Кабель сшитый полиэтилен 10 кв
Марки кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена 0,4-6-10кв. Отличие, характеристики, сечения
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена в России имеют сокращенное обозначение СПЭ (в Англии — XLPE, в Германии VPE, в Швеции PEX). У таких кабелей лучшие электрические и механические свойства по сравнению с КЛ из бумажно-пропитанной изоляции.
Давайте разберемся в чем их существенные отличия и какова конструкция.
Конструкция кабелей из сшитого полиэтилена и обычных до 1кВ, зачастую трудно отличимы. Вот, например марка АПвБбШв-1.
Этот вид очень похож на марку АВБбШв изготовленной из ПВХ пластиката.
Однако имеет одно существенное отличие:
- толщина фазной изоляции у кабеля из сшитого полиэтилена, меньше чем у обычного ПВХ
Зачастую более чем на 25%.
Другие технические характеристики кабелей СПЭ на 0,4кв:
А вот вся остальная конструкция практически не отличается.
- защитный покров в виде шланга вокруг жил
- внешний покров из шланга поливинилхлоридного пластиката
Если они так похожи между собой, как их отличить неопытному монтеру или электрику? Есть два способа:
- по толщине изоляции жил, как говорилось выше. И то если вы имеете перед собой одновременно два кабеля, чтобы их сравнить.
- обыкновенным поджиганием этой самой изоляции
Достаточно посмотреть, как она горит. Если изоляция ПВХ, то горение будет сопровождаться с выделением большого количества копоти.
Наиболее распространенные марки кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена 6-10-35-110кв:
- ПвП, АПвП – для прокладки в земле
- ПвПу, АПвПу – с усиленной оболочкой при сложных трассах
- ПвПг, АПвПг – для прокладки в траншеях с влажным грунтом
Более подробно рассмотрим из чего состоит кабель на 10кв АПвП или ПвП из сшитого полиэтилена.
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.Поверх основной изоляции также накладывается полупроводящий слой. Сажи в нем до 40%.
После идут различные защитные материалы:
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:
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.
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.
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.
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):
Дополнительные характеристики (токи КЗ, сопротивление, емкость, вместимость барабанов):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:
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%.
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.
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.
- высокая надежность, так как фазы расположены раздельно
- высокая электрическая прочность и низкие диэлектрические потери
- гибкость и высокая механическая прочность, даже без брони наружных покровов
- меньший вес за счет отсутствия металлической оболочки и стальной брони
- большая пропускная способность по току. Жилы кабеля могут спокойно нагреваться до 90 градусов в рабочем режиме и до 250 С в послеаварийном.
- большие строительные длины
В крупных городах средняя длина кабеля 6-10кв от ТП до ТП составляет около 900 метров.
Для таких трасс не составляет труда изготовить кабель СПЭ длиной, что называется от наконечника до наконечника.
- прокладка на трассах с какой угодно разностью уровней
В особенности это касается выходов из подземной части КЛ с подъемом по опоре и переходом в воздушную линию.
Не нужно беспокоиться о стекании маслонаполненной изоляции и высыхании отдельных отрезков КЛ.
Источник: https://domikelectrica.ru/marki-kabelya-s-izolyaciej-iz-sshitogo-polietilena/
Кабели из сшитого полиэтилена
Применять кабели из сшитого полиэтилена (КСПЭ) в мире начали с 1970-х годов 20 века. С тех пор у стран запада накопился опыт в их эксплуатации, испытаниях и монтаже. В странах, где понимают буквы, которые я пишу, использовать данный тип кабелей стали относительно недавно, вследствие чего существует множество вопросов и необходимость раскрыть эту тему подробнее.
Плюсы и минусы кабелей из сшитого полиэтилена
Массовое внедрение КСПЭ вместо маслонаполненных и кабелей с пропитанной бумажной изоляцией связано во первых с более высокими характеристиками новых кабелей и во-вторых с высоким показателем отказов старых кабелей.
Показатель отказов характеризуется количеством пробоев изоляции на сто километров. Сам встречал ситуации, когда кабель представляет из себя сплошные муфты, которые ставят после очередного пробоя, а количество муфт растет с каждым новым повреждением.
Чем же так хороши КСПЭ.
преимущества кабеля из сшитого полиэтилена над КПБИ
- низкая удельная повреждаемость
- меньшая емкость
- большая пропускная способность
- меньший вес
- отсутствие масла и разного рода жидкостей Здесь сразу множество плюсов. Это и возможность прокладки на разных уровнях, более легкие условия монтажа и установки муфт, отсутствие течи масла, что благоприятно сказывается на окружающей среде.
- большая строительная длина
- высокая морозоустойчивость
- при прокладке в воздухе допускают протекание большего тока, нежели под землей
По статистическим данным использования этих кабелей в Германии на напряжении 6-35кВ по сравнению с кабелями пропитанной бумажной изоляцией (КПБИ), показатели повреждения у КСПЭ в два-три раза ниже чем у их бумажных “коллег”. Это в свою очередь снижает затраты на капремонты КЛЭП.
По сравнению с КПБИ, емкость у КСПЭ меньше на 17%, что означает меньший емкостной ток замыкания на землю, да и меньше разряжаться будет такой кабель после испытаний.
Для прохождения больших токов нагрузки у кабеля из сшитого полиэтилена требуется меньшее сечение жил. А допустимая рабочая температура жил составляет 90 градусов, против 70-ти у КПБИ.
Это упрощает прокладку и монтаж данного кабеля.
Этот показатель определяется длиной кабеля в барабане, чем он больше, тем меньше нужно муфт при прокладке. Однако, не всегда это хорошо, ведь, бывает, нужно 60 метров, а минимум в барабане 300м, но это уже лирика.
Кабели позволяют производить прокладку без подогрева при температурах до -20 градусов, что несомненно относится к преимуществам.
Недостатки кабеля из сшитого полиэтилена
- отсутствие многолетних данных эксплуатации
- высокая стоимость
- потери в кабеле из сшитого полиэтилена
- ток в экране одножильного кабеля
В ходе эксплуатации могут возникать дефекты и факты, для устранения которых потребуются затраты при последующем проектировании кабелей. В случае со старыми типами кабелей, как говорится, все учтено. Однако, с каждым годом актуальность данного пункта будет уменьшаться.
Высокая стоимость обусловлена сложность самого процесса производства. Однако это может измениться, вопрос когда?
Из-за возможности пропускать ток большей величины и большей возможной рабочей температуры (90 градусов) увеличивается активное сопротивление и связанные с этим потери активной мощности. При присутствии же реактивной нагрузки все еще хуже, потому что одножильные КСПЭ имеют большее индуктивное сопротивление чем трехжильные КБПИ, а следовательно и потери реактивной мощности. При прокладке КСПЭ в линию их индуктивное сопротивление примерно в 1,6 раз больше, чем при прокладке “треугольником”.
Возникающий в экране одножильного кабеля ток при прокладке трех жил достигает величин равных току жилы. Для уменьшения величины этого тока рекомендуют производить транспозицию экранов. Экранов!, а не кабелей.
Существенных недостатков не выявлено, а вот достоинств хоть отбавляй. Отсюда приходим к выводу, что КСПЭ высоконадежные элементы энергосистемы, внедрение которых идет на пользу надежности и долговечности работы электросетей.
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.
| 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.
Как испытать кабель из СПЭ
В реалиях устанавливающейся эксплуатационной практики, нормы и объем испытаний определялись заводами-изготовителями продукции.
Однако, в последних редакциях норм объема испытаний электрооборудования в Беларуси, например, установлены следующие нормы высоковольтных испытаний:
- испытание жил переменным напряжением частотой 0,1 Гц в течение 15 минут трехкратным номинальному напряжению. То есть для 6-18, для 10-30 и так далее.
- испытание оболочки выпрямленным напряжением 10 кВ в течение 600 секунд, или 10 минут. Это напряжение прикладывается между металлическим экраном и заземлителем.
Для испытаний используют специальные высоковольтные установки для подачи переменного напряжения малой частоты. Об этом напишу отдельный материал. ну и естественно до и после испытаний мегаомметром испытываем кабель на 2500В.
По запросу у заводов-изготовителей можно узнать данные емкостей, сопротивлений активных и индуктивных. Активное сопротивление может изменяться в зависимости от сечения от 0,01 до 0,4 Ом/км, индуктивное (в зависимости от сечения для класса напряжения 6-35кВ) – от 0,08 до 0,2 Ом/км.
Радиус изгиба кабелей из сшитого полиэтилена должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля для напряжения до 35кВ и двадцати диаметров для напряжения 110-220кВ.
Кабель из оптоволокна
Проходной изолятор 110 кв
Источник: https://pomegerim.ru/piree/kabely-iz-sshitigo-polietilena.php
Испытания силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена
В России использовать кабель, изоляция которого изготавливается из сшитого полиэтилена, начали в конце 90х годов.
На сегодняшний день данные кабели широко применяются в современном энергохозяйстве больших и малых городов, различных предприятий и прочих объектов.
Причиной такого распространения являются несомненные преимущества, которыми обладают кабели данного типа:
- учитывая отсутствие в изоляции масла и, соответственно, исключая его перетекание с участков, расположенных выше на нижние участки, возможна прокладка кабеля на территориях, где имеются перепады высот;
- длительный срок эксплуатации. Значительно превышающий период использования кабеля, изоляция которого – бумажно-масляная;
- высокая надёжность, уменьшение количества повреждений;
- гибкость кабеля, упрощающая его прокладку в труднодоступных местах, на трассах повышенной сложности, а также обеспечивающая экономию средств и рабочего времени монтажной бригады;
- широкий температурный диапазон прокладки – при изготовлении кабеля используются современные полимерные материалы, которые дают возможность осуществлять прокладку при температуре до -20°С, предварительно его не разогревая;
- уменьшение диэлектрических потерь в сравнении с использованием кабелей, имеющих бумажно-масляную изоляцию.
Несмотря на весомые преимущества, следует также учитывать и то, что надёжность кабеля, независимо от его типа и изоляции зависит не только от имеющихся заводских характеристик, правильности осуществления прокладки и профессиональности выполнения монтажа, но и от уровня технического обслуживания, его своевременного проведения, диагностики при приёмке и в процессе эксплуатации.
Как известно, на данный момент отсутствует какая-либо нормативная база, регламентирующая такие виды работ как испытания силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена или же диагностика кабеля из сшитого полиэтилена, а также многие другие.
Поэтому для большинства организаций и предприятий, сталкивающихся с данными кабелями, вопрос технического обслуживания является довольно сложным и проблемным.
Нормы испытаний кабелей с СПЭ-изоляцией берутся из источников различной степени информативности и зачастую устанавливаются заводами-изготовителями, руководствуясь опытом работы зарубежных коллег.
Такой вопрос, как испытание кабелей со спэ изоляцией является актуальным и рассматривается ведущими специалистами. Интерес к данному вопросу связан и с конструктивными особенностями кабеля, и с характеристиками материала, который используется для изготовления изоляции.
Не меньше внимания уделяется и таким вопросам, как диагностика и периодичность испытаний кабельных линий с СПЭ-изоляцией. Опыт европейских коллег является очень ценным, даёт возможность структурировать информацию, касающуюся вопросов прокладки, диагностики и обслуживания кабельных линий.1. Виды повреждений кабелей, имеющих СПЭ-изоляцию
Специалистами выделяются четыре типа повреждений кабеля со СПЭ-изоляцией, являющихся основными:
- внешние повреждения изоляции, которые возникают в результате нарушения технологии прокладки. Такие повреждения составляют 70% общего количества регистрируемых повреждений кабеля;
- внутренние повреждения изоляции, которые являются результатом несоблюдения правил эксплуатации (испытанием постоянным напряжением), а также вызываются естественным устареванием (появление триингов, водных деревьев);
- различные повреждения имеющегося защитного экрана кабеля;
- разнотипные повреждения кабельных жил.
Повреждения кабеля из сшитого полиэтилена
Испытание кабеля из сшитого полиэтилена напряжением постоянного тока оказалось неэффективным и непригодным, хотя с большим успехом оно применялось для тестирования кабелей, имеющих бумажно-пропитанную изоляцию.
В случае испытания силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением постоянного тока происходит образование объёмного заряда на микровключениях молекул воды, являющихся инородными.
Разрядка данного заряда при традиционном снятии с кабеля остаточного заряда путём заземления не происходит, потому что снизу и сверху данного «конденсатора» находится сшитый полиэтилен (диэлектрик).
Дальнейшая подача рабочего напряжения приводит к суммированию напряжённостей электрополей и может вызвать локальное превышение предела прочности изоляции, что вызовет появление особых “электрических древовидных структур” (водные триинги).
Изоляция повреждается (причём повреждения носят необратимый характер), наличие частичных разрядов, которые возникают в слабых местах изоляции, способствует дальнейшему развитию водяных деревьев.
Но не только это приводит к развитию водяных деревьев, также способствуют из «разрастанию» действия электрополя, имеющейся воды, различные механические дефекты, время.
Все перечисленные факторы вместе с возникшими водяными деревьями через определённое время приводят к пробою, который возникает именно в месте основного скопления данных водяных деревьев. К тому же, испытание спэ кабелей повышенным напряжением постоянного электротока не даёт никаких возможностей для выявления зарождающихся повреждений серьёзного характера.
Водные триинги в изоляции СПЭ кабелей
Учитывая вышесказанное, испытание кабеля из сшитого полиэтилена необходимо проводить с использованием переменного напряжения. Постоянно изменяющаяся полярность заряда обеспечивает компенсацию накапливающихся зарядов, и происходит их разрядка.
Эффективным является испытание СПЭ кабелей установкой СНЧ (напряжением сверхнизкой частоты), при котором удаётся достичь максимальной скорости развития пробоя и выявить имеющиеся дефекты в течение испытания.Форма выходного напряжения должна быть симметричной – это обстоятельство является особо важным.
Цикл имеет положительную и отрицательную половины, которые не являются идентичными, так как зависимость вида сигнала от величины нагрузки очень велика.
Именно из-за этого возможно накопление постоянной составляющей, приводящее к созданию объемного заряда, способного в дальнейшем вызвать повреждение кабеля.
Этого не произойдёт, если форма синусоиды испытательного напряжения является полностью симметричной.
В данной области несколько передовых научных разработчиков.
В 1995г одной компанией вместе с ведущими научными германскими университетами были проведены особые исследования, результаты которых привели к разработке первой специальной системы, основным предназначением которой было проведение высоковольтных испытание СПЭ кабелей установкой СНЧ. Данная система имеет запатентованную цифровую технологию формирования выходного сигнала, именуемую (чистый синус), которая представляет собой наиболее современную технологию генерирования высокого напряжения СНЧ.
Установка СНЧ HVA-30 для испытания кабеля со СПЭ изоляцией
Основные особенности технологии:
- выходной сигнал абсолютной симметричности, независимо от длины кабеля, уровня напряжения для испытания;
- испытательное симметричное синусоидальное напряжение, которое обеспечивает направленность распространения имеющегося повреждения, что даёт возможность проведения испытания высоконадёжных кабелей и определять потенциальные пробои (90%) в течение получаса испытаний.
Результаты проведения данных исследований стали базой для разработки инструкции VDE DIN0276-620, по которой нормы испытаний кабелей с СПЭ-изоляцией определяют напряжение, равняющееся 3хUo (частота 0,1Гц, время воздействия – 30 мин).
Нормы испытаний кабелей со СПЭ- изоляцией согласно VDE DIN 0276-620
| 6 | 12 | 30 мин |
| 10 | 18 | |
| 20 | 35 | |
| 35 | 60 |
*Uo = фазное напряжение кабельной линии (Uo=(3*U)1/2)
В соответствии с нормами VDE DIN 0276-620 ведущими специалистами “Московских кабельных сетей”, первой российской организации, внедрившей кабели с изоляцией СПЭ в собственном энергохозяйстве, наиболее опытной в работе с кабелем данного вида, была разработана собственная инструкция для испытаний кабельных линий, имеющая название УП-Б-1.
Нормы испытаний кабелей со СПЭ- изоляцией согласно УП-Б-1
| 6 | 12 | 30 мин | 20 минут |
| 10 | 18 | ||
| 20 | 35 | ||
| 35 | 60 |
Периодичность испытаний кабельных линий со СПЭ-изоляцией 10кВ, 20кВ и 35кВ, включая кабельные вставки:
- перед включением кабельной линии в эксплуатацию;
- после проведения ремонтов кабельных линий.
2. Испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена
Вторым необходимым типом испытаний является испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена.
Данный тип кабельных повреждений связан с коррозионными процессами, их пагубным влиянием, а также с воздействиями механического характера, происходящими во время выполнения монтажа, ремонтных работ и несогласованных раскопок кабельных линий. Если вовремя не произвести ремонт участка повреждённой оболочки кабеля, то основная изоляция утратит свои свойства и произойдёт пробой кабельной линии.
Испытание оболочки кабеля из сшитого полиэтилена выполняется с использованием повышенного напряжения постоянного электротока. При возникновении пробоя производится локальный поиск конкретного места повреждения.
Нормы испытаний оболочки кабелей со СПЭ-изоляцией согласно УП-Б-1
| 10-20 | 5 | 10 мин |
Нормы испытаний оболочки кабелей с СПЭ-изоляцией регламентируют периодичность их выполнения. Проведение испытаний пластиковых защитных оболочек кабелей 10кВ-20кВ, имеющих изоляцию из сшитого полиэтилена, выполняются:
- перед осуществлением включения кабельных линий в эксплуатацию;
- после проведения ремонтных работ основной изоляции кабельной линии;
- при раскопках, которые проводятся в охранной зоне конкретной кабельной линии, в связи с возможным нарушением целостности кабельных оболочек;
- периодически – после сдачи в эксплуатацию (через 2,5 года), потом 1 раз в течение 5 лет.
Для данных целей существует специально разработанное оборудование – особый аппаратный комплекс, реализующий полный цикл соответствующих работ по проведению испытаний кабелей и кабельных оболочек, предварительному определению мест имеющихся повреждений и точного определения мест нахождения дефектов оболочек с применением метода шагового напряжения (автоматический режим).
3. Поиск повреждения кабеля из сшитого полиэтилена
Поиск повреждения кабеля из сшитого полиэтилена предполагает проведение работ в трёх направлениях:
- нахождение мест повреждений кабельной изоляции;
- нахождение мест повреждений кабельной оболочки;
- нахождение мест повреждений кабельных жил.
3.1. Нахождение мест повреждённой кабельной изоляции
Данное направление включает в себя два определённых этапа:
- Определение предварительной локализации места имеющегося повреждения изоляции, которое выполняется с применением петлевого метода (длина кабеля должна быть больше 50 м). На данном этапе применяется прецизионный мост.
- Обозначение точной локализации с применением метода шагового напряжения.
3.2. Нахождение мест повреждений кабельной оболочки
Для предварительной локализации мест имеющихся повреждений используется мостовой метод проведения измерения по Мюррею и Глейзеру. Использование приёмника универсального для точной локализации методом импульсного напряжения. Прецизионный мост может реализовать полный комплекс.
3.3. Нахождение мест повреждений в кабельных жилах
Применяются такие методы нахождения повреждений: прожиг (только для 3х жильного кабеля), предварительная локализация (применение беспрожиговых методов), точная локализация (акустический метод). Полный цикл испытаний и нахождения мест повреждений реализуется специальным оборудованием.
Выполнение полного цикла соответствующих работ по проведению испытаний и нахождения мест повреждений кабелей, имеющих СПЭ-изоляцию возможно с использованием специального оборудования.
Компания “Лаб-электро” обладает всеми возможностями и готова Вам помочь! В случае необходимости, Вы всегда можете получить консультацию по возникающим вопросам у наших квалифицированных специалистов.
Звоните по тел: (495) 669-40-84
Источник: http://lab-electro.ru/ispytaniya_silovyh_kabeley_s_izolyaciey_iz_sshitogo_polietilena
Нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена (СПЭ)
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
При написании статьи про испытания повышенным напряжением кабелей с бумажной, пластмассовой и резиновой изоляцией, я не уделил внимания кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Хотя стоило, ведь методика их испытаний принципиально отличается.
В данной статье я хотел бы подробно раскрыть все нюансы по испытанию кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), т.к. ни в ПУЭ (скачать последнее издание ПУЭ-7), ни в ПТЭЭП, об этом ни слова не сказано, а нормы испытаний для этих кабелей взяты из рекомендаций заводов-изготовителей, различных стандартов и ГОСТов (в том числе и зарубежных), которые значительно разнятся между собой.
Итак, поехали.
В настоящее время у нас на предприятии на замену распространенным высоковольтным кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией марки ААШв все чаще приходят кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, сокращенно, СПЭ. Вот, например, один из последних проектов.
Согласно этого проекта, от распределительной подстанции напряжением 10 (кВ) до комплектной трансформаторной подстанции КТПН 10/0,4 (кВ) необходимо проложить кабель из сшитого полиэтилена марки АПвВнг(А)-LS (3х95).
Что же за кабели такие из сшитого полиэтилена?! И в чем заключается их преимущество?!
На примере кабеля АПвВнг(А)-LS рассмотрим его расшифровку и конструкцию:
- А — токопроводящая жила из алюминия
- Пв — изоляция жил из сшитого полиэтилена (СПЭ)
- Внг-LS — заполнитель и оболочка из ПВХ пластиката пониженной горючести с пониженным газо- дымовыделением
- (А) — категория исполнения в части пожарной безопасности
Кабель изготавливается с многопроволочными алюминиевыми жилами (1) круглого сечения (класс гибкости 2). Поверх каждой жилы методом экструзии накладывается экран из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции (2). Далее жила изолируется пероксидносшиваемым полиэтиленом (3).
На изолированную жилу методом экструзии снова накладывается экран из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции (4).
Затем на жилу накладывается комбинированный экран, состоящий из слоя электропроводящей бумаги или полимерной ленты (5), и повива из медных проволок (6), поверх которых спирально наложена медная лента.
Полученные три экранированные жилы скручиваются вокруг жгута из ПВХ пластиката (7) пониженной пожароопасности. Далее промежутки между жилами заполняются ПВХ пластикатом (8) пониженной пожароопасности и поверх накладывается оболочка из ПВХ пластиката (9) пониженной пожароопасности.Приведу определение сшитого полиэтилена, взятое из ГОСТа Р55025-2012,п.3.7:
Вот так выглядит этот кабель в реальности. Слева, в красной оболочке, как раз таки, наш рассматриваемый кабель АПвВнг-LS, только другого сечения.
Кабели из сшитого полиэтилена могут быть не только многожильными, но и одножильными.
Про остальные марки кабелей СПЭ Вы можете более подробнее почитать на соответствующих ресурсах. Сейчас я на этом останавливаться не буду.
Кабели из сшитого полиэтилена обладают рядом преимуществ, таких как:
- отсутствие масла, что исключает возможность его вытекания при прокладке кабеля на разных перепадах высот («выдавленное» масло, или вязкий изоляционный пропиточный состав, высушит разделку, что в итоге может привести к короткому замыканию — примеры с такими авариями как раз таки приведены в статье про последствия при коротком замыкании)
- высокие изоляционные характеристики при низких диэлектрических потерях
- повышенная нагрузочная способность, по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией (например, ААШв)
- значительный срок службы (не менее 40 лет), что на 10 лет больше, чем у того же кабеля ААШв
- гибкость кабеля позволяет прокладывать его в труднодоступных местах
- возможность прокладки при отрицательных температурах, вплоть до -15°С
- небольшой вес по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией
К недостаткам я бы отнес следующее:
- высокая стоимость
- необходимость прохождения обучения по его монтажу и ремонту
- необходимость в специальном инструменте для его монтажа и ремонта
- высокая стоимость испытательной установки, но об этом поговорим чуть позже
Я никого не принуждаю и не заставляю прямо сейчас брать и переходить на кабели СПЭ — каждый сам для себя делает выбор в ту или иную сторону.
Хотя скажу, что переход на данный вид кабеля у нас на предприятии, да и вообще, по городу, идет не совсем охотно и, возможно, что это связано больше с его перечисленными недостатками, а именно стоимостью и затратами на обучение, инструмент и испытательную установку.
А сейчас перейдем непосредственно к теме статьи.
Нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена
Вы уже знаете, что кабели с бумажно-пропитанной изоляцией необходимо испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением. Так вот запомните, кабели из сшитого полиэтилена испытывать постоянным напряжением не допустимо!
Так почему же кабели СПЭ необходимо испытывать только переменным напряжением?!
Сильно вдаваться в физические и химические процессы я не буду, но при проведенных исследованиях было выявлено, что при испытании кабеля СПЭ постоянным (выпрямленным) напряжением в слое изоляции из сшитого полиэтилена и на поверхности проводящих экранов возникает накопление локальных объемных зарядов, которые в конечном счете могут привести, либо к значительному снижению срока службы кабеля, либо к пробою его изоляции. Данному явлению больше всего подвергнуты кабельные муфты, т.к. они являются наиболее слабыми элементами кабельной линии.
Ниже я приведу все найденные мной нормы по испытаниям кабелей СПЭ, а затем расскажу какой вариант мы применяем в нашей электротехнической лаборатории (ЭТЛ).
1. Инструкции заводов-изготовителей по эксплуатации кабелей из сшитого полиэтилена
Не удивительно, но именно здесь я и нашел отличия по нормам испытаний. Что ни инструкция, то свои требования…
Вот например, в инструкции Кольчугинского завода «Электрокабель» сказано, что токоведущие жилы необходимо испытывать относительно экрана следующим испытательным переменным напряжением:
- 3Uо частотой 0,1 (Гц) в течение 1 часа
- Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 24 часов (1 сутки)
- 2Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 1 часа
При проведении испытаний остальные жилы и экраны кабеля должны быть обязательно заземлены.
Обратите внимание, что Uо — это фазное напряжение, т.е. напряжение между фазой и «землей» (заземленной нейтралью). Кстати, здесь многие путаются и уже на этом этапе допускают ошибки, которые приводят к преждевременному выходу кабеля СПЭ именно при испытаниях.
Система электроснабжения внутризаводских сетей напряжением 10 (кВ) нашего предприятия выполнена с изолированной нейтралью, а это значит, что фазное напряжение Uо составляет в корень из 3 раз меньше, чем линейное напряжение сети, т.е. при линейном напряжении 10,5 (кВ) фазное напряжение составляет порядка 6 (кВ).Получается, что кабель из сшитого полиэтилена напряжением 10 (кВ) необходимо испытывать следующим образом:
- 18 (кВ) частотой 0,1 (Гц) в течение 1 часа
- 6 (кВ) промышленной частотой 50 (Гц) в течение 24 часов (1 сутки)
- 12 (кВ) промышленной частотой 50 (Гц) в течение 1 часа
Таблица по остальным классам напряжений:
Испытание сверх низкой частотой (СНЧ) обусловлено тем, что изменение полярности заряда компенсирует уже накопленные заряды, тем самым разряжая их. Но особенно эффективно происходит испытание кабеля именно сверх низкой частотой 0,1 (Гц) синусообразной формы.
Помимо основной изоляции, необходимо испытывать и оболочку кабеля, но при условии, что кабель проложен в земле. Это испытание проводится постоянным (выпрямленным) напряжением 10 (кВ) в течение 1 минуты. Испытательное напряжение прикладывается между экраном и «землей» (заземляющим устройством). После испытаний экран кабеля необходимо заземлить на время не менее 1 часа.
В инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС» требования к испытаниям несколько отличаются:
- 5Uо частотой 0,1 (Гц) в течение 15 минут
- Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 24 часов (1 сутки)
Но, как альтернатива испытанию переменным напряжением, предлагается испытание кабеля проводить постоянным (выпрямленным) напряжением 4Uо в течение 15 минут. Таким образом, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 10 (кВ) допускается испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут.
Вот данные для испытаний кабелей с другими классами напряжений.
Требования по испытанию оболочек кабеля в этой инструкции аналогичны, только постоянное (выпрямленное) напряжение 10 (кВ) должно быть приложено между экраном и заземлителем на время 10 минут, вместо 1 минуты.
2. Государственный стандарт ГОСТ Р 55025-2012
Согласно ГОСТ Р 55025-2012, п.10.6, кабели после прокладки и монтажа испытываются следующим образом:
- 3Uо частотой 0,1 (Гц) в течение 1 часа
- Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 24 часов (1 сутки)
- 2Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 1 часа
Как видите, нормы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена, по сравнению с инструкцией Кольчугинского завода «Электрокабель», ни чем не отличаются.
Но в данном ГОСТе есть небольшое дополнение о том, что допускается испытывать кабели постоянным (выпрямленным) напряжением 4Uо в течение 15 минут, аналогично, как и по инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС».
Таким образом, кабель СПЭ напряжением 10 (кВ) допускается испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут.
Вот данные для испытаний кабелей с другими классами напряжений.
Что касаемо оболочки, то требования к ее испытанию аналогичные требованиям инструкции заводов-изготовителей (см. выше).
3. Международный стандарт МЭК (IEC) 60502-2
В международном стандарте МЭК (IEC) 60502-2, п.20.2 сказано, что после монтажа кабеля и арматуры рекомендуется испытывать его следующим образом:
- 2Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 5 минут
- 2Uо промышленной частотой 50 (Гц) в течение 24 часов (1 сутки)
Как видите, нормы испытаний, по сравнению с перечисленными выше инструкциями и ГОСТом, немного отличаются. Но удивительно то, что в данном стандарте ни слова не сказано про сверх низкую частоту 0,1 (Гц) при испытаниях.
Таким образом, для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 10 (кВ) испытательное напряжение должно составлять:
- 12 (кВ) промышленной частотой 50 (Гц) в течение 5 минут
- 12 (кВ) промышленной частотой 50 (Гц) в течение 24 часов (сутки)
Вот таблица для остальных классов напряжений.
Но в этом международном стандарте МЭК (IEC) 60502-2 предлагается альтернатива испытанию переменным напряжением, т.е. допускается испытывать кабели постоянным (выпрямленным) напряжением 4Uо в течение 15 минут. Но при этом ниже имеется примечание, что данный вид испытаний может привести к пробою изоляции кабеля!
Таким образом, кабель СПЭ напряжением 10 (кВ) допускается испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут, что полностью совпадает с требованиями инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС», и ГОСТа Р 55025-2012.
Вот данные для испытания кабелей с другими классами напряжений.
По испытанию оболочек кабелей в данном стандарте ничего не сказано, а идет перенаправление на другой международный стандарт МЭК (IEC) 60229 (Раздел 5), которого в открытом доступе я не нашел.
Заключение
В данной статье я привел Вам известные мне нормы испытаний кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, взятые из рекомендаций заводов-изготовителей, а также отечественного и зарубежного стандартов. Как видите, они немного отличаются между собой, поэтому каждый для себя сам определяет по каким нормам проводить испытания.
В нашей электролаборатории отсутствует специальная установка со сверх низкой частотой 0,1 (Гц), поэтому все кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена испытываем, согласно инструкции совместной разработки ОАО «ВНИИКП» и ОАО «Фирма ОРГРЭС и нашего отечественного ГОСТа Р 55025-2012, а именно постоянным напряжением 24 (кВ) в течение 15 минут.
Фрагмент протокола испытания кабеля из сшитого полиэтилена АПвВнг(А)-LS напряжением 10 (кВ) и сечением жил 3(1х95/25):
В качестве испытательного аппарата мы используем аппарат АИД-70 или АИИ-70 с выпрямителем.Сам процесс (методика) испытаний нисколько не отличается от испытаний кабелей с традиционной изоляцией и об этом я подробно рассказывал в статье, ссылочку на которую привел в самом начале.
Вариант испытания переменным напряжением в течение часа, а тем более в течение 24 часов (целых суток), мы даже и не рассматривали. Даже не представляю себе, как физически можно испытывать кабель такое длительное время. Ведь в процессе испытаний необходимо непосредственно присутствовать и контролировать параметры испытательного напряжения, тока утечки, различного рода скачки, пробой и т.п.
Да и к тому же, как показала практика, навести испытательное переменное напряжение частотой 50 (Гц) на кабели длиной более 100 метров физически не представляется возможным из-за повышенной емкости кабеля на такой частоте. При незначительном наведении испытательного напряжения в кабеле появляется значительный емкостной ток, при котором срабатывает защита испытательного аппарата.
Испытывать кабели СПЭ постоянным напряжением все же как-то боязно, но за все время ни один кабель не вышел из строя во время испытаний и дальнейшей эксплуатации.
Дополнение 1. На данный момент мы полностью отказались от испытаний кабелей СПЭ постоянным напряжением, потому что уже неоднократно доказано на практике, что постоянное напряжение для такого вида изоляции все же является разрушающим.
Вопросы
Вопрос 1. Расскажите про свой опыт испытаний кабелей из сшитого полиэтилена.
Чем руководствуетесь, какими нормами? Каким напряжением испытываете — переменным или постоянным? Какая длительность испытаний? Какими устройствами и аппаратами пользуетесь? Я думаю, что многим из читателей, и мне в том числе, важно знать мнения тех, кто уже имеет более «богатую» практику и опыт испытаний таких видов кабелей.
Вопрос 2.
Источник: http://zametkielectrika.ru/normy-ispytanij-kabelej-iz-sshitogo-polietilena-spe/
Кабель 10 кВ
Данные изделия предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10 кВ.
Общее описание
Кабели на напряжение 10 кВ по конструктивному исполнению, техническим характеристикам и эксплуатационным свойствам соответствуют международному стандарту МЭК 60502-2 и гармонизированному документу HD 620 S1. В подавляющем большинстве случаев, это одно- и трёхжильные проводники.
Применение находят в основном в сетях с номинальной частотой 50 Гц, с заземленной и изолированной нейтралью.
Кабель 10 кв с гибкой изоляцией применяется преимущественно для прокладки сетей передвижных подстанций, крупногабаритной техники, а также других временных или мобильных источников питания. Он очень прост в применении, неприхотлив к условиям эксплуатации и может использоваться в широком температурном диапазоне, а также при повышенной влажности.
Данные образцы очень просты в установке, однако же рекомендуется привлекать для работы с ними профессионалов. Это будет гарантией правильного монтажа образцов и дальнейшей корректной работы оборудования.
На кабель 10 кв цена в нашей компании будет если не лучшей, то одной из лучших на рынке за счет оптимальных условий взаимодействия с партнерами как в области производства, так и в области логистической обработки кабельной продукции.
В номенклатуре 10 киловольтных кабелей занимают отдельную нишу проводники с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), которые также часто упоминаются как кабели с изоляцией из вулканизированного полиэтилена.
Применять в производстве различных проводников, улучшая свойства высоковольных кабелей, таких, к примеру как 6 или 10 киловольтный кабель медный сшитый полиэтилен начали более, чем 20 лет назад, и с тех пор они постепенно приходят на замену кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией.
Структура сшитого полиэтилена представляет из себя монолитную конструкцию, что позволяет достичь дифферентных электрических и физических характеристики относительно обычного полиэтилена.
К примеру кабель 10 кв из сшитого полиэтилена будет иметь температуру плавления изоляции на уровне около 250 градусов Цельсия (в зависимости от конкретной марки), тогда как температура плавления обычного полиэтилена составит примерно 140 градусов Цельсия.При внедрении в конструкцию изоляции такого материала, как сшитый полиэтилен кабель 10 кВ показывает снижение показателя диэлектрической проницаемости до уровня примерно в 15 раз меньше, чем у конструктивно аналогичных проводников в бумажно-пропитанной изоляции.
Также, кабель сшитый полиэтилен 10 кВ отличается от 10 кВ кабелей с другими типами изоляции тем, что он защищен от грызунов. Дело здесь в том, что пероксидная сшивка делается при помощи катализатора – перекиси дикумила.
При механическом повреждении изоляции такого кабеля, сразу появляется резкий специфический запах, непереносимый для крыс, мышей, и даже насекомых.
Поэтому кабель из сшитого полиэтилена можно спокойно применять для прокладки в подвальных помещениях.
Изготовление кабеля 10 кв
В наших предложениях на кабель 10 кв цена полностью оправдывает качество представленных образцов. Ведь все они в обязательном порядке проходят строжайшую сертификацию. Она состоит из нескольких этапов. Первый – это проверка изделий непосредственно на производстве на линии контроля качества.
Второй – официальная сертификация продукции, которая распространяется на все выпускаемые предприятием партии. Только на основании нее могут быть выданы документы о соответствии, либо же оформлен отказ на них. Третий – это контрольная проверка полученной партии уже на нашем складском центре.
Она предусматривает осмотр образцов на предмет повреждений и сверку документов.
Благодаря этим этапам проверки вы, обращаясь к нам, можете быть полностью уверены в том, что поставка будет содержать только качественные образцы, соответствующие техническим требованиям вашей электрической сети, ведь малейшее несоответствие в данном вопросе может привести к выходу из строя всех приборов.
Кабель 10 кВ медный
Силовой кабель, рассчитанный на напряжение 10 кВ с медной токопроводящей жилой отличается большей прочностью, надёжностью и повышенным эксплуатационным сроком. Медная жила имеет высокие показатели проводимости тока, лучший контакт, чем при использовании алюминия.
Если Вы планируете прокладывать кабель 10 кВ, медный проводник станет лучшим выбором, если Вам требуется высокое КПД при передаче тока, а также долгий срок службы.
Но если Вам требуется снизить бюджет проекта, то от медных кабелей лучше отказаться, и выбрать алюминий, достоинство которого – более низкая стоимость по сравнению с медью.
Наиболее востребованы следующие марки 10 киловольтного медного кабеля (в список не включен кабель с изоляцией из СПЭ):
| СГ-10 | СБГ-10 | СБШв-10 |
| СБлШв-10 | СБ-10 | СБл 10 |
| ЦСБ 10 | ЦСБ2л 10 | СШв 10 |
| ЦСШв 10 |
Запросить сертификаты соответствия нашей продукции, а также узнать, какова на кабель 10 кв цена в нашей организации, вы можете уже сегодня. Информацию по данному вопросу вам предоставят наши консультанты.
Источник: https://c-e-c.ru/stati/kabel-10-kv.php
