Кабели из сшитого полиэтилена характеристики: Все о кабеле из сшитого полиэтилена

Содержание

Все о кабеле из сшитого полиэтилена

Кабель из сшитого полиэтилена (СПЭ, английское — XLPE, немецкое — VPE, шведское — РЕХ) появился на рынке чуть позже, чем другие виды проводников. Но ввиду хороших технических характеристик он стал более популярным и распространенным в категории кабельной продукции. Рассмотрим подробнее особенности и преимущества кабеля СПЭ, его сферы применения и плюсы прокладки.

Что такое кабель из сшитого полиэтилена

Одна из важных характеристик любого кабеля – материал изоляции. От него зависит величина силы тока, которая может выдерживать кабель. И чем выше сила тока, тем более высокие требования предъявляются к изоляции. Особенно это касается кабелей среднего напряжения – 6-35 кВ.

Под кабелем СПЭ понимают кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (ПЭ). Сшитый полиэтилен – это полимер с поперечно сшитыми молекулами. Это наиболее плотный из всех видов полиэтилена, обладающий более высокими техническими показателями.

Молекулярная трехмерная структура сшитого полиэтилена PEX

Сшитым называют полиэтилен, полученный в результате сшивки. Это физический процесс по модификации внутренней молекулярной структуры материала с сохранением химического состава. Цель сшивки – придать полиэтилену новые, физические свойства, которые расширяют сферу применения материала.

В ходе сшивки звенья молекул полиэтилена связывают с трехмерную сетку за счет образования поперечных связей. Поэтому и говорят, что сшитый ПЭ состоит из поперечно сшитых молекул.

1 — многопроволочная, уплотненная токопроводящаяжила, алюминиевая или медная

2 — внутренний экструдированный полупроводящий слой

3 — изоляция из сшитого полиэтилена

4 — внешний экструдированный полупроводящий слой

5 — слой обмотки полупроводящей лентой

6 — медный экран

7 — экструдированная подушка

8 — броня из круглой стальной оцинкованной проволоки

9 — наружная оболочка: из полиэтилена (АПвЭКП, ПвЭКП), поливинилхлоридного пластиката (АПвЭКВ, ПвЭКВ),ПВХ пластиката пониженной горючести(АПвЭКВнг, ПвЭКВнг) или ПВХ пластиката пониженной пожароопасности (АПвЭКВнгд, ПвЭКВнгд)

В чем плюсы изоляции из сшитого полиэтилена

Сшитый ПЭ – полиэтилен с улучшенными характеристиками. Его применение в качестве изоляции позволяет тоже придать ей более качественные свойства. К преимуществам изоляции из СПЭ перед другими видами относится следующее:

Стойкость к более высоким температурам (предельная достигает 90 °C).

Допустимая температура в аварийном режиме, гр. С – 130.

Максимально допустимая температура жилы при протекании тока короткого замыкания, гр. С — 250.

Более высокая пропускная способность, чем у бумажной с масляной пропиткой – в 1,3-1,5 раза выше, что обусловлено более высокой длительно допустимой температурой (90 °C

Экологическая безопасность ввиду отсутствия жидких включений, что позволяет сохранить чистоту окружающей среды.

Отсутствие алюминиевых и свинцовых оболочек, что уменьшает вес, диаметр и радиус изгиба (упрощает прокладку).

Большая строительная длина, которая может достигать 2000-4000 м.

Низкая гигроскопичность, обеспечивающая диэлектрическую стабильность.

Не менее важно, что кабель СПЭ обычно имеет одножильную конструкцию, это упрощает прокладку и монтаж даже в самых тяжелых условиях работы. Ее можно вести при температуре до -20 °C (без предварительного прогрева). Благодаря перечисленным преимуществам кабель СПЭ признали как продукт, обладающий наилучшими электрическими и механическими свойствами, а также самым длительным сроком службы среди других серийно выпускаемых типов кабелей, достигающим 30 лет без потери качества. (Срок службы).

Виды кабеля из сшитого полиэтилена

Кабели СПЭ могут иметь разную форму жил: круглую или секторную. Последняя имеет несколько недостатков, поскольку для нее не предусмотрен специальный механический инструмент для разделки, из-за чего все работы нужно производить вручную. Кроме того, магнитное поле,образующееся вокруг сектора, увеличивает потери.

Цена кабеля из сшитого полиэтилена зависит от его разновидности. Существует несколько критериев классификации, по которым выделяют виды кабеля СПЭ.

По напряжению:

6-35 кВ;

45-150 кВ;

220 и 330 кВ.

По количеству токоведущих жил:

1 или 3 для 6-35 кВ;

1 для 45-150 и 220, 330 кВ.

Одножильные кабели СПЭ более распространены, поскольку трехжильные применяются только на напряжение до 35 кВ.

По материалу токопроводящей жилы:

из меди;

из алюминия (в маркировке обозначается первой буквой «А»).

По площади поперечного сечения токопроводящей жилы:

35-1600 мм² для 6-35 кВ;

70-2000 мм² для 45-150 кВ;

400-2000 мм² для 220 и 330 кВ.

По материалу оболочки:

из полиэтилена;

из ПВХ пластиката;

из полимерной композиции.

По типу бронирования:

стальной проволокой;

стальными лентами;

Где используют кабель из сшитого полиэтилена

Специалисты рекомендуют купить кабель из сшитого полиэтилена в следующих случаях:

если необходимо транспортировать большие энергетические мощности на дальние расстояния;

если прокладка кабельной трассы ведется по сложному рельефу;

если к кабелю предъявляются особенно строгие требования относительно пожарной и экологической безопасности.

Кабель применяют в строительстве и промышленности. Его прокладывают в любом грунте при условии наличия защиты от механических повреждений. Еще он подойдет для прокладки под водой.

Кабель СПЭ выпускается в разных исполнениях, в том числе не распространяющие горение с низким дымовыделением. Это делает его оптимальным для применения в производственных помещениях и кабельных сооружениях, а также стационарных электроустановках и там, где действуют разрушающие газовоздушные среды.

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

Купить кабель оптом и в розницу

Компания «Бонком» занимается продажей кабельной продукции от крупнейших российских производителей. Большие складские мощности позволяют обеспечить стабильные поставки даже на масштабные объекты. Все виды кабеля СПЭ, представленные в каталоге компании «Бонком», по техническим и эксплуатационным характеристикам отвечают требованиям международных стандартов и имеют сертификацию по ГОСТ.

Дополнительно мы реализуем аксессуары, расходные материалы и инструменты, такие как кабельные муфты, арматура для СИП, термоусаживаемые трубки и экипировка монтажника. Чтобы купить кабель, обращайтесь к нам по телефонам и адресу из раздела «Контакты». Здесь в форме обратной связи и по указанным телефонам вы можете узнать о продукции или задать другие интересующие вопросы.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

Описание

За последние годы силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена заняли лидирующие позиции по популярности. Они повсеместно вытесняют проводники с изоляцией на основе бумаги, поскольку имеют великолепные характеристики:

Высокая рабочая температура, за счет которой растет пропускная способность кабеля;
Устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям;
Применение в сложных с географической точки зрения участках;
Повышенная экологическая безопасность – кабель не включает в себя вредных для Природы веществ;
Малый вес кабеля;
Низкие затраты на обслуживание кабельных линий.

Сшитый полиэтилен в медных кабелях модифицирован на молекулярной плоскости. Его трехмерная структура напоминает сетку, в которой присутствуют боковые связи между молекулами. Все это позволяет добиться небывалой прочности и высокой эластичности. Сшитый полиэтилен очень устойчив к экстремальным температурам, имеет прекрасные изоляционные показатели.

Кабели высоковольтные из сшитого полиэтилена могут делиться по различным группам:

ПвВГ, АПвВГ – проводники с медными или алюминиевыми жилами с оболочкой из ПВХ. Такие кабели прокладываются в виде отдельных линий. Они не слишком устойчивы к деформациям, поэтому требуют определенных условий эксплуатации.

ПвВГнг – кабель пониженной горючести, который можно использовать в помещениях с людьми.

ПвБбШв – кабель с герметичным покрытием, которое позволяет защитить жилы от ржавчины, влияния грунтовых вод. Пример такого кабеля: кабель из сшитого полиэтилена на 1 кВ.

Популярность набрали кабели 110 кВ из сшитого полиэтилена. У них площадь сечения обычно составляет до 2000 кв. мм. Их толщина варьируется от 8 мм до 23 мм.

Также в продаже встречаются специальные кабели 500 кВ из сшитого полиэтилена. По ценовому диапазону они сильно различаются между собой. Толщина проводников может доходить до 35 мм, а сечение – до 3000 кв. мм.

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Характеристики. Применение. Испытания

11-13 февраля в Московском Институте Энергобезопасности и Энергосбережения (МИЭЭ) прошел очередной семинар, посвященный применению силовых кабелей на среднее напряжение с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).

К семинару был проявлен большой интерес со стороны проектных, монтажных и эксплуатирующих организаций.

ООО»Технолог» — оптовая (мин. заказ 5 000 руб) продажа и поставки электромонтажного, электротехнического и светотехнического оборудования.

Звоните (495)973-16-54. Ждем. Скидки. Доставка.

Темы докладов, представленных на семинаре, касались в основном вопросов применения кабелей нового поколения в энергосистемах.

Оказалось, что не все так гладко в этой области как выглядит на первый взгляд, и это связано, прежде всего, с отсутствием общероссийских нормативных документов на все виды работ при использовании кабелей с изоляцией из СПЭ. К сожалению, реформа системы стандартизации в России нанесла свой отпечаток и на развитие энергосистемы.

Докладчики обратили внимание присутствующих не только на достоинства новой продукции, но и на те недостатки, которые необходимо учитывать на всех стадиях работ, начиная с проектирования, прокладки, монтажа, испытаний и эксплуатации кабельных линий (КЛ).

Мобильная лаборатория фирмы «Себа Спектрум»

Каждый инженер знает, что у любого устройства есть свои плюсы и свои минусы. Как правило, производители обращают внимание потребителей только на преимущества своей продукции перед другими аналогами, а о недостатках стараются реже говорить и не акцентировать на них внимание. Тоже относится и к электротехническим изделиям, к которым принадлежат и силовые кабели. На практике же получается так, что недостатки вроде бы идеального по своим характеристикам кабельного изделия проявляются в самый не подходящий момент, когда устранить их значительно сложнее.

Отсутствие нормативной базы и недостаток информации об опыте эксплуатации КЛ с использованием силовых кабелей нового типа, вынуждает проектные и эксплуатирующие организации учиться на своих собственных ошибках и увеличивать при этом затраты на их устранение.

Шалыгин Александр Аронович (начальник ИКЦ МИЭЭ) обратил внимание собравшихся на тот факт, что те преимущества кабелей с изоляцией из СПЭ, о которых так много говорят, несколько преувеличены. Дело в том, что кабель — это всего лишь элемент КЛ и его преимущества как отдельного элемента линии не могут существенно улучшить показатели всей линии и должны рассматриваться в комплексе со всей КЛ.

Допустимые токовые нагрузки, указанные в рекламных проспектах на кабельную продукцию, как правило, не соответствуют фактическим значениям при эксплуатации.

Например, тот факт, что длительно допустимая рабочая температура токопроводящих жил кабеля с изоляцией из СПЭ составляет 90°С, является завышенной для реальных условий эксплуатации. Все дело в том, что повышение температуры в кабеле требует отвода выделившегося тепла от кабеля в окружающую среду. Как напомнил Александр Аронович: «Законы теплообмена еще никто не пересматривал, и они также действуют на кабели с изоляцией из СПЭ как и на другие кабели». Некоторые мировые производители силовых кабелей с изоляцией из СПЭ в своих рекомендациях по эксплуатации упоминают о необходимостиснижениядопустимойтемпературы токопроводящей жилы (ТПЖ) при прокладке в земле, чтобы не подвергать изоляцию кабеля ускоренному тепловому старению. Ускоренное тепловое старение изоляции, как известно, обязательно приводит к сокращению срока службы линии.

Очень интересной частью семинара стал доклад к.т.н. Дмитриева Михаила Викторовича (начальника отдела научно-технических исследований ЗАО «Завод энергозащитных устройств» СанктПетербург) о способах заземления КЛ, выполненных из однофазных силовых кабелей. В частности, Михаил Викторович рассказал собравшимся о том, что при эксплуатации однофазных кабелей существенной проблемой является наличие токов в экранах кабелей, которые по своим значениям очень близки к токам, протекающим в ТПЖ.

Михаил Викторович напомнил о том, что: «Высокий уровень напряжения mж кабеля при водит к необходимости использования в конструкции кабеля металлического экрана. Основным назначением металлического экрана является обеспечение равномерности электрического поля, воздействующего на изоляцию кабеля, что достигается только в случае заземления экрана. Способ заземления экрана влияет: На величину тока в экране в нормальных и аварийных режимах и при неправильном заземлении экрана может привести к повреждению кабеля; На электрические потери в кабеле (в металлическом экране), а значит на его тепловой режим и пропускную способность; На величину напряжения на экране в нормальных и аварийных режимах, т.е. на надежность работы кабеля и безопасность его обслуживания; На основные электрические параметры кабеля (активное и индуктивное сопротивления). Если по условиям ограничения напряжения на экране обязательно его заземление в нескольких точках, то для снижения токов в экранах при трехфазной группе однофазных кабелей может быть применена транспозиция экранов».

Дмитриев М.В. рассказал о наиболее распространенных способах заземления металлического экрана силового кабеля по длине КЛ, за счет которых можно в несколько раз уменьшить токи в экране.

Итак, для уменьшения токов в экране, необходимо осуществлять транспозицию экранов. Дмитриев М.В. акцентировал внимание собравшихся на том, что транспозицию необходимо производить именно для экранов, а не для самих кабелей, как это делается на ВЛЭП с неизолированными проводами.

Такого рода транспозиция на кабельных линиях производится с использованием «транспозиционных коробок», при этом положение самих кабелей относительно друг друга не меняется. Использование транспозиции снизит величину тока в экранах. Однако, как отметил Дмитриев М. В., такого рода работы требуют увеличения затрат на сооружение дополнительных колодцев по длине линии для размещения в них «транспозиционных коробок», а так же для возможного доступа к ним обслуживающего персонала, который занимается диагностикой КЛ. Как напомнил Михаил Викторович: «Для кабелей в трехжильном исполнении с общим экраном и симметричным расположением жил относительно друг друга такие дополнения в защите не требуются».

Перед собравшимися также выступили представители Московской городской электросетевой компании (МГЭсК), сообщив аудитории о требованиях, которые предъявляет их организация к силовым кабелям с изоляцией из СПЭ.

Козлов Александр Федорович (начальник службы ремонта КЛ) сообщил о том, что, в настоящее время, в г. Москве эксплуатируется порядка 60 тыс. км КЛ, из них на напряжение 6-10 кВ — 35 тыс. км, на напряжение 20 кВ — 42,5 км линий, а все остальные составляют линии на напряжение 1 кВ.

Для оценкивлиянияразличных технологий сшивки изоляции на эксплуатационные характеристики, проложена кабельная линия на напряжение 10 кВ, производства ОАО «Камкабель» (метод силанольной сшивки). Общая длина линии составляет около 40 км.

В настоящее время, силовые кабели на среднее напряжение с изоляцией из СПЭ, поступающие для прокладки в г. Москве, составляют 80% от общего числа силовых кабелей. Основные сечения жил этих кабелей это: 120, 240, 500 мм².

Все кабели, поступающие от производителя, проходят обязательный контроль. Кабели проходят обязательную проверку на совместимость с муфтами, которые применяет МГЭсК при монтаже КЛ (проверка на монтажные характеристики).

Треков Владимир Александрович (заместитель начальника службы СЭВКЛ МГЭсК) обратил внимание на слабые места в конструкции кабелей с изоляцией из СПЭ. Кабели с полимерной изоляцией, как и кабели с бумажной пропитанной изоляцией (БПИ), способны впитывать влагу через многопроволочную жилу (зафиксированы случаи, когда влага проникала на расстояние до 60 метров по длине кабеля), что не допустимо.

Молоканов М.В., Начальник службы измерений и испытаний МГЭсК

Для исключения проблем в эксплуатации, все кабели с СПЭ, как и кабели с БПИ, проверяются на наличие влаги. В связи с этим, было высказано предложение производителям силовых кабелей о разработке конструкций силовых кабелей с водоблокирующими элементами по жиле. В настоящее время в сетях Москвы не используются силовые кабели с индексом «2г» по герметизации, в конструкциях которых присутствует алюмополимерная лента.

Также необходимо повысить требования к оболочке силовых кабелей, так как наличие дефектов в оболочке и повышенная кислотность почвы г. Москвы приводят к разрушению кабеля. Необходимо усиление оболочки ребрами жесткости не только на конструкциях на напряжение 110 кВ, но и на кабелях среднего напряжения. Для обеспечения механической прочности оболочки при прокладке предъявляются повышенные требования и к полимерной композиции, твердость которой должна быть не ниже 55 единиц по Шору Д.

Молоканов Михаил Васильевич (начальник службы измерений и испытаний МГЭсК) дополнил доклады выступающих информацией об испытаниях КЛ. Он сообщил о том, что заземление экранов КЛ осуществляется способом объединения и заземления экранов около питающих центров. Однако, такой способ заземления не позволяет проводить диагностику каждого кабеля в отдельности, что, в свою очередь, затрудняет процесс диагностики КЛ в целом.

Испытания изоляции кабелей проводят на частоте 0,1 Гц. Для 6 кВ кабелей испытательное напряжение составляет 12 кВ, для 10 кВ кабелей –18 кВ, для 20 кВ кабелей — 36 кВ. Каждая фаза испытывается в течение 30 минут. Если КЛ короткая, то допускается испытание сразу всех жил относительно металлического экрана. Оболочка кабеля испытывается постоянным напряжением 5 кВ в течении 5 минут.

Диагностика оболочки кабеля проводится перед подключением, затем через 3 года после подключения, а дальше через каждые 4 года эксплуатации.

Гуреев Юрий Александрович (ЗАО «ПЗЭМИ» г. Подольск) сделал доклад о продукции своего завода, который занимается выпуском арматуры для силовых кабелей. Средний объем выпуска завода составляет 20-22 тыс. комплектов кабельной арматуры в месяц. Также завод активно занимается разработкой изоляционных термоусаживаемых материалов для собственного производства арматуры как самостоятельно, так и совместно с другими организациями. Завод участвовал в поставке кабельной арматуры для строящейся АЭС в г. Бушер (Иран).

Юрий Александрович обратил внимание на то, что к монтажу кабелей с изоляцией из СПЭ предъявляются очень жесткие требования. В процессе монтажа на изоляции кабеля не должны присутствовать элементы полупроводящего экрана. Наличие таких включений в муфте обязательно приведет через некоторое время к выходу КЛ из строя.

Все элементы кабельной муфты проходят испытания повышенным напряжением. В частности, полупроводящие термоусаживаемые трубки испытываются переменным напряжением: 40 кВ для 10 кВ муфт; 80 кВ для 20 кВ муфт и 115 кВ для 35 кВ муфт. В настоящее время надежность муфт при их правильном монтаже выше, чем надежность самого кабеля, при этом надежность муфт можно увеличить. Как правило, пробои в муфтах происходят из-за неграмотно проведенного монтажа, о чем так же говорили и другие докладчики.

Юрий Александрович также сообщил, что применение муфт для трехжильных кабелей с секторными жилами в настоящее время имеет ряд трудностей, одна из которых, это сложность снятия полупроводящих экранов с секторных жил.

На семинаре со стороны кабельных заводов выступил представитель ЗАО «Севкабель», который сообщил о развитии на заводе направления по производству силовых кабелей с изоляцией из СПЭ на напряжения до 110 кВ. Рассказал о повышенных требованиях к чистоте и культуре производства силовых кабелей, а также об особенностях наложения изоляции силового кабеля на напряжение 110 кВ на наклонной линии газовой вулканизации, на которой одинаковая толщина изоляции обеспечивается, помимо стандартных систем контроля, еще и за счет подкручивания жилы в вулканизационной трубе.

Силовые кабели на высокое напряжение на ЗАО «Севкабель» производятся по ТУ 16-705-495-2006, а на среднее напряжение по ТУ К71.335-2004.

Берман Виталий Ильич (компания «Росэлектромонтаж») начал свой доклад с того, что сравнил кабели с изоляцией из СПЭ и кабели с БПИ с точки зрения чувствительности к монтажу. Виталий Ильич также рассказал присутствующим о повышенных требованиях к монтажу кабеля с изоляцией из СПЭ, который требует высококвалифицированного подхода по сравнению с монтажом кабелей с БПИ. Он также напомнил о том, что, несмотря на активное применение в современных КЛ новых кабелей с изоляцией из СПЭ, кабели с БПИ имеют высокий уровень эксплуатационных параметров. Как отметил Виталий Ильич, кабели с СПЭ более чувствительны к перегрузкам и имеют, по сравнению с кабелями с БПИ, другую физику электрического пробоя. В качестве учебного материала был продемонстрирован фильм по монтажу кабельных муфт.

Представители фирмы «Себа-Спектрум» сообщили о современных методах определения мест повреждения кабелей с использованием беспрожиговой технологии, а также о методах испытаний кабелей с изоляцией из СПЭ сверхнизкой частотой 0,1 Гц. Они рассказали о диагностике электрических кабелей с помощью методов измерениявозвратногонапряжения,токаабсорбции и регистрации частичных разрядов.

Выступающие рассказали о существующих измерительных приборах для КЛ различных длин, уровня напряжения и сложности прокладки.

По сути, в крупных сетевых компаниях, для периодической диагностики КЛ, выполненных из кабелей с изоляцией из СПЭ, и ведения статистики (по ряду параметров) по этим линиям желательно создавать дополнительную службу, вооруженную всем необходимым диагностическим и измерительным оборудованием.

Были продемонстрированы привезенные образцы измерительных приборов, в том числе была проведена небольшая экскурсия по двум мобильным лабораториям, которые докладчики привезли с собой. Эти машины вызвали особый интерес у представителей монтажных и эксплуатационных организаций, присутствующих на семинаре.

Сравнивая этот семинар с семинаром прошлого года, можно сказать о том, что интерес к теме применения кабелей с изоляцией из СПЭ в КЛ несомненно возрастает.

На семинаре звучали призывы к производителям кабельных изделий самостоятельно заняться разработкой документов, которые бы устанавливали правила по прокладке кабелей с изоляцией из СПЭ. Но, откуда же у производителей кабельных изделий есть квалифицированные специалисты, которые способны разработать подобные документы. Получается, что если каждый производитель и сможет разработать комплект документов, необходимый для проектирования, монтажа, испытаний и эксплуатации КЛ, то они обязательно будут отличаться друг от друга и носить чисто рекомендательный характер, что, в свою очередь, только усугубит обстановку вокруг применения кабелей с изоляцией из СПЭ. Необходимы единые документы.

Итак, по итогам семинара можно сделать основные выводы:

Во-первых, необходимо разработать изменение к ПУЭ и включить в него требования к эксплуатации кабелей с изоляцией из СПЭ по всем напряжениям.

Во-вторых, необходимо разработать единый ГОСТ на силовые кабели с изоляцией из СПЭ на напряжение 10-35 кВ и единый ГОСТ на силовые кабели с изоляцией из СПЭ на 110 кВ и выше. Эти ГОСТы узаконят единые требования к качеству и безопасности силовых кабелей с изоляцией из СПЭ.

В-третьих, необходима разработка единых нормативных документов для проектирования, прокладки и монтажа, методов и объемов испытаний после прокладки и в процессе эксплуатации для диагностики КЛ, выполненных из силовых кабелей с изоляцией из СПЭ.

Все выше указанные документы нужны уже сейчас. Их отсутствие бесспорно является тормозом для продвижения кабелей с изоляцией из СПЭ в электрические сети России. Эта задержка может привести к огромным финансовым потерям отечественных производителей и сетевых компаний, которые могут быть значительно выше, чем стоимость разработки нормативных документов.

Предлагаем по ценам завода-изготовителя кабель медный ВВГ,ВВГнг, ВВГнls, ВБбШВ, кабель гибкий КГ, КГхл, КГн, алюминиевый кабель АСБ, АСБЛ, АВБбШВ, провода ПВС, ПУГНП, ПУНП, ПВ-3, ПВ-1 и еще более 30 видов. Также в наличии Кабельные термоусаживаемые муфты: соединительные СТП, ПСТ, ПСТо, концевые муфты КВТп, КНТп, КВНТп, ПКВТп, ПКТп различных производителей.

Светотехническое оборудование: светильники уличные, светильники потолочные встраиваемые и накладные, светильники люминесцентные, светильники офисные, со степенью защиты и взрывозащищенные. Специальные цены на светильники РСП, ЖКУ, РКУ 250Вт. Лампы накаливания, лампы люминесцентные , ртутные ДРЛ, металлогалогенные, лампы ультрафиолетовые и фотооптика. Ящики, боксы, щиты ЩРН, ЩРВ, ЩУРн, ЩМП.

Автоматические выключатели, пускатели, контакторы, фотореле и реле времени. Рубильники. посты кнопочные, клеммники WAGO, клеммные колодки и контакты. Вся термоусадка: термоусаживаемые трубки ТУТ, ТУТнг, термоусаживаемые кабельные перчатки ТУП TST. Кабельные стойки, кабельные полки и лотки СОЭМИ и PNK

Н.Г. Голынина М.Л. Некрасов

СПЭ-кабели, применение с изоляцией из сшитого полиэтилена

Практически любое эксплуатирующее электрические сети предприятие на напряжение 6, 10 кВ и выше, имеет дело с силовыми кабельными линиями. В целом КЛ имеют немало достоинств перед ВЛ: они имеют меньшие габариты, безопаснее, более надежны и удобны в эксплуатации. И это одни из основным причин, почему большая часть электрических сетей городов и крупных промышленных предприятий состоит из кабельных линий электропередач.

Большая часть кабелей проложенных в России и странах СНГ – имеют пропитанную бумажную изоляцию, и их конструкция, практически, остается неизменной в течение уже нескольких десятилетий. Эти кабели имеют множество недостатков: ограничения по разности уровней прокладки, частую повреждаемость, невысокая технологичность монтажа муфт, ограничения по передаваемой мощности.

Во времена отсутствия реальной альтернативы кабелям с бумажной изоляцией оставалось мириться с их слабыми местами и принимать дополнительные меры для обеспечения надежности электроснабжения потребителей и нагрузочных требований. Создавались резервирующие линии, прокладывали параллельные кабели, и, естественно, это приводило к существенному усложнению схемы электрической сети и росту капитальных вложений в сеть. С другой стороны, частая повреждаемость КЛ требовала наличия в штате квалифицированных специалистов по испытанию и отысканию мест повреждений в кабельных линиях, по ремонту кабельных линий, проведению земляных работ.

СПЭ-кабель

Эту ситуацию могло изменить только существенное изменение устройства кабелей, что и случилось с началом промышленного изготовления кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Кабели с СПЭ изоляцией не имеют многих недостатков характерных для кабелей с бумажной изоляцией, поэтому их применение позволяет решить многие назревшие проблемы по надежности электроснабжения, упрощения и оптимизации схемы сети, снижению расходов на реконструкцию и эксплуатацию кабельных линий.

Своими уникальными характеристиками СПЭ-кабели обязаны применяемому в них изоляционному материалу. На современных предприятиях производящих кабели процесс сшивки или вулканизации производится в среде нейтрального газа при высоком давлении и температуре. Такой способ вулканизации делает возможным получать достаточную степень сшивки по всей толщине изоляции и обеспечить отсутствие воздушных включений. Поперечные связи, образующиеся в процессе сшивки между молекулами полиэтилена, в основном и определяют характеристики нового материала. Кроме высоких диэлектрических свойств, это и больший, чем у других кабельных изоляционных материалов диапазон рабочих температур, и отличные механические свойства. Так, в нормальном режиме для сшитого полиэтилена допускается температура 90°С, в кратковременном режиме (протекание токов КЗ) 250°С, прокладка и монтаж КЛ могут проходить при температуре до –20°С. При этом монтаж кабелей допускается с радиусом изгиба до 7,5 наружных диаметров.

Однако основное преимущество СПЭ-кабелей перед бумажными – это их низкая повреждаемость. К сожалению, из-за недостаточного опыта эксплуатации, отсутствует достоверная информация о количестве повреждений таких кабелей в РФ. Согласно зарубежных данных, процент электрических пробоев СПЭ-кабелей на десятки и даже сотни раз ниже, чем на кабелях с бумажной изоляцией.

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.

Исходя из приведенного выше сравнения можно определить области, где применение СПЭ-кабеля может быть наиболее целесообразно и даст наибольший эффект.

исходя из стоимости, это уровни напряжений 15,20,35 кВ, где даже первоначальные капитальные затраты на кабель будут ниже.
при необходимости передачи большой мощности. Классическим примером может послужить вывод мощности от генератора на шины РУ тепловой электростанции. Несколько таких проектов уже были реализованы на российских предприятиях. При этом в качестве альтернативы рассматривались сооружение медного шинопровода, прокладка 8–12 бумажных кабелей или нескольких кабелей с СПЭ изоляцией сечением 630 или 800 мм2. Как показывает практика, применение полиэтиленовых кабелей позволяет достичь экономии не только за счет кабельных линий, но и за счет уменьшения затрат на строительную часть. При обслуживании затраты на содержание полиэтиленового кабеля минимальны.
СПЭ кабель поможет выйти из ситуации, когда кабель с бумажной изоляцией даже максимального сечения не проходит по пропускной способности. Так как пропускная способность полиэтиленового кабеля выше и максимальное сечение жилы может достигать 800 мм2. целесообразней использовать один кабель большого сечения. Это касается и случаев прокладки «спаренных» кабелей, когда взамен 2–х кабелей 240 мм2. целесообразней проложить 1 кабель сечением 500 мм2.

Еще одним случаем обязательного применения полиэтиленовых кабелей является наличие большой разности уровней по трассе прокладки. При использовании бумажно-масляных кабелей происходит осушение изоляции кабелей в высоких точках, что может повлечь за собой пробой. При этом даже небольшая разность уровней прокладки может стать причиной многочисленных повреждений на кабельных линиях. В качестве показательного примера можно привести ситуацию на одном из нефтехимических предприятий в Сибири, где находятся в эксплуатации большое количество бумажно-масляных кабелей 35 кВ. При заходе кабельных линий на подстанцию перепад уровней составляет 10–15 м. Несмотря на нестекающую изоляцию кабелей, каждая кабельная линия на подстанции повреждалась по несколько раз, в результате практически на каждой фазе были установлены соединительные муфты.

Для исключения случаев пробоя бумажных кабелей и обеспечения надежности электроснабжения руководством энергетического комплекса предприятия было принято решение о замене концевых участков кабельных линий на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.

использование кабелей с СПЭ изоляцией необходимо при особых требованиях к надежности электроснабжения, так как повреждаемость СПЭ-кабелей чрезвычайно мала.
при наличии требований по нераспространению горения, рекомендуется применять кабели с оболочкой из поливинилхлорида пластиката пониженной горючести, который прошел соответствующие испытания и имеет сертификат на соответствие нормам пожарной безопасности.

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.

В КОМПАНИИ ООО»КОРОПОРАЦИЯ «ЭНЕРГОСВЯЗЬКАБЕЛЬ» Вы всегда можете получить бесплатную консультацию по вопросам кабельной продукции, провода.

Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена

Кабели СПЭ (с изоляцией из сшитого полиэтилена), или кабели из вулканизированного полиэтилена, производятся уже более 20 лет. Эти кабели – перспективная замена кабелям с бумажно-пропитанной изоляцией. На российском рынке кабельной продукции увеличение производства и потребления этих кабелей стабильно увеличивается. Кабели СПЭ обладают очень большим сроком службы, свыше 50 лет, по данным заводов-изготовителей.

Характеристики и свойства кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен представляет собой монолитную конструкцию с физическими и электрическими характеристиками, отличными от характеристик обычного полиэтилена. В качестве примера: обычный полиэтилен плавится при 140 °С, сшитый при 250 °С. Диэлектрическая проницаемость сшитого полиэтилена составляет 2,4, в то время как у изоляции из пропитанной бумаги порядка 4,0. Твердость СПЭ уступает твердости стали лишь на 5 единиц.

Сшивка полиэтилена осуществляется химическим способом, либо путем облучения жесткими гамма-лучами. Радиационный способ сшивки самый эффективный, но кабель после облучения сохраняет остаточную радиацию, и может представлять опасность при эксплуатации.

Существуют 2 вида химической сшивки – пероксидная сшивка и силановая. Силановая сшивка осуществляется путем помещения наложенной на токоведущую шину изоляции в раствор солей кремниевой кислоты. Пероксидная сшивка осуществляется одновременно с наложением изоляции.

Пероксидная сшивка осуществляется лишь в присутствии катализатора – перекиси дикумила. Механическая обработка изоляции кабеля с пероксидной сшивкой (например, распиливание), приводит к распространению резкого специфического запаха, который не выносят насекомые и грызуны, и что позволяет прокладывать кабель в подвальных помещениях, без опасности повреждения его крысами или мышами.

Непосредственно после сшивки в изоляции присутствует газ метан, для удаления которого после сшивки кабель выдерживается в особой камере под давлением и температуре 70-80 °С. Возможно сохранение в изоляции некачественного кабеля остаточных количеств метана, что может привести при монтаже муфт с кабелем из СПЭ к возгоранию при воздействии пламени горелки.

Особое внимание в производстве кабеля СПЭ уделяется достижению сверхвысокой чистоты полиэтилена. В 1 куб. см материала допускается наличие не более 5 куб. мкм примесей, что примерно соответствует нахождению одного теннисного шарика в объеме огромного спортивного зала.

До появления кабелей СПЭ в линиях высокого напряжения применялись (и продолжают применяться) маслонаполненные кабели низкого и высокого давления. Но подобные кабели требуют больших материальных затрат на обслуживание, за 10 лет эксплуатации затраты сравнимы со стоимостью самой кабельной линии.

Конструкция кабелей СПЭ для напряжений от 6 до 500 кВ одинакова, разница состоит в толщине слоя основной изоляции:

кабель 6-10 кВ – толщина изоляции 3,4 мм;
кабель 20 кВ – толщина изоляции 5,5 мм;
кабель 110 кВ – толщина изоляции 15 мм;
кабель 500 кВ – толщина изоляции 42 мм.

Трехфазные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

Наиболее распространены однофазные кабели СПЭ, выпускаются также и кабели для 3-фазных сетей, но только на напряжение до 35 кВ. На напряжения 110 и 500 кВ выпускаются только однофазные кабели.

Жила кабеля может быть секторной или круглой. Круглые жилы не имеют выступов, и электромагнитное поле не распространяется от них далеко. Секторные жилы имеют выступающие части, оттого кабели с подобными жилами менее эффективны. Также, круглые жилы в 3-фазном кабеле располагаются по углам равностороннего треугольника, что создает симметричное магнитное поле с низкими потерями.

Трехфазные СПЭ кабели с заполнением могут быть проложены в местах с повышенной влажностью, но при монтаже в воде необходимо герметизировать внутреннюю поверхность дополнительными защитными слоями.

Трехфазным кабелям без заполнения внутренних полостей свойственен ряд недостатков:

Затрудненная эксплуатация на протяженных трассах. Полости на сторонах треугольника жил возникают при установке муфт и манжет, что ухудшает их герметизацию. Без заполнения внутренних полостей такие кабели для прокладки в земле не предназначены.
По внешней форме кабель не круглый, а треугольный.
К настоящему времени отсутствует заводской инструмент для разделки секторных жил. Без инструмента изоляция с таких кабелей снимается вручную, при этом не все электромонтеры достаточно квалифицированы для выполнения этой работы.

Ввиду всего вышесказанного, наиболее распространены кабели с круглыми жилами и внутренним заполнением.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена: технические характеристики, его маркировка

В настоящее время на рынке есть огромный ассортимент моделей силовых кабелей. Среди них можно найти изделия для наземной, воздушной и водной прокладки. В этой статье говорится о том, что такое СЭП кабель и где его используют.

Что такое кабель из сшитого полиэтилена

В последние годы при изготовлении кабелей начали использовать дорогостоящие материалы. Кабель из сшитого полиэтилена стал одной из новинок последних лет. Благодаря новым технологиям получилось применить пластик в качестве обмотки при помощи вулканизации. Изделия выдерживают температуру до 140 градусов. Несмотря на то, что такие модели появились недавно, но они уже успели зарекомендовать себя на рынке, даже не смотря на высокую цену. Ниже подробно описаны все плюсы и минусы проводов СПЭ, что поможет определиться с выбором.

Как выглядит кабель из сшитого полиэтилена

Плюсы и минусы СПЭ кабеля

Основные преимущества изделия:

небольшая емкость;
для пропуска больших токов нагрузки у провода из сшитого полиэтилена необходимо маленькое сечение жил. Рабочая температура составляет 95 градусов;
он довольно мало весит, поэтому с ним легче работать;
внутри нет масла и разного вида жидкостей;
большая длина провода, что облегчает работу;
устойчив к низким температурам. Кабель можно прокладывать при −25 градусах.

Конструкция изделия

Минусы СПЭ:

поскольку модель новая, то ни у кого нет опыта прокладки и отзывов по эксплуатации;
во время работы могут возникать повреждения, для исключения которых необходимы затраты при последующем планировании проводов;
в отличие от других моделей, кабель СПЭ имеет высокую цену. Это происходит, потому что при производстве используется дорогое сырье.

Технические характеристики

Основные технические параметры представлены в таблицы, еще больше можно прочесть в спецификации изделия:

Минимальное переменное напряжение, кВ	9,5
Температура работы кабеля	85-90 градусов
Максимальная температура работы	140 градусов
Критическая температура кабеля во время КЗ	260 градусов
Оптимальная температура при прокладке кабеля	-20 градусов
Разрешенное число загибов (в диаметрах)	14 наружных
Срок эксплуатации	30-35 лет

Расшифровка маркировки

Маркировка

Символы, которыми обозначают СПЭ модели:

А — жила выполнена из алюминия, если буквы нет, то из меди;
Пв — полиэтиленовая изоляция;
П — обозначение слоя из полиэтилена;
Пу — слой из полиэтилена повышенной плотности;
В — внутренний ПВХ слой;
Внг-Ls — указывает на то, что оболочка устойчива к возгораниям;
2г — двойная герметизация провода.

При покупке изделия необходимо читать спецификацию, где полностью описаны все марки.

Сфера применения кабеля СПЭ

Такие модели изделия в основном используют в кабельных каналах распределительных электрических линий, которые могут:

передавать высокую электрическую мощность;
создать повышенный класс надежности передачи электроэнергии по кабельным контурам;
выполнить схему линий электропередачи с высоким классом экологической и пожарной безопасности.

Опоры при прокладке кабельных линий

Многожильные провода с маркировкой ПвП, АПвП, ПвПу и АПвПу желательно использовать при установке кабельной линии в почти независимой от уровня коррозионной деятельности грунтов.

Разрешается прокладка этих моделей по воздуху, но при условии выполнения дополнительной защиты от возникновения пожаров и коротких замыканий.

Провода указанных моделей с приставками «г» и «2г» используются для прокладки в почве, в воде (в несудоходных озерах, реках) при соблюдении правил, исключающих механические дефекты изделий.

Также модели СПЭ кабелей используются для прокладки на сложных территориях кабельных дорог, в которых есть:

больше трех разворотов под углом больше 30 градусов;
прямолинейные зоны с тремя переходами или больше, в туннелях от 20 м;
выше двух трубных проходов от 35 метров и больше.

Процесс прокладки в туннеле

Правила прокладки кабеля из сшитого полиэтилена

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

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

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

СПЭ в разрезе

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

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

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

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

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

Правильное хранение

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

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

цена и характеристики на сайте ООО «Рустехнологии»

Каталог
Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ-кабели, XLPE-кабели) являются одной из наиболее прогрессивных технологий в кабельной технике. Сшитый полиэтилен (СПЭ) идеально подходит для изоляции высоковольтных кабелей. Являются современными более техничными аналогами кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией.

АПвБбШв — 0,66кВ
АПвБбШв — 1кВ
АПвБбШв — 3кВ
АПвБбШв — 6кВ
АПвБбШнг(A)-LS — 1кВ
АПвБбШп — 1кВ
АПвБбШп(г) — 1кВ
АПвБВ — 10кВ
АПвБВнг(A)-LS — 10кВ
АПвБВнг(B)-LS — 10кВ
АПвБП — 10кВ
АПвБП2г — 10кВ
АПвБПг — 10кВ
АПвБШв — 0,66кВ
АПвБШв — 1кВ
АПвБШвнг(A)-LS — 0,66кВ
АПвБШвнг(A)-LS — 1кВ
АПвБШвнг(A)-LS-ХЛ — 0,66кВ
АПвБШвнг(A)-LS-ХЛ — 1кВ
АПвБШвнг(A)-ХЛ — 0,66кВ
АПвБШвнг(A)-ХЛ — 1кВ
АПвБШвнг(B) — 0,66кВ
АПвБШвнг(B) — 1кВ
АПвБШп — 0,66кВ
АПвБШп — 1кВ
АПвВ — 10кВ
АПвВГ — 0,66кВ
АПвВГ — 1кВ
АПвВГ-П — 0,66кВ
АПвВГ-П — 1кВ
АПвВГнг(A) — 0,66кВ
АПвВГнг(A) — 1кВ
АПвВГЭ — 0,66кВ
АПвВГЭ — 1кВ
АПвВГЭнг(A) — 0,66кВ
АПвВГЭнг(A) — 1кВ
АПвВнг(A)-LS — 10кВ
АПвВнг(A)-LS — 1кВ
АПвВнг(B)-LS — 10кВ
АПвзБбШп — 1кВ
АПвП — 10кВ
АПвП2г — 10кВ
АПвПг — 10кВ
АПвПу — 10кВ
АПвПу2г — 10кВ
АПвПу2гж — 10кВ
АПвПуг — 10кВ
ПвБбШв — 0,66кВ
ПвБбШв — 1кВ
ПвБбШв — 3кВ
ПвБбШв — 6кВ
ПвБбШнг(A)-LS — 1кВ
ПвБбШп — 1кВ
ПвБбШп(г) — 1кВ
ПвБВ — 10кВ
ПвБВнг(A)-LS — 10кВ
ПвБВнг(B)-LS — 10кВ
ПвБП — 10кВ
ПвБП2г — 10кВ
ПвБПг — 10кВ
ПвБПнг(A)-FRHF — 0,66кВ
ПвБПнг(A)-FRHF — 1кВ
ПвБПнг(A)-HF — 0,66кВ
ПвБПнг(A)-HF — 1кВ
ПвБШв — 0,66кВ
ПвБШв — 1кВ
ПвБШвнг(A)-LS — 0,66кВ
ПвБШвнг(A)-LS — 1кВ
ПвБШвнг(A)-LS-ХЛ — 0,66кВ
ПвБШвнг(A)-LS-ХЛ — 1кВ
ПвБШвнг(A)-ХЛ — 0,66кВ
ПвБШвнг(A)-ХЛ — 1кВ
ПвБШвнг(B) — 0,66кВ
ПвБШвнг(B) — 1кВ
ПвБШп — 0,66кВ
ПвВ — 10кВ
ПвВГ — 0,66кВ
ПвВГ — 1кВ
ПвВГ-П — 0,66кВ
ПвВГ-П — 1кВ
ПвВГнг(A) — 0,66кВ
ПвВГнг(A) — 1кВ
ПвВГнг(A)-FRLS — 0,66кВ
ПвВГнг(A)-FRLS — 1кВ
ПвВГнг(A)-LS — 0,66кВ
ПвВГнг(A)-LS — 1кВ
ПвВГЭ — 0,66кВ
ПвВГЭ — 1кВ
ПвВГЭнг(A) — 0,66кВ
ПвВГЭнг(A) — 1кВ
ПвВнг(A)-LS — 10кВ
ПвВнг(A)-LS — 1кВ
ПвВнг(B)-LS — 10кВ
ПвзБбШп — 1кВ
ПвП — 10кВ
ПвП2г — 10кВ
ПвПг — 10кВ
ПвПГнг(A)-FRHF — 1кВ
ПвПГнг(A)-HF — 0,66кВ
ПвПГнг(A)-HF — 1кВ
ПвПГЭнг(A)-FRHF — 1кВ
ПвПу — 10кВ
ПвПу2г — 10кВ
ПвПу2гж — 10кВ
ПвПуг — 10кВ

Производитель кабеля из сшитого полиэтилена / сшитого полиэтилена

Кабель из сшитого полиэтилена (сшитый полиэтилен) представляет собой гидравлическую трубку, изготовленную из полиэтиленового пластика с трехмерной молекулярной связью, которая создается внутри структуры пластика. Эта молекулярная связь улучшает ряд свойств, таких как тепловая деформация, истирание, химическая стойкость и устойчивость к растрескиванию под напряжением. Производственный процесс сшивания также приводит к повышению низкотемпературных свойств, ударной прочности и прочности на разрыв, а также к снижению усадки.Кабельные трубки из сшитого полиэтилена обладают характеристиками памяти формы, которым требуется только тепло, чтобы вернуть им первоначальную форму.

XLPE Quote

XLPE начинает набирать популярность во многих отраслях промышленности. В настоящее время сшитый полиэтилен преобладает в системах инженерных коммуникаций зданий, системах водяного лучистого отопления и охлаждения, бытовых водопроводах и изоляции для электрических кабелей высокого напряжения. Природный газ, морские нефтяные месторождения, транспортировка химикатов и транспортировка сточных вод и шламов также используют сшитый полиэтилен.

Кабель из сшитого полиэтилена Основные преимущества и особенности

Высокая и низкая температура
Устойчивость к гидролизу
Высокие электрические и изоляционные свойства
Высокая стойкость к истиранию
Допуск для питьевой воды
Высокая скорость экструзии на стандартных линиях
Более низкая стоимость
Механически более прочный

Performance Wire and Cable фокусируется на использовании сшитого полиэтилена для изоляции наших кабелей USE-2, RHW-2 и RHH. Поставляемые нами трубы из сшитого полиэтилена используются для обеспечения прочной, долговечной и теплопроводящей изоляции вокруг наших кабелей. Наши кабели USE-2, RHW-2 или RHH используются в кабельных каналах, каналах, прямом заглублении и в воздушных установках. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют номинальную максимальную температуру жилы 90 градусов Цельсия и аварийную нагрузку до 140 градусов Цельсия, в зависимости от используемого стандарта. Технология сшивки дает кабелям способность выдерживать ток короткого замыкания 250 градусов Цельсия.Для получения дополнительной информации о наших предложениях по изоляции просмотрите каждый продукт справа или свяжитесь с нами сегодня.

Характеристики кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Эффект сшивки

Сшитый полиэтилен является общепризнанным сокращением для обозначения сшитого полиэтилена. Этот и другие сшитые синтетические материалы, ярким примером которых является EPR (этиленпропиленовый каучук), все чаще используются в качестве изоляционных материалов для кабелей в широком диапазоне напряжений.

Характеристики кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена в соответствии со стандартами Великобритании (на фото: антенный кабель с алюминиевым проводником 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена)

Полиэтилен имеет хорошие электрические свойства и, в частности, низкий коэффициент диэлектрических потерь, что дает возможность использовать его при гораздо более высоких напряжениях, чем ПВХ.Полиэтилен использовался и до сих пор используется в качестве изолятора кабеля, но в качестве термопластичного материала его применение ограничено термическими ограничениями .

Сшивание — это эффект, возникающий при вулканизации резины, и для таких материалов, как сшитый полиэтилен, процесс сшивания часто описывается как «вулканизация» или «отверждение». Небольшие количества химических добавок к полимеру позволяют сшивать молекулярные цепи в решетку путем соответствующей обработки после экструзии.

Эффект сшивки заключается в том, чтобы подавлять движение молекул относительно друг друга под воздействием тепла, и это дает улучшенную стабильность при повышенных температурах по сравнению с термопластическими материалами. Это допускает более высокие рабочие температуры как при нормальной нагрузке, так и в условиях короткого замыкания, так что кабель из сшитого полиэтилена имеет более высокий номинальный ток, чем его эквивалентный аналог из ПВХ.

Также необходимо учитывать эффекты старения, ускоряемые повышением температуры, , но в этом отношении также XLPE имеет благоприятные характеристики .

BS 5467 определяет конструкцию и требования к кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена и EPR для напряжений до 3,3 кВ. Конструкция в основном аналогична кабелю из ПВХ согласно BS 6346, за исключением разницы в изоляционном материале. Из-за повышенной прочности XLPE толщина изоляции немного уменьшена по сравнению с ПВХ.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена 33 кВ (фото: openelectrical.org)

Стандарт также распространяется на кабели с изоляцией из HEPR (твердый этиленпропиленовый каучук), но сшитый полиэтилен является наиболее часто используемым материалом. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена и EPR от 3,8 кВ до 33 кВ подпадают под действие стандарта BS 6622 , который определяет конструкцию, размеры и требования.

Полимерные формы изоляции кабеля более восприимчивы к электрическому разряду, чем пропитанная бумага, и при более высоких напряжениях, где электрические напряжения достаточно высоки, чтобы способствовать разряду, важно минимизировать газовые пространства внутри изоляции или на ее внутренней стороне. и внешние поверхности.

Для этого кабели из сшитого полиэтилена для 6.6 кВ и выше имеют полупроводниковые экраны над проводником и над каждой изолированной жилой. Экран проводника представляет собой тонкий слой, выдавленный во время той же операции, что и изоляция, и сшитый с ним, так что два компонента тесно связаны. Экран над сердечником может быть аналогичным экструдированным слоем или слоем полупроводниковой краски с нанесенной поверх него полупроводящей лентой.

Используются одно- и трехжильные конструкции , и существует возможность конструктивных изменений в зависимости от условий использования, при условии, что жилы окружены индивидуально или в виде трехжильного узла металлическим слоем, который может быть броня, оболочка или медные провода или ленты.

Типичная бронированная конструкция, которая была поставлена в значительных количествах, показана на Рис. 1 ниже.

Рисунок 1 — Конструкция кабеля из сшитого полиэтилена

Где:

Круглый многожильный провод
Полупроводниковый экран с изоляцией из сшитого полиэтилена
Изоляция из сшитого полиэтилена
Экран из полупроводящей ленты
Экран из медной ленты
Наполнитель из ПВХ
Экструдированный связующий ПВХ
оболочка
Броня из стальной оцинкованной проволоки 10.Наружная оболочка из экструдированного ПВХ

В Великобритании этот тип кабеля, в основном одножильный, используется для кабельной разводки электростанций, где легкость и удобство подключения являются основными соображениями. Трехжильные конструкции также используются для поставок на стройплощадку.

Подземные проложенные под землей силовые кабели

Для подземных распределительных сетей на 11 кВ кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена экономически не конкурирует с кабелем с алюминиевой оболочкой с бумажной изоляцией, но в настоящее время ведется работа по стандартизации и оценке конструкции кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, включая пробные установки, в рамках подготовки к любое изменение ситуации.В других странах, где другие обстоятельства, наибольшим спросом пользуются кабели из сшитого полиэтилена.

Поскольку производственные мощности все больше ориентируются на этот рынок, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена составляют значительную долю производства в Великобритании.

Кабельные муфты с холодной усадкой — одножильный высоковольтный кабель из сшитого полиэтилена

Артикул: Newnes Electrical Pocket Book — E.A. Reeves DFH (Hons), CEng, MIEE Martin J. Heathcote BEng, CEng, FIEE

Кабель из сшитого полиэтилена

и часто задаваемые вопросы (FAQ)

Performance Wire and Cable — ведущий производитель и поставщик многих различных типов кабелей, в том числе Кабель из сшитого полиэтилена.Поскольку изоляция из сшитого полиэтилена продолжает становиться все более и более популярной, будет правильным то, что мы обучаем людей как внутри, так и за пределами отрасли производства проводов и кабелей.

Щелкните вопросы ниже, чтобы перейти непосредственно к ответу.

Что такое кабель из сшитого полиэтилена?

Каковы преимущества сшитого полиэтилена?

Когда следует использовать кабель из сшитого полиэтилена?

В чем разница между изоляцией из сшитого полиэтилена и изоляцией из ПВХ?

Какие бывают типы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена?

Где заказать кабель из сшитого полиэтилена?

Что такое кабель из сшитого полиэтилена?

Кабель из сшитого полиэтилена означает кабель из сшитого полиэтилена. Это гидравлическая трубка, изготовленная из полиэтиленовой пластмассы. XLPE имеет трехмерную структуру молекулярных связей и характеристики памяти формы.

Каковы преимущества сшитого полиэтилена?

Изоляция из сшитого полиэтилена работает как при высоких, так и при низких температурах. Благодаря своей структуре сшитый полиэтилен чрезвычайно устойчив к истиранию и прочему износу. Он также может похвастаться стойкостью к электричеству высокого напряжения, химикатам и другим опасным материалам. Утеплитель из сшитого полиэтилена также является более доступным вариантом.

Когда следует использовать кабель из сшитого полиэтилена?

Этот вопрос задают так часто, что он получил отдельную запись в блоге! Ознакомьтесь с разделом «Применение сшитого полиэтилена».

Короче говоря, кабель из сшитого полиэтилена должен использоваться в отраслях, где провода и кабели подвергаются воздействию:

Экстремальные температурные условия (высокие и низкие)
Электрооборудование высокого напряжения
Истирание и нагрузки
Вода и другие жидкости
Химические вещества и другие опасные материалы

Кабель из сшитого полиэтилена может использоваться в водопроводе, горнодобывающей промышленности и в различных электрических системах. Кабели из сшитого полиэтилена также можно найти в химической промышленности, а также в сфере отопления коммерческих и жилых помещений. Не забывайте о стоматологических кабинетах и других медицинских учреждениях, уходе за территорией стадионов и других объектов и многом другом.

В чем разница между изоляцией из сшитого полиэтилена и изоляцией из ПВХ?

XLPE, как объяснено выше, представляет собой сшитый полиэтиленовый материал. ПВХ — изоляция из поливинилхлорида.

Основное различие между ними заключается в том, что сшитый полиэтилен может использоваться как для высокого, так и для низкого напряжения.Его структура обеспечивает высокую устойчивость к истиранию, нагрузке и прочему износу. Изоляция ПВХ не выдерживает такого большого давления, поэтому она подходит только для приложений с низким напряжением.

Другие отличия:

Изоляция из сшитого полиэтилена обычно служит дольше, чем изоляция из ПВХ
Поскольку сшитый полиэтилен не содержит хлоридов, он более безопасен для окружающей среды
Изоляция из сшитого полиэтилена может выдерживать более высокие температуры
Сшитый полиэтилен обладает большей влагостойкостью

Какие бывают типы кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена?

Performance Wire and Cable использует изоляцию из сшитого полиэтилена на проводах USE-2, кабелях RHW-2 и кабелях RHH.

Где заказать кабель из сшитого полиэтилена?

Прямо здесь! Компания Performance Wire and Cable предлагает различные типы кабелей из сшитого полиэтилена. Свяжитесь с нами сегодня или позвоните нам. Наши специалисты по проводам и кабелям помогут вам определить, какой кабель из сшитого полиэтилена идеально подходит для вашей следующей работы.

Получите бесплатное предложение Позвоните нам сегодня

Что вы подразумеваете под кабелем из сшитого полиэтилена и в чем его преимущества перед обычными кабелями? Интервью-вопросы-метрополитен-кабель | Электроагрегаты.com

Кабель из сшитого полиэтилена означает армированный кабель с алюминиевой жилой с сшитой полиэтиленовой изоляцией.
В кабеле из сшитого полиэтилена многожильный алюминиевый проводник сначала экструдируется в виде полупроводящего профиля, который обеспечивает гладкую поверхность проводника и предотвращает образование полостей на поверхности проводника, когда кабель подвергается изгибу. Экранированный провод изолирован экструдированным компаундом из сшитого полиэтилена. Изоляция дополнительно экранирована слоем неметаллического полупроводникового материала, а поверх него нанесен немагнитный металлический экран в виде медной или алюминиевой ленты.В случае многожильных кабелей жилы прокладываются вместе с подходящим наполнителем в промежутках и обматываются лентой из ПВХ или экструдированным ПВХ. Для механической защиты поверх внутренней оболочки предусмотрена немагнитная броня из алюминиевой проволоки / ленты / ленты для одножильных кабелей и броня из стальной проволоки для многожильных кабелей. Слой ПВХ / ПЭ экструдируется как внешняя оболочка, обычно окрашенная в цвет задней части, чтобы предотвратить попадание влаги.
Пространственная особенность изоляции из сшитого полиэтилена заключается в том, что длинные молекулярные цепи полиэтилена сшиваются друг с другом посредством процесса, аналогичного вулканизации резины, и, таким образом, образуется трехмерная сетчатая структура с прочной связью. Чистый полиэтилен — это термопластичный материал, то есть он становится мягким и пластичным при нагревании и твердым при охлаждении. Чистый полиэтилен превращается в термореактивный сшитый полиэтилен, т.е. при нагревании он постоянно затвердевает. Благодаря процессу сшивки полиэтиленовая изоляция кабеля становится термически стабильной, а также значительно повышается температура плавления. Таким образом, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет лучшее сопротивление термической деформации, что обеспечивает более высокую термостойкость. Благодаря отличным тепловым свойствам, допустимая нагрузка по току кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена выше, чем у обычного кабеля.Изоляция из сшитого полиэтилена имеет более высокую диэлектрическую прочность по сравнению с другими традиционными диэлектриками, используемыми для кабелей, что приводит к низким диэлектрическим потерям.
Кабель из сшитого полиэтилена предназначен для работы с высоким и сверхвысоким напряжением до 132 кВ. Этот кабель можно использовать для длинных кабельных трасс при передаче высокого напряжения, где диэлектрические потери играют важную роль. Этот кабель легко убрать из-за меньшего веса, чем любой другой высоковольтный кабель. Поскольку нет случая утечки масла из изоляции, его можно без колебаний устанавливать на наклонных или вертикальных участках.Изоляция из сшитого полиэтилена очень устойчива к влаге, поэтому во время соединения и заделки не требуется специальных мер предосторожности. Соединение кабеля из сшитого полиэтилена требует меньше времени, чем соединение любого другого обычного кабеля аналогичного качества. Эти кабели можно безопасно использовать на любых вибрирующих поверхностях, таких как мосты. Эти кабели имеют лучшую стойкость к соленой воде в земле, химикатам, маслам и коррозионно-агрессивной древесине. Они свободны от риска возгорания. Эти кабели не подвержены выходу из строя из-за характеристик старения и имеют более длительный срок службы.

Силовые кабели среднего напряжения | С изоляцией из сшитого полиэтилена Введение | Силкон

Примерно с 1970 г.

изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE)
силовые кабели использовались в Германии. Этот
изоляция обладает очень хорошими электрическими, механическими
и тепловые характеристики в среднем напряжении
сети.Этот вид утеплителя имеет отличные
химическая стойкость, а также устойчивость к
низкие температуры. Благодаря различным преимуществам,
изоляция из сшитого полиэтилена значительно вытеснила
традиционные классические типы с бумажной изоляцией
во многих секторах.

Для предотвращения
проникновение влаги, а также для продления
срок службы, изоляция из сшитого полиэтилена
кабели напряжения выполнены с продольным
водонепроницаемое экранирование, включая дополнительную
набухающая лента и внешняя оболочка из полиэтилена.

Куртка при производстве
полиэтилен плотности (HDPE), в который добавка
органическая перекись смешивается. Из-за нагрева
и давление цепи молекул соединяются вместе,
обеспечение перехода от термопласта к
эластичное состояние.

По сравнению с кабелями с ПВХ и бумажной изоляцией,
преимущество среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена
силовые кабели в том, что они обладают низким
диэлектрический коэффициент, например, в 100 раз меньше
чем у кабелей с ПВХ изоляцией.

Кроме того, лучшее значение диэлектрической проницаемости
сказывается низкая взаимная емкость,
короткое замыкание на массу и зарядка
ток кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
Хорошие свойства этих кабелей остаются неизменными.
в широком диапазоне температур.

Характеристики
из сшитого полиэтилена

Допустимо
рабочая температура:

Для постоянного (нормальный) режим:	+ 90 ° C / + 194 ° F
В коротком замыкании:	+ 250 ° C / + 482 ° F
В режиме перегрузки и ущерб от моря:	до + 130 ° C / 266 ° F

Особые термостойкость:	3. 5 К x м / Вт
Диэлектрическая проницаемость:	2,4
Удельное сопротивление (20 ° С):	мин. 10 ¹⁶ Ом x см
Коэффициент потерь (тангенс δ) (20 ° С):	макс.0,5 х 10 ^-3
Плотность:	0,92 г / см ³
Разрывная нагрузка:	мин. 200%
Предел прочности на разрыв:	мин.12,5 Н / мм ²

Проводник и внутренний
Полупроводящий слой

Проводник

Медь или алюминий, круглые, многопроволочные
многожильный и компактный, согласно VDE
0295 и HD 383.

Внутренний полупроводящий слой

Полупроводящее соединение, сшитое,
мин. толщина стенки 0,3 мм.

Сшитый полиэтилен
(XLPE), компаунд типа 2XI1 согласно DIN
VDE 0207 часть 22 и HD 620.1
Номинальная толщина стенки изоляции

6/10
кВ = 3,4
мм
20/12
кВ = 5. 5
мм
18/30
кВ = 8,0
мм

Наружный
Полупроводящий слой

Внешний полупроводящий слой
экструдированный вместе с внутренним
полупроводящий слой и изоляция
за один рабочий процесс и стыкуются
друг с другом
Полупроводящее соединение, сшитое,
толщина стенки 0. От 3 до 0,6 мм

Концентричность
проводника

Разница между максимальной и
минимальное значение 0. 5 мм не должно быть превышено.

Над внешним полупроводящим слоем
необходимо использовать полупроводящую ленту.

Экранирование медных проводов должно иметь минимум
диаметр 0. 5 мм и более медь
лента, нанесенная по спирали с минимальной толщиной
0,1 мм.
Медь поперечного сечения согласно DIN VDE
0273 и 0276.

Над экраном, а также под
внешняя оболочка необходимо использовать разделительный слой
(е.г. Лента).

Полиэтиленовый компаунд DMP2 согласно HD 620. 1
и 2YM3 по DIN VDE 0276 часть 3, черный или
ПВХ пластикат ДМВ6 по HD 620.1 и
YM5 согласно DIN VDE 0207 часть 5, красный
Толщина стенки = 2,5 мм, для 1 x 500 мм ² /
30 кВ = 2,6 мм

Во избежание повреждений,
силовые кабели среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена
следует аккуратно уложить и установить. Это
убедитесь, что кабели не
натягиваться на твердые или острые края. Кабель
концы должны быть герметично закрыты. После резки
длина обоих концов должна быть немедленно запломбирована.

Рекомендуемая глубина установки от 60 до 80 см.
Обычные одножильные кабели
в трогательном трилистнике или треугольной форме.

Для установки в трубопроводы, особенно
влияние теплоизоляции воздушного пространства
между кабелем и внутренней стенкой кабелепровода
следует считать. Внутренний диаметр
кабелепровод должен быть как минимум в 1,5 раза больше
диаметр кабеля.

Во время установки
кабелей из сшитого полиэтилена радиус изгиба не должен
быть ниже следующих значений:

Кабель без металлическая куртка	=	15 x кабель Ø
Кабель с куртка из ламината алюминия	=	30 х кабель Ø

Во время установки,
температура не должна быть ниже следующих
значения:

Для XLPE изоляция + оболочка из ПВХ	=	-5 ° С
Для XLPE изоляция + полиэтиленовая оболочка	=	-20 ° С

Макс. Допустимая прочность на разрыв

Потянув за проводники
с протяжной головкой (не для бронированных кабелей)

P = No.проводов x сечение проводника
x δ
δ = допустимое растягивающее усилие Н / мм ²

— для медной жилы:	50 Н / мм ²
— для алюминиевой жилы:	30 Н / мм ²

Ток
Пропускная способность

Согласно части VDE 0276
620, -5C или HD 620 S1

Глубина укладки:	0. 7 — 0,8 м
Температура грунта в глубина закладки:	+ 20 ° C / + 68 ° F
Удельная теплостойкость:	1,0 K м / Вт
Коэффициент нагрузки:	0.7 (ЭВУ-нагрузка)

Температура воздуха:	+ 30 ° C / 86 ° F
Коэффициент нагрузки (постоянный нагрузка):	1. 0

Установка
в трубопроводах

Кабели для кабельной системы
установка в грунт, уменьшение
допустимая нагрузка по току с коэффициентом
0. 85 рекомендуется.

Вид напряжения Тест	Напряжение Испытание в кВ
Вид напряжения Тест	U ₀ / U = 6/10 кВ	U ₀ / U = 12/20 кВ	U ₀ / U = 18/30 кВ
Проверка напряжения а. c. в кВ	15	30	45
Проверка напряжения постоянного тока в кВ	48	96	144
Проверка напряжения а.c. (1000 з)	18	36	54

Напряжение
Испытание кабельной системы

Во время работы или
после установки силовых кабелей среднего напряжения,
диэлектрик может быть испытан с чередованием
или постоянного тока. Продолжительность теста продолжается
30 минут.

Вид испытания напряжением	U ₀ / U = 6/10 кВ	U ₀ / U = 12/20 кВ	U ₀ / U = 18/30 кВ
Проверка напряжения а.c. в кВ	12	24	36
Проверка напряжения постоянного тока в кВ	34 до 48	67 до 96	76 до 108

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

с изоляцией из сшитого полиэтилена
кабели силовые

XLPE, сшитый полиэтилен, имеет стабильную
межмолекулярные связи между частицами полиэтилена, образованные термохимическим воздействием, за счет
к наличию органической перекиси.
XLPE имеет те же электрические свойства, что и обычный полиэтилен, и в результате
стабильные межмолекулярные связи, имеет гораздо лучшие термические и механические свойства. Этот
обеспечивает использование кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена при максимальной температуре непрерывного проводника
90 ° C, в то время как обычные кабели с полиэтиленовой изоляцией должны использоваться при температуре 75 ° C.
Максимальная рабочая температура перегрузочного провода 130С (работа в аварийном режиме).
температура перегрузки не должна превышать 100 часов в год).Максимальное короткое замыкание проводника
температура 250С. Это дает важное преимущество в рейтинге кабелей и
особое значение в странах или ситуациях, где температура окружающей среды высока и
Должны применяться коэффициенты снижения номинальных характеристик.
Технология сшивания основана на полностью «сухом» сшивании и охлаждении.
процесс. Это исключает микровключения воды из изоляции, которые, если
предотвращены, приводят к так называемому эффекту «водяного древовидного образования». Экструзия тройной крейцкопфа
экран поверх жилы и экран поверх изоляции в едином технологическом
операция. Все это дает кабелю отличные электрические, термические и механические характеристики.
характеристики.

ПРИМЕНЕНИЕ
Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена могут использоваться практически для всех установок: в
в земле, в кабельных каналах, в помещении, на электростанциях, на промышленных предприятиях, в
коммутационные станции. Благодаря лучшим тепловым характеристикам они особенно
рекомендовано где:
— высокая температура окружающей среды exict
— кабели выставлены на солнце
— кабели прокладываются в каналах в бетонном блоке
— кабели сгруппированы
— важны высокие аварийные нагрузки
— требуются большие токи короткого замыкания
— экраны

должны передавать высокие токи утечки на землю

Типы кабелей:

Кабель высокого напряжения (69-150 кВ)

Исследование механических, физико-химических и электрических свойств кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена в условиях электротермического старения

Стабилизация кабелей из сшитого полиэтилена (сшитый полиэтилен) имеет решающее значение для безопасной работы энергосистем. Для исследования характеристик старения изоляции кабеля в процессе эксплуатации кабели из сшитого полиэтилена напряжением 10 кВ подвергались термическому старению при переменном напряжении 26,1 кВ и трех температурах: 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C. Образцы кабелей на пяти стадиях старения были разрезаны на кусочки и испытаны для определения их механических, физико-химических свойств и электрической прочности. Изменения этих свойств были проанализированы с точки зрения времени старения. Механическая прочность и время индукции окисления имеют одинаковую тенденцию к уменьшению, поскольку химические связи изоляционного материала кабеля разрушаются при старении кабеля из сшитого полиэтилена.Объемный заряд переменного тока имеет тенденцию к постепенному накоплению со временем старения. Напряженность поля пробоя после приложения переменного напряжения монотонно уменьшается со временем старения, что может быть характеристическим показателем для оценки степени деградации изоляции кабеля. Это исследование способствует пониманию механизма деградации и выявлению критериев оценки старения, что имеет большое значение при оценке свойств изоляции и обнаружении повреждений силовых кабелей.

1.Введение

Обычно используемые силовые кабели можно разделить по типу изоляции на категории кабелей с масляно-бумажной изоляцией, кабелей с резиновой изоляцией и кабелей с пластиковой изоляцией. Кабели с пластиковой изоляцией можно разделить на кабели с изоляцией из поливинилхлорида (ПВХ), кабели с полиэтиленовой (PE) изоляцией и кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE). Из них кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена стали преобладающей разновидностью силовых кабелей. В последние годы они широко используются в системах передачи и распределения электроэнергии из-за относительно простого производственного процесса и их превосходных механических, электрических и тепловых характеристик [1, 2].Во время использования кабели подвергаются воздействию электричества, тепла, влаги и других факторов, возникающих в результате старения и ухудшения электрических характеристик. Это в конечном итоге приводит к поломке кабеля и может серьезно навредить безопасной и стабильной работе электросети [3]. Следовательно, механизм деградации изоляции кабеля под воздействием электрических и тепловых воздействий важен при оценке степени деградации и обнаружения неисправностей в кабеле.

В лабораторных условиях метод ускоренного электротермического старения обычно используется для исследования характеристик старения изоляционных материалов [4].Был проведен ряд исследований эффектов ускоренного термического или электрического старения на пленочный материал из полиэтилена низкой плотности или сшитого полиэтилена. Было обнаружено, что часть образцов пленки для старения получена из горячего прессования порошка полиэтилена низкой плотности [5], а часть образцов пленки отрезана от реальной изоляции кабеля [6]. Процесс старения изоляции кабеля можно до некоторой степени смоделировать с помощью испытаний на старение пленочного материала PE. Есть некоторые экспериментальные результаты по термическому старению и электрическому старению.Shwehdi et al. исследовали термическое старение образцов ПВХ и СПЭ [7]. Бессисса и др. предложил метод нечеткой логики для прогнозирования срока службы кабеля при тепловом старении [8]. Zhan et al. исследовали взаимосвязь между структурными изменениями и диэлектрической прочностью изоляции кабеля при термоокислительном старении [9]. Wang et al. и другие исследовали характеристики пространственного заряда пленок XPLE при длительном постоянном напряжении и высокой температуре [10].

Существуют некоторые различия в условиях старения материалов из полиэтиленовой пленки и коаксиальной изоляции кабеля из сшитого полиэтилена [11].В частности, поверхность пленочного материала при старении находится в прямом контакте либо с воздухом, либо с изоляционным маслом, в то время как изоляция кабеля изолирована от воздуха внешним экранирующим слоем. Это может привести к изменению механизма старения. Трудно отразить механизмы старения изоляции кабеля, проверяя только материал полиэтиленовой пленки. Поэтому важно изучить характеристики старения реальной коаксиальной изоляции кабеля. Montanari et al. в Болонском университете посмотрели на 1.Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена толщиной 5 мм и исследовали долгосрочное поведение кабеля при электротермическом старении. В эксперименте изучали метод определения плотности, энтальпии плавления, электрической прочности и СЭМ (растровый электронный микроскоп) [12, 13]. Однако кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена толщиной 1,5 мм имеет очень тонкую изоляцию и не подходит для систем распределения электроэнергии (изоляция из сшитого полиэтилена толщиной ≥6 кВ и толщиной 2,5 мм).

В настоящее время исследования старения изоляции кабелей ограничиваются одним методом старения, таким как электрическое старение или термическое старение [14, 15].Исследования старения изоляции кабелей при комбинированном электрическом и тепловом воздействии практически не проводятся. Кроме того, объектом исследования старения изоляционного материала в большей степени является нарезанный материал, а не кабель [16, 17], что может привести к отклонению от результата эксплуатации в полевых условиях. В настоящее время исследования по электротермическому старению кабелей передачи энергии остаются пустыми. Таким образом, механизм электротермического старения всего кабеля до сих пор не ясен. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования для изучения механизма старения изоляции кабеля и предложения схемы раннего предупреждения о повреждении изоляции кабеля.

Для изучения механизма деградации силовых кабелей при комбинированном воздействии тепла и электричества мы провели испытание на электротермическое старение кабеля 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена, провели серию экспериментов на образцах кабелей при различном старении. этапов, проанализировали изменения механических свойств и исследовали физико-химические свойства и диэлектрическую прочность в зависимости от времени старения.

2. Экспериментальное введение

2.1. Подготовка образца

Сшитый пероксидом полиэтилен изготавливается из полиэтилена низкой плотности, и его кристалличность ниже, чем у полиэтилена. Существует два типа сшивания полиэтилена: сшивание под действием излучения и сшивание пероксидом. Метод сшивания пероксидом превосходит сшивание с помощью излучения с точки зрения экономической эффективности и технологичности. Самый популярный сшивающий агент — дикумилпероксид. В среде с высокой температурой и высоким давлением атомы водорода в цепи полиэтилена «ограблены», и молекулы полиэтилена, потерявшие атомы водорода, объединяются, что способствует образованию поперечных связей.Для испытания на старение использовался кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением 10 кВ, произведенный Qingdao Cable Limited by Share Ltd., с основной изоляцией из сшитого полиэтилена толщиной 4,5 мм. Производится методом перекисного сшивания. На рисунке 1 показано, как был приготовлен образец кабеля. Общая длина кабеля 340 мм. Левый и правый концы внешнего полупроводящего слоя были зачищены, обнажая изоляцию из сшитого полиэтилена длиной 90 ~ 100 мм. Искажение напряженности электрического поля под действием высокого напряжения переменного тока легко приводило к образованию корон на краю внешнего полупроводящего слоя, вплоть до возникновения пробоев. Чтобы создать однородное электрическое поле и предотвратить пробой, две стороны полупроводящего слоя были спроектированы и установлены на конусе напряжения. Распределение электрического поля до и после установки конуса напряжения показано на рисунке 2.

После того, как образцы корпуса кабеля на каждой стадии старения были извлечены, изоляционный слой кабеля был разрезан на тонкие срезы. чтобы сформировать петлю, как показано на Рисунке 3. Все образцы взяты из центрального изоляционного слоя из-за различий между внутренним и внешним слоями кабеля в процессе производства, а также различий между внутренним и внешним слоями в условия электрического напряжения [18] в процессе старения.

2.2. Условия старения

XLPE — это тип полимера, состоящего из кристаллов и аморфной области. Его кристаллизационные свойства являются важным фактором старения диэлектрика и его характеристик переноса пространственного заряда [19]. Кристаллизационные свойства сшитого полиэтилена могут быть измерены с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) [20]. На рис. 4 показана зависимость между скоростью потока и температурой, полученная при испытании DSC несостаренного кабеля из сшитого полиэтилена.После 10 ° C скорость теплового потока непрерывно снижается. Скорость теплового потока достигает пика около 103 ° C; после 103 ° C скорость постепенно увеличивается. Когда температура достигает 114 ° C, скорость теплового потока стабилизируется, что означает, что кристаллическая область образца полностью растрескивается после 114 ° C [21].

В этом исследовании мы выбираем три температуры старения и проводим сравнительное испытание на старение. Первый выбор температуры составляет 103 ° C, что является максимальной температурой дезагрегации кристаллической области колонки.Второй выбор температуры составляет 114 ° C, что является температурой полной дезагрегации кристаллической области колонки. Третий выбор температуры был 135 ° C, что является указанной температурой термообработки старением в IEC 60502-2-2005. В этом исследовании номинальное фазное напряжение кабеля составляло. Принимая во внимание время старения, максимальное напряжение, которое кабель мог выдержать, высокое давление корпуса конуса напряжения и длительную работу высоковольтного ввода, мы установили приложенное напряжение равным 26.1 кВ, что в 3 раза превышает номинальное напряжение.

Время электротермического старения было разделено на пять этапов. Температура времени выдержки образца и интервал времени отбора проб показаны в таблице 1. Схема устройства платформы для старения с электронагревом показана на рисунке 5.


Температура старения	103 ° C	114 ° C	135 ° C
Электрическое напряжение	Напряжение переменного тока 26.1 кВ
Общее время старения (сутки)	375	200	150
Интервал выборки (сутки)	75	40	30
9022 9022 2. 3. Введение в эксперимент Относительное удлинение при разрыве и предел прочности на разрыв — два показателя, обычно используемые для отражения механических свойств изоляционных материалов. В соответствии с IEC 60811-1-1: 2001 («Общие методы испытаний материалов для изоляции и оболочки электрических и оптических кабелей, часть 1-1: Общие методы испытаний — измерение толщины и размеров — испытание на механические характеристики»), удлинение при разрыве и Прочность на разрыв можно измерить с помощью универсальной электронной испытательной машины для микрокомпьютера CWT6502, а скорость на разрыв составляет мм / мин. Дифференциальный сканирующий калориметр (DSC) может точно и удобно измерять время индукции окисления (OIT) кабелей из сшитого полиэтилена. При определенной температуре время индукции окисления относится к времени, когда испытуемый образец переключается из азотной среды в кислородную, ко времени, когда реакция окисления происходит автоматически. Начальной температурой эксперимента является комнатная температура, и температура повышается со скоростью 10 ° C / мин до 200 ° C. Мы смогли проанализировать микроструктуру и информацию о ячейках кристалла с помощью рентгеновской дифракции кристаллов (XRD).В полукристаллических полимерах, таких как сшитый полиэтилен, кристалличность можно получить с помощью дифракции рентгеновских лучей. Условиями испытания дифракции рентгеновских лучей являются излучение CuK α (нм), напряжение трубки 40 кВ, ток трубки 30 мА, диапазон сканирования 10 ° ~ 30 °, скорость сканирования 4 ° / мин и отбор проб 0,02 °. космос. Изменение структуры анализировали путем получения характеристик инфракрасного спектра материала пика поглощения, содержащего функциональные группы [20, 22]. Образцы с разных стадий старения очищали безводным спиртом.После сушки при комнатной температуре их поместили в инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье для тестирования. Условиями испытаний были число сканирований: 32, разрешение: 4 и диапазон волновых чисел: 4000 ~ 400. Напряжение пробоя образца отражает диэлектрическую прочность. В этом исследовании использовались два метода для проверки напряжения пробоя образца кабеля. Первый метод соответствовал стандартному методу испытания напряженности поля пробоя IEC 60243-1-1998 («Методы испытаний на электрическую прочность изоляционных материалов»).В этом методе подавалось переменное напряжение 50 Гц, а скорость нарастания напряжения составляла 500 В / с [23]. Второй метод, называемый методом «пробивной прочности перед переменным напряжением», проверяет напряженность поля пробоя после приложения переменного напряжения. Перед испытанием на пробой к образцу прикладывали электрическое поле 40 кВ / мм в течение 4 часов. Затем на основе 40 кВ / мм при испытании скорости увеличения напряжения 500 В / с был взят образец напряженности поля пробоя. Для исследования влияния заряда переменного тока, вводимого в образец, и его влияния на напряженность поля пробоя, был использован метод пробивной прочности перед переменным напряжением. Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью. 3. Результаты и анализ 3.1. Механические свойства 3.1.1. Относительное удлинение при разрыве и предел прочности на разрыв На рисунках 6 и 7 показано, что относительное удлинение при разрыве и предел прочности при растяжении стареющих образцов при трех температурах представляют собой аналогичное правило изменения — в целом сначала наблюдается рост, а затем тенденция к снижению, поскольку время старения увеличивается. Относительное удлинение при разрыве и предел прочности на разрыв увеличиваются на первом этапе отбора проб, а затем они начинают снижаться на втором этапе.Относительное удлинение при разрыве и предел прочности при растяжении на поздней стадии старения ниже, чем у нестаренного образца. По мере увеличения температуры старения скорость уменьшения удлинения при разрыве и прочности на разрыв быстро уменьшается. На пятой стадии старения относительное удлинение при разрыве стареющих образцов уменьшается с 490% нестареющего образца до 281%, 325% и 376% при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C соответственно. Прочность на растяжение снижается с 20,0 Н / м ² нестаренного образца до 17.7, 15,5 и 14,6 Н / м ², что показывает, что механическая прочность значительно снижается. На рисунках 6 и 7 показано, что правило изменения удлинения при разрыве и прочности на разрыв имеет изменяющуюся тенденцию: начальное увеличение с последующим уменьшением. На ранней стадии старения молекулы полиэтилена рекомбинируют, структура сетки укрепляется, а механическая прочность материала повышается. При среднем и позднем старении химическая связь разрыва кабеля из сшитого полиэтилена и сетевой структуры нарушается, что снижает механическую прочность материала. 3.2. Физико-химические свойства 3.2.1. Время индукции окисления Время индукции окисления стареющих кабелей было проверено с помощью теста OIT, который может показать сопротивление окислению кабеля из сшитого полиэтилена. Как показано на Рисунке 8, по мере увеличения времени старения время индукции окисления в целом уменьшается. На ранних и средних стадиях старения тенденция к снижению очевидна. При позднем старении время индукции окисления немного увеличивается. На ранних и средних стадиях старения есть две причины тенденции к снижению.По мере увеличения времени старения количество антиоксидантов, добавляемых в процессе производства, постепенно уменьшается, что снижает стойкость к окислению сшитого полиэтилена и время индукции окисления. При старении кабелей из сшитого полиэтилена химическая связь изоляционного материала кабеля разрушается. Макромолекулярные цепи разбиваются на небольшие молекулярные цепи, образуя большие разветвленные цепи и свободные радикалы, которые легко окисляются, поэтому время индукции окисления уменьшается. При позднем старении антиоксиданты почти полностью расходуются, и антиоксиданты мало влияют на устойчивость к окислению.Есть небольшие молекулярные цепи, которые легко рекомбинируются в большие молекулярные цепи, а большие молекулярные цепи нелегко окисляются. Следовательно, стойкость к окислению сшитого полиэтилена увеличивается, а время индукции окисления немного увеличивается. Время индукции окисления и относительное удлинение при разрыве и предел прочности при растяжении стареющих образцов при трех температурах представляют собой аналогичное правило изменения — есть тенденция к уменьшению с увеличением времени старения. Это показывает, что когда кабели из сшитого полиэтилена состарены, химическая связь кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена ломается, а структура сети повреждается, что снижает механическую прочность и стойкость материала к окислению. 3.2.2. Степень кристалличности Нарезанные образцы стареющих кабелей были испытаны методом дифракции рентгеновских лучей. На рисунках 9 (a) –9 (c) показаны дифрактограммы рентгеновских лучей на различных стадиях старения образцов при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C. Кривая XRD для трех температур на каждой стадии старения имеет два дифракционных пика: около 21 ° есть пик, который соответствует плоскости кристалла (110); около 23 ° дифракционный пик соответствует плоскости (200). Положение дифракционного пика для каждой стадии старения не имеет очевидных изменений, что показывает, что кристаллическая форма остается прежней.Есть некоторое смещение и небольшие изменения межплоскостного расстояния. Кристалличность может быть рассчитана по кривой XRD с использованием метода разделения пиков [24]. Мы использовали программное обеспечение для обработки рентгенограмм Jade5.0 и разделили аппроксимированные пики на кривой XRD, как показано на рисунке 9. Мы использовали формулу для расчета степени кристалличности по мере ее изменения с температурой; его кривая показана на рисунке 10. Как показано на рисунке 11, при каждой из трех температур тенденция кристалличности сначала уменьшается, затем увеличивается, а затем снова уменьшается на стадиях старения, образуя N-образную форму. .На первом этапе кристаллизация уменьшается при каждой из трех температур. При более высоких температурах степень кристалличности снижается быстрее. На второй стадии старения степень кристалличности увеличивается. При 103 ° C и 135 ° C степень кристалличности снижается на третьей стадии старения. При 114 ° C степень кристалличности снижается на четвертой стадии старения. В нестаренных образцах кристалличность составляла 50,21% до пятой стадии старения. В состаренном образце кристалличность при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C соответственно снижается до 50.10%, 48,14% и 45,72%. На ранней стадии старения степень кристалличности сначала снижается, а затем увеличивается. XLPE изготавливается из полиэтилена низкой плотности, который сшивается при высокой температуре. Молекулярные цепи полиэтилена не могут быть полностью сшиты из-за ограничений в производственном процессе. Большинство молекулярных цепей полиэтилена сшиты, образуя стабильную сшитую сетчатую структуру, которая дает аморфную область. Однако некоторые из молекулярных цепей полиэтилена не являются сшитыми — они заполняют пустоты в сетке между сшитым полиэтиленом.Полиэтилен низкой плотности (LDPE) — полукристаллический полимер. Кристаллическая структура LDPE представляет собой ламинированный слой, в котором длинная полимерная цепь образуется за счет параллельного складывания, а кристаллические области окружены аморфными областями. Молекулы несшитого полиэтилена вносят вклад в степень кристалличности. Рекомбинация молекулярных цепей полиэтилена играет важную роль на первой стадии старения, приводя к увеличению степени сшивки и соответствующему снижению доли несшитых сегментов, а также к снижению степени кристалличности.На второй стадии старения главную роль играет разрушение молекулярных цепей полиэтилена, что приводит к снижению степени сшивки и соответствующему увеличению доли несшитых сегментов, вызывая повышение степени кристалличности. . На поздней стадии старения при длительных эффектах старения высокотемпературного образца с высокой напряженностью поля кристаллическая структура кристаллических областей разрушается и целостность кристаллических областей ухудшается. Это приводит к снижению степени кристалличности. Результаты экспериментов показывают, что при более высоких температурах старения происходит более серьезное повреждение кристаллической области на поздней стадии старения. 3.2.3. Инфракрасный спектр Если в материале из сшитого полиэтилена присутствует большое количество молекул кислорода, таких как окислители, разветвленный алкил будет вступать в реакцию окисления при высоких температурах с образованием карбонильной группы. Карбонильные производные имеют характерный пик поглощения при 1720 см ^-1. Из рисунков 12 (b) –12 (d) мы можем видеть, что при 1720 см ^-1 наблюдались явные пики поглощения в состаренных образцах кабеля.Это говорит о том, что большое количество карбонильных групп не образовывалось на разных стадиях старения при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C. На это есть две причины. Кабель на 10 кВ из сшитого полиэтилена присоединился к антиоксиданту в процессе производства, который препятствует окислению цепной реакции сшитого полиэтилена. Кроме того, внешний слой кабеля из сшитого полиэтилена плотно обернут изоляционным полупроводящим слоем, который изолирует его от воздуха. Передовая технология производства делает микроструктуру изоляционного материала плотной, уменьшает количество микроотверстий и снижает количество кислорода, воды и других примесей.Все эти факторы сводят к минимуму реакцию окисления. Результаты этого исследования показали, что после термического старения образца кабеля образование карбонила минимальное, а степень термического окисления низкая благодаря современной технологии производства. 3.3. Электрические свойства 3.3.1. Величина космического заряда при трех температурах Объемный заряд тесно связан со свойствами старения материалов, а количество заряда отражает плотность ловушки [25].В этом эксперименте мы применяем новый метод обработки данных, метод среднего фазового среднего, который усредняет формы сигналов заряда 32 симметричных фаз, а форма волны пространственного заряда, полученная методом усреднения средней фазы, имеет очевидные характеристики. В этом разделе используются средние по фазе формы волны общего количества заряда при 6-часовом давлении переменного тока, чтобы отразить стадию старения кабеля. На рисунке 13 показаны средние по всем фазам формы волны кабеля при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C за 6 часов. Согласно следующей формуле, рассчитывается общий объем пространственного заряда каждой волны на рисунке 13, и могут быть получены характеристики изменения общего объема объемного заряда переменного тока в зависимости от времени старения.На рисунке 14 изображена кривая средних по всем фазам сигналов участка кабеля при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C под давлением переменного тока в течение 6 часов. Видно, что величина объемного заряда трех температур увеличивается со временем старения. Вначале объем пространственного заряда переменного тока немного уменьшился. Начиная со второй стадии, количество заряда постепенно увеличивалось, и количество объемного заряда на пятой стадии при каждой температуре было намного больше, чем количество заряда до старения.Это указывает на то, что количество дефектов в изоляционных материалах из сшитого полиэтилена уменьшается на ранней стадии старения и значительно увеличивается на средней и поздней стадиях старения. После старения плотность захвата изоляции кабеля увеличивается, что улучшает способность изоляционной среды кабеля улавливать объемный заряд. Тест OIT также может показать, что химическая связь изоляционного материала кабеля разрывается, поэтому количество разветвленных цепей и свободных радикалов увеличивается, что увеличивает плотность захвата изоляции кабеля.По мере того, как старение углублялось, количество ловушек увеличивалось, а также количество электронов, оставшихся в цикл-волне, и количество заряда, накопленного в течение длительного времени, что привело к увеличению способности накапливать заряд в электрической прочности. Накопление пространственного заряда вызвало искажение электрического поля, передачу и выделение энергии, в результате чего образовалось больше ловушек. Следовательно, накопление заряда и увеличение плотности ловушек формируют положительную обратную связь, а объемный заряд переменного тока представляет собой тенденцию постепенного накопления со временем старения. 3.3.2. Диэлектрическая прочность На рис. 15 показаны образцы при 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C с использованием традиционных методов определения напряженности поля пробоя. На рисунке показано, что в целом напряженность поля пробоя образцов уменьшается со временем старения с некоторыми колебаниями. На первых четырех стадиях пробоя напряженность поля постепенно уменьшалась при 103 ° C, но на пятой фазе увеличивалась. Напряженность поля пробоя попеременно увеличивается и уменьшается при 135 ° C. При 114 ° C напряженность поля пробоя сильно зависит от времени старения; на пятой стадии старения амплитуда напряженности поля пробоя несколько уменьшается по сравнению с несостаренным образцом.Следовательно, традиционный метод испытания прочности на пробой в зависимости от времени старения не дает немонотонного спада и не может очень хорошо охарактеризовать степень старения. В дополнение к традиционному методу проверки напряженности поля пробоя, мы также проверили напряженность поля пробоя после приложения переменного напряжения (пробивная прочность до переменного напряжения). На рис. 16 представлена кривая изменения напряженности поля пробоя со временем старения. На этом рисунке можно увидеть, что пробивная прочность образца перед переменным напряжением при трех температурах монотонно уменьшается со временем старения, и скорость уменьшения пропорциональна температуре старения.Это связано с тем, что объемный заряд переменного тока вводится внутрь материала и задерживается дефектами, возникающими при электротермическом старении. По мере увеличения степени старения в изоляции кабеля остается больше зарядов. Это искажает электрическое поле, что приводит к уменьшению напряженности поля пробоя. Наше исследование показывает, что корреляция между пробивной прочностью перед переменным напряжением и временем старения намного больше, чем у традиционной напряженности поля пробоя.Пробивная прочность перед переменным напряжением больше подходит для использования в качестве характеристического показателя степени старения изоляции кабеля. 4. Заключение В этой статье кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ были выдержаны при напряжении переменного тока 26,1 кВ и при трех температурах 103 ° C, 114 ° C и 135 ° C и испытаны на пяти этапах старения. для степени механической прочности, дифракции рентгеновских лучей, времени индукции окисления, инфракрасной спектроскопии, пространственного заряда и диэлектрической прочности. Путем анализа результатов этих экспериментов были получены следующие характеристики старения кабеля из сшитого полиэтилена: (1) Время индукции окисления и механические свойства имеют одинаковую тенденцию к изменению со временем старения, которое в целом уменьшается.Это явление может быть связано с разрывом химической связи кабеля из сшитого полиэтилена и повреждением сетевой структуры. При старении кабеля химическая связь изоляционного материала кабеля разрушается. Макромолекулярные цепи разбиваются на небольшие молекулярные цепи, образуя более разветвленные цепи и увеличивая количество свободных радикалов. Следовательно, механическая прочность ослабевает, а время окисления уменьшается. (2) Накопление заряда и увеличение плотности ловушки имеют положительную обратную связь, а объемный заряд переменного тока представляет собой тенденцию постепенного накопления со временем старения. После старения химическая связь изоляционного материала кабеля разрушается, поэтому образуются разветвленные цепи и свободные радикалы, что увеличивает плотность захвата изоляции кабеля (3). количество карбонильных групп. Это может быть вызвано двумя причинами: во-первых, в изоляционные материалы кабеля в процессе производства были добавлены антиоксиданты, которые сыграли роль в ингибировании реакции окисления; во-вторых, изоляционный слой кабеля из сшитого полиэтилена плотно обернут полупроводящим слоем; таким образом, он изолирован от кислорода воздуха.Усовершенствованная производственная технология делает микроструктуру изоляционного материала чистой и уменьшает количество микропор, которые могут обеспечивать место пребывания примесей, таких как кислород и вода. (4) Напряженность поля пробоя образца кабеля имеет тенденцию к уменьшению со временем старения. В частности, было обнаружено, что пробивная прочность перед переменным напряжением монотонно уменьшается, и скорость уменьшения пропорциональна температуре старения. Навигация по записям Предыдущая запись: Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей 2018: ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ / КонсультантПлюс Следующая запись: Почему вместо горячей воды бежит холодная: Если из крана горячей воды течет холодная alexxlab Посмотреть все записи автора alexxlab → Вам также может понравиться Диаметр медной проволоки для предохранителя: Плавкий предохранитель – расчет и выбор проволоки для ремонта 10.06.202103.10.2020 Устройства автоматического ввода резерва: Автоматический ввод резерва (АВР): назначение, устройство, схемы 25.12.202015.11.2020 Какие бывают штангенциркули: Штангенциркуль, его назначение, виды, характеристики и выбор 24.04.202128.11.2020 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Генератор Разное Советы Турбина Электростанции Энергия 2024 © Все права защищены.