Стандарт ПАО «РОССЕТИ» по испытаниям комбинированных кабельных линий
Два года назад ПАО «РОССЕТИ» утвердило новый стандарт организации (СТО 34.01-23.1-001-2017) по испытаниям электрооборудования. Один из разделов документа посвящен испытаниям электрических силовых кабелей. В нем, возможно впервые, сделана попытка единообразного подхода к эксплуатационным испытаниям ПБИ и СПЭ кабелей.
Эксплуатационные испытания силовых кабельных линий в этом разделе СТО разнесены в два пункта.
- Первый пункт устанавливает правила эксплуатационных испытаний переменным СНЧ напряжением или переменным напряжением 50Гц и распространяется на кабели с пластмассовой изоляцией, ПБИ и кабели ПБИ со вставками кабеля с пластмассовой изоляцией.
- Второй пункт устанавливает правила испытаний ПБИ кабелей выпрямленным напряжением, причем работа по этому пункту допускается в случае невозможности испытаний по правилам первого пункта.
Режимы эксплуатационных испытаний СПЭ и ПБИ типов кабелей в соответствии с ГОСТ на них и СТО приведены в таблице.
Таблица. Режимы эксплуатационных испытаний.
| Тип КЛ | Режим — частота/напряжение/время | ||
| ГОСТ 18410-73 | ГОСТ 55025-2012 | СТО 34.01-23.1-001-2017 | |
| ПБИ | Выпрямленное, для кабелей рабочим напряжением: 6-10кВ до 6 Uн/10мин 20-35кВ до 5 Uн/10мин | ——— | 1) 0,1Гц/3Uн/15мин, или 0,1Гц/2,5 Uн/30мин, или 0,1Гц/1,8 Uн/60мин или 50Гц/2Uо/60мин, или 50Гц/Uо/24час 2) Выпрямленное, для кабелей: 6 — 10кВ 6Uн/5мин 15 — 35кВ 5Uн/5мин |
| СПЭ | ———— | 50Гц/2Uо/60мин, или 50Гц/Uо/24час, или 0,1Гц/3Uо/60мин | 0,1Гц/3Uн/15мин, или 0,1Гц/2,5 Uн/30мин, или 0,1Гц/1,8 Uн/60мин или 50Гц/2Uо/60мин, или 50Гц/Uо/24час |
| ПБИ+СПЭ | ————- | ————- | 0,1Гц/3Uн/15мин, или 0,1Гц/2,5 Uн/30мин, или 0,1Гц/1,8 Uн/60мин или 50Гц/2Uо/60мин, или 50Гц/Uо/24час |
Uо — фазное напряжение, Uн — линейное напряжение
Переходы в трубах
При выполнении переходов через дороги, труба перед непосредственной протяжкой должна визуально проверяться на просвет. При этом если труба не цельная, соединения труб нужно залить бетоном.
Применение самодельных муфт для этих целей не допускается.
Кроме этого, в начале и конце трубы необходимо устанавливать направляющую воронку.
Она представляет из себя разъемную конструкцию с ограничивающим кольцом.
Также для защиты от трения, при протяжке в трубах, кабели необходимо смазывать. При протяженности переходов до 100м, можно использовать обыкновенный мыльный раствор.
При большей длине, такая смазка успевает высохнуть и эффект скольжения пропадает. Поэтому на таких переводах применяют технический вазелин или тавот. В общем все смазки, которые не оказывают вредного химического воздействия на оболочку.
Чтобы посторонние предметы и вода не могли свободно попасть во внутрь трубы с кабелем, ее требуется герметизировать. Для этого можно использовать:
манжету с термоусадкой
строительную монтажную пену (позаботьтесь о том, чтобы она была морозостойкой)
ветошь, промоченную в цементной болтушке
Типы кабелей из СПЭ
КСПЭ выпускаются на средние напряжения 6-35кВ (одно- и трехжильные), высокие и сверхвысокие вплоть до 500кВ (одножильные) с медной или алюминиевой жилой. Чтобы было нагляднее приведем рисунок, на котором покажем вид в разрезе одножильного кабеля из сшитого полиэтилена.
Состоит одножильный кабель из: токопроводящей жилы (медная или алюминиевая) круглая многопроволочная, внутреннего и внешнего (относительно СПЭ) полупроводящего слоя, сама изоляция из сшитого полиэтилена, экран из медных проволок, окруженный внешним и внутренним разделительным слоем водоблокирующей ленты и оболочка из полиэтилена.
При напряжении выше 110кВ выпускаются КСПЭ, в которых три жилы помещены в стальную трубу.
Маркировки кабелей из сшитого полиэтилена
Теперь, представив, как примерно выглядит кабель в разрезе, постараемся разобраться с русскими и зарубежными маркировками кабелей и их расшифровками. Для этого сведем собранные данные в табличку.
| Элемент | Обозначение | Расшифровка |
|---|---|---|
| Токопроводящая жила | — | медная |
| А (А) | алюминиевая | |
| Изоляция | Пв (2X) | сшитый полиэтилен |
| Экран | Э | медный экран по изолированной жиле |
| Эо | медный общий экран трехжильных кабелей | |
| Эоа | герметизация общего экрана алюмополимерной лентой | |
| г | продольная герметизация экрана водонабухающими лентами | |
| га, 2г | продольная и поперечная герметизация экрана водонабухающими и алюмополимерной лентой | |
| Броня | — | нет брони |
| Б | броня из стальных оцинкованных лент | |
| К | броня из стальных оцинкованных проволок | |
| Ак | броня из алюминиевых проволок | |
| Наружная оболочка | П | полиэтилен |
| Пу | усиленная полиэтиленовая | |
| Пнг-HF-А(В) | полимерная композиция не распространяющая горение по кат. А(В) пожарн. | |
| В | ПВХ пластикат | |
| Внг-А(В) | ПВХ пластикат пониженной горючести | |
| Внг-LS-А(В), Внгд | ПВХ пластикат пониженной горючести с пониженным газо- и дымовыделением | |
| ов (после экрана) | оптические волокна в стальных трубках, встроенные в экран |
Числовые значения, например, 1х240/50 означают одна жила, сечение жилы и сечение экрана в миллиметрах квадратных.
Технология испытаний
Независимо от вида кабеля, испытания должны проводиться в обязательном порядке. В процессе проверяется соответствие всех характеристик и свойств на соответствие нормам. Раньше такие испытания подразумевали пропуск тока, сила которого была в несколько раз больше, чем номинальная (примерно в 6 раз).
Этот метод отбросили, потому что в процессе поверки у ЛЭП снижались характеристики из-за слишком высокого напряжения. В особенности у тех, которые уже давно использовались и имели плохую изоляцию.
В настоящее время для испытаний используют другую технологию. Её ещё называют «щадящей». При этом методе используют напряжение, которое выше номинального всего в 3 раза. Но при этом частота тока равняется 0,1 Гц. Объёмные заряды не образуются при таких испытаниях. Благодаря этому, нет негативного воздействия на изоляционные слои.
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 | Одножильный кабель с СПЭ изоляцией, |
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. |
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.
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.
Типы хомутов и их конструкция
Кабельные хомуты разные по длине с шириной. Данные параметры зависят от нагрузки. Стяжки могут быть соединены друг с другом для получения более длинной крепежной конструкции.
По типу бывают наружными и внутренними, одноразовыми и многоразовыми.
По виду бывают термостойкими, монтажными, анкерными, усиленными, дюбельными, двойными замковыми, дюбельными, шариковыми разъемными, шариковыми шильдиковыми, кабельными горизонтальными и замковыми. Также бывают кабельные стяжки с рычагом для открывания и с площадкой для крепления.
Вам это будет интересно Кабель для домофона
Конструкция стандартных хомутов
Одноразовые
Одноразовые хомуты быстро и надежно комплектуются в жгуты, фиксируются в какой-то конструкции. Можно соединить несколько штук для повышения общей протяженности. Благодаря этому решаются любые задачи кабельного монтажа с любой толщиной.
На одной стороне находится замок, на другом — выступы, обеспечивающие хомутовую застежку в замке. Их применение оправдывается с финансовой стороны.
Обратите внимание! Одноразовая стяжка затягивается с помощью специального инструмента, который позволяет затянуть нажатием на курок с определенным усилием и обрезками около основания. Одноразовые модели. Одноразовые модели
Одноразовые модели
Многоразовые
Существуют многоразовые кабельные хомуты, которые можно снять, разрезать и сменять. Их можно открывать и использовать пару раз, не повреждая их. Фиксируются с помощью специальных инструментов. Инструменты обеспечивают необходимое натяжение, гарантируют профессиональное качество, обрезают стяжку и захватывают нажатием на курок.
Многоразовые модели
Характеристики изделий РЕХ
Технология изготовления
При изготовлении продукции РЕХ используется сшитый полиэтилен. От обычного материала он отличается наличием дополнительных поперечных молекулярных связей в своей структуре. Дополнительные связи образуются в материале благодаря использованию одного из следующих методов изготовления полиэтилена:
- нагрев под высоким давлением в присутствии пероксидов. Образованный таким методом сшитый полиэтилен маркируется PE-X a;
- воздействие химического элемента силана образует материал PE-X b;
- использование заряженных электронных частиц. В результате облучения электронами получается материал Труба PE Xc.
По своим характеристикам и эксплуатационным свойствам трубы, изготовленные по любой из приведенных технологий очень схожие. Однако некоторые специалисты склоняются к мысли, что имеет труба PE Xa более высокую стойкость к воздействию температур и механических повреждений.
Достоинства
Труба сшитый полиэтилен PEX имеет улучшенные характеристики и свойства. Основные среди них:
- Высокая прочность.
- Хорошая гибкость и возможность возвращаться в изначальную форму при механических воздействиях. Благодаря эластичности изделий не появляются трещины и заломы при продолжительном физическом воздействии даже при повышенной температуре.
- Способность выдерживать максимальную рабочую температуру до плюс 95ºС при атмосферном давлении (максимальном) до 10 атмосфер.
- Наличие антикислородной защиты.
- Экологическая и бактериальная чистота благодаря очень гладкой внутренней поверхности труб. Грязь, осадок и прочие отложения не задерживаются в трубе при транспортировке рабочей среды.
- Неподверженность воздействию химических составов.
- Хорошие диэлектрические свойства, которые значительно расширяет спектр использования РЕХ продукции.
Область применения
Благодаря улучшенным характеристикам такие трубы пользуются постоянным спросом для прокладки трубопроводов:
- водоснабжения;
- для транспортировки газообразной рабочей среды;
- канализационных систем;
- систем отопления;
- устранения наледи водоотводов;
- для теплого пола;
- подачи технической воды и химической рабочей среды;
- других систем, отвечающих за жизнеобеспечение промышленных и частных объектов.
Ассортимент продукции РЕХ
Производство полиэтиленовых труб охватывает широкий диапазон типов изделий, изготовленных с применением дополнительного комбинированного материала. Так, PEX-al-PEX трубы технологически состоят из нескольких слоев:
- Внутренний слой изготовлен из сшитого полиэтилена.
- Несущий промежуточный слой выполнен с применением алюминия.
- Снаружи труба покрыта термостойким полиэтиленовым защитным слоем.
Все слои скрепляются с помощью специального клеевого материала
Основное преимущество таких труб – это низкий коэффициент линейного расширения, что очень важно для систем отопления. Кроме того, эти металлопластиковые трубы имеют следующие преимущества:
- сохраняют свою геометрическую форму при изгибе, что позволяет прокладывать трубы открытым способом;
- могут выдерживать температуру рабочей среды плюс 100ºС при давлении до 10 атмосфер.
Труба PEX al PEX
Труба PEX EVOH покрыта дополнительно специальным антикислородным покрытием. Так как в современных отопительных системах одним из требований является изоляция от попадания кислорода, причиной проникновения которого может быть эффект диффузии через стенку пластиковых труб, то такая проблема решается с применением полимерного газонепроницаемого слоя с этиленвиниловым спиртом (evoh) в своей основе.
Основное предназначение данной продукции:
- системы горячего и холодного водообеспечения;
- напольное отопление (трубы 16 мм в диаметре);
- высокотемпературное радиаторное отопление.
Выбор производителя
На рынке сегодня представлено довольно большое количество хорошей продукции, особенно хорошо себя зарекомендовали следующие торговые марки.
- Valtec. Изделия из сшитого полиэтилена этого бренда имеют антидиффузионный слой толщиной до 50,0 мкм.
- Трубы Uponor PE-Xa благодаря устойчивости к высокому давлению можно использовать в системах трубопроводов, в которых до недавнего времени применялись только металлические трубы. Кроме того, данные изделия не входят в реакцию с молекулами воды и следовательно не выделяют в нее вредные (токсичные) вещества, не снабжают ее посторонними запахами и вкусами, то есть не влияют на ее состав. Поэтому, идеально подходят изделия для использования в качестве питьевого водоснабжения.
- Трубы из сшитого полиэтилена Sanext также соответствуют государственным стандартам и пригодны для использования во всех системах трубопроводов.
Испытание кабеля повышенным напряжением
Испытание кабеля 10 кВ повышенным напряжением дает возможность обнаружить проблемы, не выявленные мегомметром, и довести его до пробоя в неисправных местах. Увеличенное напряжение подается посредством высоковольтного провода специального оборудования на 1 жилу, а на остальные накладывается переносное заземление. Напряжение плавно увеличивается до максимума в 60 кВт.
Затем отсчитывается необходимое время проверки (5–10 минут), и тщательно отслеживается утечка тока и напряжения. На завершающей минуте отсчитывается утечка тока по показаниям микроамперметра. Напряжение плавно уменьшается до нулевого значения. Высоковольтный вывод оборудования заземляется. Аналогично проверяются все жилы. Итоги проверок вносятся в блокнот. Допустимая разница утечки токов по фазам – не выше 50%.
Кабель признается прошедшим испытание при отсутствии:
- толчков тока, пробоев;
- снижения сопротивления изоляционного слоя;
- роста утечки тока;
- поверхностных разрядов.
При возрастании утечки тока КЛ допускается к эксплуатации при условии, что ее будут чаще контролировать и испытывать. При выявлении пробоя проводимые работы приостанавливаются, и начинается поиск неисправных участков.
| СКЛ, кВ | напряжение, кВ | ДТУ, мА | ДКА |
| 6 | 36 | 0,2 | 8 |
| 10 | 45 | 0,3 | |
| 50 | 0,5 | ||
| 60 |
Т. Допустимые токи утечки и коэффициенты асимметрии для СКЛ.
Достоинства СПЭ
Изоляция СПЭ кабеля позволяет добиться более хороших эксплуатационных характеристик в сравнении с другими материалами. Улучшению технических свойств проводника способствует сложная технология сшивки молекул полиэтилена. Полученный материал обладает рядом преимуществ:
- Изоляция из сшитого полиэтилена выдерживает более высокие температуры в сравнении с устаревшими бумажными кабелями. Поэтому проводники способны перенести больший нагрев. Соответственно по СПЭ кабелю возможно передать к потребителю больший ток и мощность.
- Такой проводник легче переносит нагрев, возникающий при токах короткого замыкания. СПЭ кабель выходит из строя при КЗ в 15 раз реже.
- Изоляция из сшитого полиэтилена легче резины. Это упрощает его прокладку.
- В строении отсутствует масло. Соответственно он не способен высохнуть и потерять электрическую прочность. Вдобавок снижается риск загрязнения окружающей среды.
- Продолжительный срок службы более 30 лет. Отчасти это вызвано низкой впитывающей способностью полиэтилена.
Технические характеристики кабелей СПЭ
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
Общие требования к прокладке одножильного кабеля
• Работать с данным видом кабелей необходимо исключительно специалистам из специализированных предприятий. Они должны иметь отношение к технике и оснастке. Так будет гарантия качественного выполнения поставлено задачи.
• До прокладки одножильного кабеля стоит закончить все общестроительные мероприятия, которые включают земельные, бетонные и сварочные работы
Обращают внимание на металлические части окружающих конструкций, которые должна находится под землей согласно установленных требований.
• Маршрут прокладки согласовывается с заказчиком. При этом стоит учитывать меньше значение длины кабельного изделия, местные особенности, рельеф и коммуникации.
• Монтирование кабеля проводят с запасов в длине. Это необходимо для компенсации физических и механических повреждений
А также учитываются осадки в конструкциях на строительной площадке и деформации при изменении температуры.
• При монтаже появляются места, где соприкасаются кабеля. Провести работу нужно таким образом, чтобы минимизировать повреждение элементов друг об друга. Для этого активно использую специальные конструкции для прокладки одножильных кабелей.
Это необходимо для компенсации физических и механических повреждений. А также учитываются осадки в конструкциях на строительной площадке и деформации при изменении температуры.
• При монтаже появляются места, где соприкасаются кабеля. Провести работу нужно таким образом, чтобы минимизировать повреждение элементов друг об друга. Для этого активно использую специальные конструкции для прокладки одножильных кабелей.
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 | Одножильный кабель |
Вид кабельной линии в разрезе | ||
Сечение жил, мм2 | 240 | 500 |
Ток нагрузки при прокладке в земле, А | 639 | в плоскости / треугольником |
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 | Одножильный кабель |
Вид кабельной линии в разрезе | ||
Сечение жил, мм2 | 150 | 150 |
Ток нагрузки при прокладке в земле, А | 250 | в плоскости / треугольником |
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.
Особенности монтажа силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
1) Прокладка кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена рекомендуется при температуре окружающей среды не ниже 0 °С. Допускается прокладывать кабели с изоляцией СПЭ без подогрева при температуре окружающей среды не ниже -15 °С для кабелей с оболочкой из ПВХ и пластиката -20 °С для кабелей с оболочкой из полиэтилена. При более низких температурах окружающей среды кабель должен быть нагрет выдержкой в обогреваемом помещении не менее 48 ч или при помощи специального устройства до температуры не ниже 0 °С, при этом прокладка должна производиться в сжатые сроки (не более 30 минут). После прокладки кабель должен быть немедленно засыпан первым слоем грунта. Окончательную засыпку и уплотнение грунта производят после охлаждения кабеля. Прокладка кабелей при температуре окружающей среды ниже — 40 °С не допускается.
2) Минимальный радиус изгиба кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена при прокладке должен быть не менее 15Dн для одножильных и трехжильных кабелей и 12 Dhдля трех скрученных вместе одножильных кабелей, где Dh- наружный диаметр кабеля или диаметр по скрутке для трех скрученных вместе одножильных кабелей. При тщательном контроле изгиба, например, применением соответствующего шаблона, допускается уменьшение радиуса изгиба кабеля до 8Dh. При этом рекомендуется подогрев кабеля в месте изгиба до температуры 20 °С.
3) Размотка кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена с барабана должна производиться при применении необходимого количества проходных и угловых роликов. Применяемый метод размотки должен обеспечивать целостность кабеля. Во время прокладки тяжение кабелей СПЭ должно осуществляться при помощи натяжного стального чулка, наложенного на наружную оболочку, или за токопроводящую жилу при помощи клинового захвата. Усилия, возникающие во время тяжения кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена с многопроволочной алюминиевой жилой, не должны превышать 30 Н/мм2 номинального сечения жилы, кабеля с однопроволочной алюминиевой жилой (с маркировкой «ож») — 25 Н/мм2, кабеля с медной жилой — 50 Н/мм2. Если одновременно прокладываются три одножильных кабеля с одним общим стальным чулком, при расчете усилия тяжения учитывают:
— 1 номинальных сечения жилы, если кабели скручены вместе;
— 2 номинальных сечения жилы, если кабели не скручены.
Усилия тяжения кабеля при прокладке должны быть рассчитаны при проектировании кабельной линии и учтены при заказе кабеля. Тяговая лебедка должна быть оборудована устройствами, позволяющими контролировать усилие тяжения кабеля, регистрировать усилие тяжения в течение всего процесса тяжения кабеля и автоматически отключать тяговую лебедку, если усилие тяжения превысит допустимую величину.
4) Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена СПЭ следует укладывать с запасом по длине 1¸2 %. В траншеях и на сплошных поверхностях внутри зданий и сооружений запас создается путем укладки кабеля «змейкой», а по кабельным конструкциям (кронштейнам) этот запас создается образованием стрелы провеса. Укладывать кабель в виде колец (витков) не допускается.
5) Металлические кабельные конструкции должны быть заземлены в соответствии с действующей документацией.
6) При прокладке кабельной линии кабели СПЭ трех фаз должны прокладываться параллельно и располагаться треугольником или в одной плоскости. Другие способы расположения должны быть согласованы с изготовителем.
7) При прокладке в плоскости расстояние в свету между двумя соседними кабелями одной кабельной линии должно быть не менее наружного диаметра кабеля СПЭ.
8) При расположении треугольником кабели скрепляются по длине кабельной линии (за исключением участков около муфт) на расстоянии 1¸1,5 м, на изгибах трассы — 1 м. При прокладке в земле следует учесть, что при засыпке грунтом кабели не должны менять своего положения. Кабели, проложенные в плоскости в кабельных сооружениях на воздухе, должны быть закреплены по длине линии на расстоянии 1¸1,5 м. Скобы и другие крепежные изделия для крепления одножильных кабелей СПЭ, а также крепление бирок на кабели должны быть выполнены из немагнитного материала. При закреплении кабелей необходимо учитывать возможное тепловое расширение кабелей и механические нагрузки, возникающие в режиме короткого замыкания.
9) Все концы кабелей после отрезания должны быть уплотнены термоусаживаемыми капами для предотвращения проникновения влаги из окружающей среды. Во время прокладки кабелей должен быть обеспечен контроль состояния оболочек и защитных кап.
Марки кабеля из сшитого полиэтилена
| Условное обозначение в маркировке силового кабеля с изоляцией из СПЭ на среднее напряжение 10; 20; 35 кВ | ||
| Краткое обозначение | Обозначение | Порядковое место буквы в марке |
| А | Алюминиевая жила (без обозначения — жила медная) | 1 |
| Пв | Изоляция из сшитого полиэтилена | 2 |
| П | Оболочка из полиэтилена | 3 |
| Пу | Оболочка из полиэтилена, усиленная | 3 |
| В | Оболочка из ПВХ апастиката | 3 |
| Внг-LS | Оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности («LS»- Low Smoke — низкое дымо- и газовыделение(А(В), предел распространения горения ПРПГ1 (ПРПГ2) | 3 |
| г | Продольная герметизация водоблокирующими лентами | 4 |
| 2г | Продольная и поперечная герметизация (водоблокирующими лентами и ламинированной алюмополимерной лентой) | 4 |
| ж | Герметизация жилы водоблокирующими нитями или порошком | 5 |
В буквенной аббревиатуре кабеля СПЭ можно найти всю основную информацию и характеристики относительно типа жилы, изоляции и оболочки.
| Критерий | Наименование | Маркировка | Пример |
| Материал жилы | Медная | Без обозначения | ПвП |
| Алюминиевая | А | АПвП | |
| С герметизацией | гж | АПвП (гж) | |
| Сегментированная с герметизацией | сгж | ПвП сгж | |
| Материал изоляции | Из сшитого полиэтилена | Пв | ПвВ |
| Материал оболочки | Полиэтилен | П | АпвП |
| Усиленная оболочка из полиэтилена увеличенной толщины – для 10 кВ, с ребрами жесткости – для 110 кВ. | Пу | АПвП | |
| Из полимерной композиции, не распространяющей горение и не содержащей галогенов. | Пнг-HF-А(В) А – не распространяющей горение по категории А. В – не распространяющей горение по категории В. | АПвПнг-HF-А | |
| ПВХ пластикат | В | АПвВ | |
| ПВХ пластикат с пониженной горючестью. | Внг-А(В) А – не распространяющей горение по категории А. В – не распространяющей горение по категории В. | АПвВнг-В | |
| ПВХ пластикат с пониженной горючестью, газо- и дымовыделением. | Внг-LS-А(В) | АПвВнг-LS-А | |
| С продольной герметизацией водоблокирующими лентами | г (после обозначения оболочки) | АПвПг | |
| С продольной герметизацией водоблокирующими лентами и поперечной герметизацией из алюмо-полимерной ленты, сваренной с оболочкой. | 2г | АПвП2г |
