Что такое СИП кабель — маркировка, как подключить и выбрать провод

Что такое СИП кабель? Как он применяется? Как читать маркировку? Как выбрать для конкретной цели? Всё это далее в статье!

СИП кабель

СИП кабель: расшифровка

СИП — тип провода, предназначенного для передачи и распределения электрической энергии в воздушных силовых и осветительных сетях напряжением от 0,6/1 кВ или до 35 кВ.

Самонесущий изолированный провод
Самонесущий изолированный провод

В распределительных линиях среднего напряжения обычно используются придорожные столбы, обеспечивающие дорожный просвет для проводников, но находящиеся в пределах контактного расстояния от подроста и окружающих деревьев.

Соприкосновение с упавшими или сломанными ветром деревьями и иной растительностью не только обеспечивает заземление и контакт между проводниками, но может повредить оголенные жилы и вызвать замыкание, что приведет к искрению и возгоранию. Ветви деревьев, падающие на провода, становятся причиной возникновения высокого сопротивления и нарушения работоспособности защитных устройств, а низкий ток может вызвать возгорание древесных обломков, падение которых в подлесок приводит к пожару.

Что такое СИП кабель и его применение

Одиночный изолированный проводник составляет основу всех кабельных систем среднего напряжения (MV). Такая система, хотя и не защищена от соприкосновения проводов, в ней отсутствует риск возникновения короткого замыкание и, как следствие, искрения при контакте. Провода не страдают от птиц или животных, а также ветвей или обломков деревьев, падение которых на ЛЭП не исключается, особенно в условиях экстремальной погоды.

СИП в эктремальных погодных условиях
СИП в экстремальных погодных условиях

ГОСТ 18690-2012 определяет нормы для электропроводов, работающих под напряжением до 36 кВ, следующим образом: «Покрытые проводники состоят из провода, окруженного изоляционным материалом для защиты от случайных контактов с другими проводами и с заземленными объектами, такими как ветви деревьев и т. д. По сравнению с традиционной изоляцией проводов, это покрытие обладает пониженными свойствами, но этого достаточно, чтобы временно выдержать напряжение между фазой и землей».

СПРАВКА! Покрытый проводник имеет более низкие изолирующие свойства, чем «изолированный кабель», и предназначен для того, чтобы выдерживать условия, отличные от тех, что создаются для изолированных кабелей в электроустановках.

Существуют четыре различные системы, основанные на одном основном проводнике:

  • Покрытые проводники и тройной провод — один кабель, покрытый одним или несколькими слоями изоляции и экранирования.
  • Спейсерные кабельные системы (технология Hendrix), изготовленные в Соединенных Штатах, состоят из группы покрытых проводников, разделенных прокладками и поддерживаемых «соединительным» или контактным проводом.
  • Универсальная кабельная система Ericsson — трехжильный кабель, предназначенный для наземного или подземного использования. Обычно применяется в европейских и скандинавских странах.
  • Системы кабелей с воздушными жилами MV (MV ABC) — конфигурация, адаптированная по технологии LV ABC, в которой используются три изолированных провода и встроенный изолированный опорный кабель.

Технология покрытых проводников (CC)

CC состоит из одножильных проводников с различными слоями изоляции и наружных оболочек. Проводники, как правило, выполнены из алюминия, алюминиевого сплава или усиленной стальной конструкции с алюминиевым сердечником (ACSR). Внешний слой высокой плотности устойчив к истиранию, электрическому прослеживанию и ультрафиолетовому излучению. Изоляционные материалы — полиэтилен, XLPE и EPR. XLPE и HDPE — являются наиболее часто используемыми для производства оболочки покрытых проводников.

Конструкция сип кабеля
Конструкция сип кабеля

Ещё их делают из сшитого полиэтилена, поскольку он обладает примерно в двадцать раз большей стойкостью к растрескиванию под воздействием окружающей среды и примерно в пять раз высшей ударопрочностью и прочностью на разрыв по сравнению с изоляцией из полиэтилена высокой плотности.

В проводниках с одной оболочкой обычно используются несжатые провода из алюминиевого сплава с оболочкой из сшитого полиэтилена или полиэтилена высокой плотности. Более тонкие оболочки уменьшают общий диаметр и, следовательно, сопротивление ветра, что приводит к снижению уровня вибрации и температурной нагрузки.

Одиночная оболочка CC

Характеристики однослойных СС

  • единственный слой, действующий как изоляция и защитная оболочка;
  • обычно используется полиэтилен низкой плотности (XLPE);
  • толщина покрытия колеблется от 2,3 до 3,3 мм.;
  • более низкая импульсная прочность, чем у двух- и трехслойных конструкций;
  • обеспечивает некоторую устойчивость к сбоям, вызванным контактом с деревьями и дикими животными.
Однослойный кабель СИП
Однослойный кабель СИП

Устойчивость к импульсному пробою одного слоя оболочки из сшитого полиэтилена составляет около 115 кВ. Однако электрическое напряжение, возникающее при замыкании проводов деревьями или токопроводящими предметами, упавшими поперек линии, могут разрушить оболочку, воздействуя на нее как в течение многих месяцев, так и за несколько минут. Все зависит от напряжения системы. Поверхностное напряжение больше у фарфоровых изоляторов, чем у полимерных, что обусловлено разницей в диэлектрических постоянных фарфора (в три раза больше, чем у полимерных материалов) и оболочки из сшитого полиэтилена.

ВАЖНО! Отслеживание поверхности проводника с оболочкой из сшитого полиэтилена также происходит в прибрежной среде, особенно если содержание сажи составляет около 3 % (что имеет место во многих СС). Этот эффект может быть уменьшен путем использования полимерных изоляторов или переключения на проводник с оболочкой из HDPE, который содержит существенно меньше сажи.

Многослойная оболочка CC (MV)

Многослойный кабель немного теряет свои характеристики, если оснащен тремя, пятью или семью слоями оболочки. Как правило, один слой изоляции не ухудшает качества работы провода, но делает его более уязвимым. Много слоев изоляции обеспечивают устойчивость к проникновению влаги.

Многослойный кабель СИП
Многослойный кабель СИП

Эти три слоя представляют собой:

  • полупроводящий экран вокруг металлического проводника для выравнивания электрического поля;
  • изолирующую полиэтиленовую оболочку;
  • жесткий износостойкий внешний слой из ПЭВП.

Полупроводящая оболочка особенно полезна на неуплотненном проводнике, поскольку она выравнивает электрическое поле и уменьшает локальное напряжение на оболочке при контакте с другим объектом (деревом, крестовиной и т. д.).

Это позволяет проводнику существовать дольше, пока он находится в контакте с заземленным объектом. Дополнительные слои добавляются для улучшения экранирования и выравнивания электрического поля.

Трехслйоный СИП кабель с защитой
Трехслойный СИП кабель с защитой

В этой конфигурации добавочный слой полупроводникового экрана присутствует снаружи изоляционного слоя, что дополнительно служит для выравнивания электрического поля в кабеле и уменьшения точек высокого электрического напряжения. Вспомогательный металлический экран, который может состоять из ленты или проволочной обмотки, добавляется поверх наружной изоляции. Металлический экран, обычно медный, также может полностью заменить полупроводящий экран.

Полевой опыт показал, что полупроводниковый экран легко повреждается из-за неправильного обращения во время установки или истирания во время работы, и это приводит к повреждению кабеля, вызывая искрение и возгорание втулки. Металлический экран увеличивает диаметр и вес кабеля, но улучшенная производительность перевешивает недостаток.

Покрытые провода (тройной кабель)

Покрытые провода указанных выше типов могут быть использованы в качестве прямой замены для открытых проводов с такой же структурой и подобными конструкционными методами, за исключением того, что применимы уменьшенные зазоры и расстояние между проводниками. CC нельзя использовать с фарфоровыми изоляторами, потому что разница в диэлектрических постоянных между фарфором и полиэтиленом в конечном итоге приведет к электрической эрозии изоляции полиэтиленового кабеля.

При нормальной конструкции воздушной линии величина межфазного зазора в мачте или на опоре определяется необходимостью поддерживать приемлемый уровень зазора в середине пролета при определенных условиях. Это означает, что межфазный зазор на опорах обычной воздушной линии значительно превышен с чисто электрической точки зрения. С покрытыми проводниками ситуация совершенно иная.

Воздушная линия электропередач
Воздушная линия электропередач

Когда происходит вспышка между фазами нормальной воздушной линии, дуга начинает двигаться немедленно, но если вспышка и прокол происходят с покрытыми проводниками, дуга останется в точке угасания и, скорее всего, расплавит проводники. Чтобы этого не случилось, токовые наконечники должны иметь гальванический контакт с проводником.

СИП кабель виды

Кабельные системы Spacer (кабельная система Hendrix)

Система, изготовленная Hendrix, широко используется в США. В РФ она была протестирована для прокладки маршрутов среднего напряжения до 33 кВ, но область применения была успешно расширена до маршрутов 69 кВ.

В качестве проводника используется версия CC с тройной оболочкой, которая обсуждалась ранее. Система широко используется в США, Южной Америке и некоторых частях РФ и продается в Европе. В целом она эксплуатируется в 60 странах.

СПРАВКА! Проставочный кабель — это предварительно спроектированная электрическая распределительная система, разработанная для обеспечения высокой надежности и улучшенной гибкости при прохождении.

Проводники покрыты тремя слоями полимера, предназначенными для обеспечения прерывистого контакта с точками заземления (ветвями деревьев и т. д.) и предотвращающими риск отключения или случайный рестарт системы.

Проводник поддерживается высокопрочным соединительным (контактным) проводом, который обеспечивает механическую поддержку, нейтраль системы и действует в качестве молниеотвода. Проводники свободно подвешены между опорами и поддерживаются «проставками», что практически не приводит к натяжению проводников.

Изоляционные свойства покрытия позволяют компактно объединить проводники. Соединительный провод используется в качестве заземления системы благодаря его высокой прочности и хорошей проводимости.

Эрикссон (универсальный кабель)

Это самонесущая трехжильная кабельная система, предназначенная для применения в различных областях, включая воздушные трассы. Кабель состоит из трех металлических экранированных CC, заключенных в общую защитную оболочку из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE).

Кабель доступен в версиях на 12, 24 и 36 кВ: с максимальной амплитудой 160 А для систем на 12 и 36 кВ и 200 А для систем на 24 кВ. Широко используется в скандинавских странах для распределения среднего напряжения.

Системы антенных кабелей MV (MV ABC)

Антенный кабель MV состоит из трех CC, связанных вместе с опорным проводом или контактной сетью. В некоторых странах стало обычной практикой эксплуатировать его при средних напряжениях, как правило, <11 кВ, вместо открытых проводов.

MV ABC кабель
MV ABC кабель

Тип используемого CC может быть любым из ранее обсуждавшихся разновидностей (выбор будет зависеть от сферы применения). В Южной Африке применимым стандартом является SANS 1713 «Электрические кабели — средневольтные пучки проводов в антеннах при напряжении от 3,8/6,6 кВ до 19/33 кВ». Допустима следующая структура кабеля: трехжильный плюс контактный или четырехжильный самонесущий. Проводник может быть алюминиевым или медным, экранированным или неэкранированным.

Амплитуда типичного изделия колеблется от 150 до 400 А в диапазоне 6,6–33 кВ. HV ABC широко используется в некоторых странах, таких как Австралия, где оголенные воздушные провода проявляют высокий риск возникновения лесных пожаров. Местными потребителями накоплен большой опыт использования HV ABC. Есть несколько случаев эксплуатации MV ABC в РФ.

Экономичность использования CC зависит от процедур проверки и технического обслуживания коммунального предприятия, а также от стоимости, расчет которой базируется на безопасности, надежности и способах устранения неисправностей. Некоторые коммунальные предприятия утверждают, что затраты на обслуживание в течение срока службы ниже благодаря большей надежности и снижению числа отказов.

Статистические данные по эксплуатации изделия еще не собраны полностью, и поэтому снижение затрат за весь срок службы не является очевидным. В то же время во всем мире признается, что CC оказывает существенное влияние на уровень безопасности для людей и диких животных, хотя некоторые коммунальные предприятия заявляют, что одно это не оправдывает более высоких первоначальных капитальных вложений.

Антенный воздушный кабель MV
Антенный воздушный кабель MV

Проблема обнаружения места повреждения проводника все еще является предметом исследования, но большинство коммунальных предприятий считают, что использование стратегий SEF и повторного включения является достаточным для удовлетворения требований безопасности. Специалисты утверждают, что методика поиска места разрыва CC очень мало отличается от способов обнаружения точки повреждения оголенного проводник.

ВАЖНО! Затраты на монтаж линий CC могут быть больше из-за необходимого повышенного уровня сервиса, исключающего повреждение проводника. Использование CC может добавить 15–20 % к общей стоимости по сравнению с неизолированным проводом.

Поперечина обычно меньше и легче, и с нею легче обращаться. Поэтому кабель дешевле в установке и может иметь дополнительные долгосрочные преимущества для линейных коммуникаций, которые, как правило, тяжелее и выше для линий CC из-за увеличенного веса и провисания. Однако дополнительные затраты на прибавку высоты довольно малы с точки зрения общих капвложений на монтаж, а использование более прочных опор может повысить безопасность.

МВ XLPE
МВ XLPE

Молниезащита увеличивает стоимость линий CC, но затраты могут быть частично компенсированы меньшим количеством неисправностей, возникающих при попадании молнии. Выгоду от снижения числа перебоев в погодных условиях (без столкновений, уменьшения проблем с выдуванием мусора и деревьев), повышения безопасности третьих лиц, улучшения условий работы с более короткими траверсами, снижения уровня вандализма и большей экологической безопасности для дикой природы очень трудно определить количественно.

Риски, связанные с оголенными проводами на маршрутах MV, можно разделить на три группы:

  • Риск выхода из строя воздушной линии из-за контакта с деревьями и другими падающими конструкциями, сильного ветра, двигающихся объектов и т. д.
  • Риск повреждения имущества или окружающей среды из-за неисправности на линии. Как правило, это лесные пожары из-за искрения, короткого замыкания, разрушения изолятора, контакта с деревьями или другими проводящими материалами, контакта с проводниками под напряжением.
  • Нанесение вреда крупным птицам, мелким животным или людям.

Чтобы снизить риски и увеличить надежность и безопасность маршрутов распределения среднего напряжения, были разработаны воздушные провода с изоляционным покрытием. Технология известна под более распространенным названием «покрытые проводники», поскольку их свойства отличаются от так называемых изолированных проводников.

Использование покрытых проводников также позволяет создавать более компактные узлы и снижать мачты и опоры, минимизировать воздействие процесса транспортировки электроэнергии на окружающую среду, уменьшить визуальное присутствие проводов, опор и точек передачи.

Системы с покрытым проводником были разработаны в 70-х годах и широко используются в Европе, Австралии, Америке и на Дальнем Востоке, но, похоже, не нашли большого применения в южноафриканской системе, хотя воздушный жгут MV-кабеля (ABC) доступен локально и был использован на некоторых маршрутах.

Сфера эксплуатации обычно ограничена напряжением 33 кВ, то есть изделие применяется для распределения среднего напряжения, но также используются одножильные кабели на 132 кВ. Европейский опыт монтажа покрытых проводников показывает, что частота отказов их работы примерно на 75 % меньше, чем в случае обрыва проводов.

Монтаж и как правильно подключить СИП кабель

Монтаж СИП к железобетонным опорам
Монтаж СИП к железобетонным опорам

Условия монтажа провода СИП на железобетонных опорах:

  • Так как кабель СИЗ оснащен оболочкой с изоляцией, нужен подвес, который исключает нарушение диэлектрического слоя. Для этого ставят пластмассовые ролики, захваты и коуши, по которым провод может легко передвигаться.
  • В ходе прокладки нельзя волочить СИП по земле или веткам деревьев, так как те могут нарушить его изоляцию.
  • Для соединения разных участков СИП применяют зажимы колющего типа. С помощью такой конструкции выполняют отвод линии от уже существующей даже под напряжением.
  • Перед закреплением на опоре провод СИП обязательно должен тянуться через мобильный элемент (для марок СИП от 1 до 3 с помощью динамометра до установки нормируемой нагрузки). После вытяжки его оставляют в точках фиксации.

Такая инструкция базовая и опытные мастера могут от неё отклоняться по усмотрению.

Виды СИП кабеля
Виды СИП кабеля

Кабель СИП технические характеристики

Таблица сравнение характеристик марок СИП

Таблица сравнение характеристик марок СИП

Как соединить СИП кабель между собой

Конструкции СИП согласно ГОСТ
Конструкции СИП согласно ГОСТ

Если вам нужно соединить СИП с СИПом в первую очередь определите его марку.

Характеристики СИП 1-4
Характеристики СИП 1-4

Например, СИП 4 строго запрещено соединять между собой в пролетах.

Делается это только на какой-либо опоре, когда на жилы не возлагаются усилия тяжения. Некоторые однако полагают, что если выполнить соединения гильзами с обжатием прессом в 12тн, то он спокойно все выдержит в течении всего периода службы.

Само собой, некоторое время это соединение будет работать хорошо, но из-за вибраций, ветровых нагрузок, разностороннего тяжения, все кончится обычным обрывом.

По этой причине соединять СИП-4 между собой можно только промеж двух анкерных фиксаторов.

Если у вас СИП-1 или СИП-2 их между собой можно коммутировать в пролетах специальными зажимами MJPT или ГСИ-Ф.

Маркировка СИП кабеля

Базовые токонесущие жилы самонесущих изолированных проводов должны быть оборудованы обозначениями в виде продольно выдавленных рельефных полос на изоляции, как видно на рисунке Б.1 (прил. Б), или цифр 1, 2, 3, выполненных тиснением или методом печати. Изолированная нулевая несущая жила не имеет особого обозначения.

Может быть нанесено в виде разноцветных полос шириной не меньше 1 мм. Цвет полосок должен отличаться от цвета провода. Дополнительные жилы для осветительных сетей должны иметь особую маркировку: «В1», «В2» или «В3», написанную тиснением или способом печати.

Маркировка СИП

Рис. Б.1 1(первичная жила) — одна полоска; 2 (вторичная жила) — две полоски; 3 (третья жила) — три полоски; (жила «ноль») — без маркировки. Все габариты a,b,h стандартизированы.

Если на китайском или русском кабеле СИП-4 2х16 мм одна из жил с цветной полоской — значит это «фаза». Жила без отметок — «ноль».

Заключение

Кабели СИП нашли применения во многих технологических сферах и позволили научно-техническому прогрессу выйти на новый уровень, повысив степень комфорта работы, скорости прокладки, безопасности эксплуатации. Не далёк тот день, когда самонесущие кабеля легко заменят всех предшественников и вытеснят с рынка более дешевые модели.

comments powered by HyperComments
Adblock
detector