки их в земле необходимо, чтобы влажность грунта не превышала 14%.
индекс Ls
с оболочкой пониженного дымовыделения
Например АПвВнг(В) – Ls 10.
Буква ”В” в скобках – кабель для эксплуатации в пожароопасных помещениях. Буква ”А” – во взрывоопасных. Иногда для огнезащитного барьера используется стеклолента.
Кабель АПвВнг(А) – Ls FRHF 10.
FR – огнестойкий
HF – без галогенный
Самый опасный галоген в кабелях это хлор. При горении вышеуказанная марка кабеля выделяет минимум дыма, горит только внутри пламени и не распространяет при пожаре вредных веществ.
Основные свойства «сшитого» кабеля
Состав материала
Изначальное полиэтиленовое сырье – полимер углеводорода этилена, называемый «полиэтиленом», имеет линейную структуру молекул. Он является неплохим диэлектриком, но неизменно теряет свои свойства при нагревании до температуры плавления +80 — +110 0C. Подвергаясь процессу «сшивки», то есть модификации на молекулярном уровне, полиэтилен приобретает трехмерную сетчатую структуру (поперечно-сшитую) с появлением боковых межмолекулярных связей. Такое изменение дает ему большую эластичность и повышение прочности на разрыв, а также значительное улучшение изоляционных свойств и стойкости к очень высоким температурам.
Для изготовления кабеля используется полиэтилен, «сшитый» по следующим двум технологиям, в результате которых получаются несколько разные материалы:
- PEXb – это более дешевый и наиболее распространенный продукт. Получается «силановым» (силанольным) способом в присутствии кремневодородов и температуры 80-90 0C, при гидролизе силанольных групп. Имеет около 65% «сшитых» молекул. Кабельная изоляция из него обозначается SXLPE.
- PEXa – более дорогой материал, имеющий до 75-80 % сшивки и получаемый с помощью перекиси водорода («пероксидный» метод) при повышении температуры до 400 0C (обозначение изоляции XLPE).
В целом, прочностные и термостойкие характеристики этих двух веществ примерно одинаковы, но из-за неравномерности сшивки PEXb имеет такое же неравномерное распределение физико-механических свойств по всему объему. Поэтому его термо-и электростойкость при напряжении более 1 кВ получается меньшей, чем для PEXa, и такая изоляция быстро стареет.
ВНИМАНИЕ! Силановым способом получают кабельную изоляцию, рассчитанную на напряжение не более 1 кВ, а для высоковольтного кабеля на 10-35 кВ и более применяют только PEXa – пероксидный сшитый полиэтилен
Технические характеристики
Кабельная изоляция из сшитого полиэтилена обладает следующими техническими показателями:
- Возможность длительно выдерживать температуру жилы до 90 0C
- Стойкость к повышению температуры в аварийной ситуации до 130 0C
- Максимум возможной температуры жилы при коротком замыкании до 250 0C
- Допустимый ток короткого замыкания, действующий на площади 1 мм2:
- Для жилы из меди — до 144 А,
- Для алюминия – до 93 А.
- Диэлектрическая проницаемость изоляции при t0=20 0C – 2,4
- Диэлектрические потери – 0,001.
Классификация
Сшитый полиэтилен применяется для изоляции одножильных и трехжильных кабелей в оболочке из других материалов – полиэтилена, стальной и алюминиевой брони и т.п. При этом кабели СПЭ изготавливаются с площадью сечения от 35-ти до 3000 мм2, с толщиной изоляции до 35-ти мм. Их принято группировать по возможному для них напряжению, для которых изоляция изготавливается разной слойности и толщины:
- От 6-ти до 35-ти кВ, с площадью сечения от 35-ти до 1600 мм2, толщиной от 3,4 до 8,5 мм,
- От 45-ти до 150-ти кВ, с площадью сечения от 70-ти до 2000 мм2, толщиной от 8,0 до 23,0 мм,
- Для 220-ти и 330-ти кВ, с площадью сечения от 400 до 2000 мм2, толщиной от 20,0 до 28,0 мм
Также в настоящее время выпускаются высоковольтные кабели, рассчитанные на напряжение от 400 до 550 кВ, с площадью сечения от 630-ти до 3000 мм2, толщиной от 27-ми до 35-ти мм.
Производство кабелей из сшитого полиэтилена
Химически сшитый полиэтилен состоит из тех же молекул что и обычный. Однако между ними формируются дополнительные связи атомов углерода. Данная реакция осуществляется с помощью двух методов:
- Радиационный. Наиболее дешевый способ производства. Исходное сырье облучается жесткими гамма-лучами. В результате образуются новые химические связи между молекулами. Однако полученный на выходе проводник обладает остаточной радиацией. Поэтому такой метод используют крайне редко.
- Химический. Менее опасный. Делится на два подвида: пероксидная и силановая сшивка.
Пероксидный метод более эффективен. Сшивается до 85% молекул. В качестве реагента выступает перекись водорода. Реакция осуществляется при температуре 200°C.
Силановый метод позволяет сшить до 70% молекул этилена. В реакции используются катализаторы и вода. Силаны — это соединения кремния с водородом.
