Особенности проводов СИП

В последнее время все более активно происходит строительство и замена линий электропередач в распределительных сетях 0,4 -1 кВ и 6 -20 кВ. И на сегодняшний момент наиболее часто используются самонесущие изолированные провода (СИП), о которых мы более подробно расскажем ниже:

СИП-1


Особенность СИП-1 в том, что вокруг неизолированного несущего нулевого провода скручены изолированные фазные провода. Сам несущей трос из алюминиевого сплава высокой прочности. За счет подвески линии прочность троса очень высока, усилия тяжения передаются по системе метал-метал. Стоит отметить, что слабые звенья отсутствуют по всей системе подвеса, это очень повышает уровень надежности. Линию можно считать надежной, если абонент всегда получает электроэнергию, а провода всегда остаются наверху, даже после слома опоры.  Высокая прочность провода и арматуры позволяет выдерживать практически все не предвиденные механические нагрузки.

Изоляция СИП из термопластичного полиэтилена. Рабочие температуры: 70С в долговременном режиме, 90С в режиме длительной перегрузки (но не более 8-ми часов в сутки), 130С при коротком замыкании. Проект такой линии должен включать в себя заземление нулевого провода на опорах. Это позволит исключить появление потенциала на нулевом проводе при перекосе фаз.

СИП-2А


СИП-2А появился, когда возникла необходимость защиты голого несущего провода от воздействия коррозии в воздухе. Это стало необходимым на побережьях соленых морей или на территориях с тропическим или близким к нему климатом. В России СИП-2 используется только на Черном море. Защита у несущего провода такая же, как и у СИП-1 (вокруг неизолированного несущего нулевого провода скручены изолированные фазные провода). Несущий провод так же выполнен из алюминиевого сплава высокой прочности. Изоляция из синально-сшитого полиэтилена. Рабочие температуры: 90С в долговременном режиме, 130С в режиме длительной перегрузки (но не более 8-ми часов в сутки), 250С при коротком замыкании. Высокие температурные параметры один из самых главных плюсов СИП-2А. Высокий уровень токов при коротком замыкании очень важен, так как нагрузить линию в номинальном режиме даже до 70С будет весьма сложно.

Существует так же сложная проблема для несущего изолированного провода – это подвеска провода на опорах. Вся механическая нагрузка накладывается на изоляционный слой. Например, несущий провод 70 мм в СИП 3х50+70 имеет разрывную прочность около 20 кН. И понятно, что если нагрузить линию так же, как нагружают  неизолированный несущий провод, то изоляция просто разорвется. В сложившейся ситуации разработчики проектов вынуждены предусматривать короткие анкерные пролеты в линиях, а сами подвесные элементы выполнять гораздо меньше, но нормированной разрывной прочности. При этом появляются некоторые минусы, так как линия оказывается перенасыщена дорогими анкерными зажимами и даже при незначительных механических перегрузках арматура разрушается, причем на нескольких опорах разом.

Производство СИП в России шагнуло дальше и разработали свои дополнительные системы СИП-1А – это аналог системы с изолированным нулем (Torsada), но изоляция выполнена из термопластичного полиэтилена и СИП-2 аналог системы с неизолированным нулем (АМКА) и там изоляция из синальносшитого полиэтилена.

СИП-4, СИП-5


Есть случаи, когда нулевой провод должен обязательно быть изолированным.  Это может быть при невозможности осуществить заземление линии на опорах (солончаковые грунты). В такой ситуации есть более надежная система, которая не ухудшает механическую прочность. В России, это СИП-4 или СИП-5, а так же четырехпроводная система (СИП-3 рассчитаны на рабочее напряжение до 20 кВ). В этой системе отсутствует несущий провод и подвеска производится за все проводники одновременно. Прочность такого провода определяется сложением прочности всех проводов с уменьшающимся коэффициентом.

Такие характеристики даются в случае, если провод изготавливается из алюминиевого сплава и нагрузка на изоляцию остается довольно низкой. Но нужно отметить, что есть сомнения относительно целесообразности этого подхода, поскольку могут возникнуть механические проблемы с изоляцией, но если вы используете правильную подвесную арматуру, вы обойдете и эти проблемы.

Провода СИП-4 и СИП 5 и более надежны, и по цене гораздо ниже таких же по сечению кабелей с несущим нулевым проводом. Суть в том, что при производстве провода такого типа не требуется специального и очень дорогого процесса переработки сплава. Невысокая цена обусловлена  использованием прогрессивной системы подвески. Разница между проводами СИП-4 и СИП-5 и СИП1(1А) и СИП2(2А) в изоляции. При производстве СИП-4 используется термопластичный светостабилизированный полиэтилен, в СИП-5 – силанольносшитый светостабилизированный полиэтилен с необходимыми термическими показателями.
Россия имеет многолетний опыт строительства и эксплуатации воздушных линий электропередач 0,4-1 кВ, этот опыт показывает ненадежность обычных распределительных сетей с голыми проводами. Постоянно присутствует необходимость в разработке дополнительных мероприятий по увеличению надежности и снижению количества аварийных отключений, мы не говорим уже о высоких трудозатратах и эксплуатационных расходах, все это лишь подчеркивает преимущества линий с изолированными и защищенными изоляцией проводами.

.

cable-plus.ru

СИП 0,4-1кВ. Плюсы и минусы различных систем

Сейчас наблюдается активное строительство новых и замена старых линий электропередач в распределительных сетях 0,4 -1 кВ и 6 -20 кВ. Все чаще на этих линиях применяются самонесущие изолированные провода (СИП), имеющие несколько конструктивных видов так называемых систем. К сожалению, пока никто точно не определил, какие конкретно системы нужно применять в наших условиях. В публикуемом материале читатель не получит ответа на этот вопрос, но сможет узнать, какие системы СИП существуют в настоящее время и чем они друг от друга отличаются.

Что в плюсе?

Надежность самонесущих изолированных проводов складывается из следующих критериев:

  • провода защищены от схлестывания;
  • на проводах практически не образуется гололед;
  • существенно ограничен несанкционированный отбор электроэнергии;
  • исключено воровство проводов, так как они не подлежат вторичной переработке;
  • возможно подключение абонентов и новые ответвления под напряжением;
  • нет необходимости в вырубке просеки перед прокладкой и в процессе эксплуатации;
  • простота монтажных работ и соответственно уменьшение сроков их проведения;
  • высокая механическая прочность проводов и соответственно невозможность их обрыва;
  • пожаробезопасность, основанная на исключении короткого замыкания при схлестывании;
  • снижение энергопотерь в ЛЭП за счет уменьшения реактивного сопротивления изолированного провода по сравнению с «голым»;
  • возможность прокладки СИП по фасадам зданий, а также совместной подвески с проводами низкого, высокого напряжения, линиями связи, что дает существенную экономию на опорах.

Список можно продолжать, но и этого уже достаточно для того, чтобы обосновать безоговорочную необходимость использования СИП. Но здесь то и возникает сложность, обоснованная тем, что существует слишком широкий выбор систем СИП. Какая из них необходима в каждом конкретном случае?
СИП — это скрученные в жгут изолированные провода. При этом изоляция выполнена из светостабилизированного полиэтилена. Понятие общее и охватывает одновременно все системы.

СИП-1

Первая система, наиболее известная как АМКА (производитель «PIRELLI CABLES and SYSTEMS OY», Финляндия, в состав которого ныне вошла фирма Nokia Cables), по европейскому гармонизированному стандарту HD 626, или в российской терминологии СИП-1, характеризуется тем, что вокруг неизолированного («голого») несущего нулевого провода скручены изолированные фазные провода. Несущий трос выполнен из алюминиевого сплава высокой прочности. Прочность линии в целом очень высока за счет подвески линии, и усилия тяжения передаются по системе металл-металл. При этом отсутствуют слабые звенья по всей системе подвеса, что позволяет выполнить требования надежности по финскому стандарту. Линия считается надежной в том случае, если абонент всегда получает электроэнергию, а провода всегда остаются наверху, вплоть до слома опоры.

Прочность провода и арматуры позволяет выдержать практически все не предвиденные внешние механические воздействия. По опыту, слом опор составляет не более 1,5% случаев повреждения проводов. Изоляция СИП выполнена из термопластичного полиэтилена. Ее температурные характеристики: 70С в долговременном режиме, 90С в режиме длительной перегрузки (до 8 час. в сутки) и 130С в режиме токов КЗ. Проект линии должен включать в себя заземление нулевого провода на опорах, что позволяет исключить появление потенциала на нулевом проводе при перекосе фаз.

СИП-2А

Вторая система, известная у нас как французская система Torsada (производитель NEXANS), или АМКАТ, по европейскому гармонизированному стандарту HD626, или как СИП-2А по российской терминологии, возникла, когда появилась необходимость защитить «голый» несущий провод от влияния корродирующих элементов в воздухе. Это актуально на побережье соленых морей, на территориях с тропическим или близким к нему климатом. В России применение этой системы необходимо лишь на побережье Черного моря. Защита несущего провода в этой системе достигнута тем же изоляционным слоем, что и на фазных проводах. СИП-2А характеризуется тем, что вокруг изолированного несущего нулевого провода скручены изолированные фазные провода. Несущий трос выполнен из алюминиевого сплава высокой прочности. Изоляция выполнена из силанольно-сшитого полиэтилена. этилена. Ее температурные характеристики: 90С в долговременном режиме, 130С в режиме длительной перегрузки (до 8 часов в сутки) и 250 в режиме токов КЗ. Высокие температурные параметры изоляции действительно говорят в пользу этого провода. Нагрузить линию в номинальном режиме сложно даже до температуры в 70С, но высокий уровень токов КЗ действительно важен при перегрузках. Поэтому обязательно нужно выяснить необходимость высокого уровня изоляции для конкретной линии и соотнести с ценовой характеристикой системы. Но для несущего изолированного провода существует наиболее важная и очень сложная проблема – подвеска такого провода на опорах. Дело в том, что вся механическая нагрузка линии ложится на этот самый изоляционный слой. К примеру, несущий провод 70 мм в СИП 3х50+70 имеет разрывную прочность около 20 кН. Соответственно, если нагрузить линию так же, как нагружают «голый» несущий провод, изоляция может разорваться, особенно при монтаже прокалывающих герметичных зажимов с режущими ножевыми зубьями. Понимая это, разработчики проектов вынуждены предусматривать достаточно короткие анкерные пролеты в линиях, причем сами подвесные элементы выполнять значительно меньшей, но нормированной разрывной прочности. При этом, во-первых, линия оказывается перенасыщенной достаточно дорогими анкерными зажимами, а во-вторых, даже при незначительной механической перегрузке или воздействии на провод арматура разрушается, причем на нескольких опорах разом.

…и их производные

Производители СИП в России пошли дальше, разработали дополнительно свои системы и производят СИП-1А аналог системы с изолированным нулем (Torsada), но с изоляцией из термопластичного полиэтилена и СИП-2 аналог системы с «голым» нулем (AMKA), но с изоляцией из силанольносшитого полиэтилена. Если расположить указанные системы в порядке возрастания цены, то получится следующий ряд: СИП-1, СИП-1А, СИП-2 и наконец СИП-2А. Проанализировав прайс-листы некоторых производителей, можно сделать вывод, что разница между самыми дешевыми в этом ряду, т.е. СИП-1, и самыми дорогими СИП-2А составляет около 30%.

СИП-4, СИП-5

Конечно, возможны случаи, когда нулевой провод обязательно должен быть изолированным. Например, при невозможности осуществить заземление линии на опорах (солончаковые грунты). В этом случае существует более надежная система, не ухудшающая механическую прочность. Она известна в России как «шведская», или Алус, или ЕХ, или Four Core. Система является наиболее перспективной и прогрессивной. По российской терминологии это СИП-4, СИП-5 или четырехпроводная система (СИП-3 рассчитаны на рабочее напряжение до 20 кВ – ред.). В ней отсутствует несущий провод, а подвеска осуществляется за все проводники одновременно. Прочность провода определяется сложением прочности всех проводов с уменьшающим коэффициентом. Для сравнения: провод 4 х 50 имеет прочность около 28 кН, что почти в 1,5 раза прочнее, чем 3 х 50 + 70. Эти характеристики провода даны в случае его исполнения из алюминия, при этом нагрузка на изоляцию остается достаточно низкой. В системе, принятой в Англии, все жилы выполняются из алюминиевого сплава. Правда, целесообразность этого сомнительна из-за возможных механических проблем с изоляцией. Конечно, применяя соответствующую подвесную арматуру, можно обойти и эти проблемы.

Такой подход позволяет применять даже абонентский провод 2х16, 4х16, 2х25 или 4х25 на достаточно большие расстояния между опорами, но в этом случае выдвигаются более жесткие требования к подвесной арматуре. СИП-4 и СИП-5 не только наиболее надежны, но и экономически выгодны. Цена на такие провода до 30% ниже стоимости аналогично выбранных по сечению с несущим нулевым проводом. Дело в том, что для изготовления проводов этих систем не требуется специального достаточно дорогостоящего процесса переработки сплава. Такой провод не может быть дорогим, и, как ни странно, низкая цена достигается не ухудшением качества (его характеристики, наоборот, значительно лучше, чем в системе с несущим тросом), а лишь применением прогрессивной системы подвески. Различия между проводами СИП-4 и СИП-5 такие же, как и между СИП1(1А) и СИП2(2А), то есть в изоляции СИП-4 применяется термопластичный светостабилизированный полиэтилен, а в СИП-5 – силанольносшитый светостабилизированный полиэтилен с соответствующими термическими характеристиками. Выбор типа изоляции, как и ранее, остается за потребителем (цена/технические параметры). Такой провод уже имеет производственно техническую российскую документацию, и сейчас ведется работа по изданию проектно-технической документации, при этом есть также большой опыт его производства на Севкабеле для зарубежного потребителя. Многолетний опыт строительства и эксплуатации воздушных линий 0,4-1 кВ в России, недостаточная надежность традиционных распределительных сетей с голыми проводами, необходимость постоянной разработки мероприятий по повышению надежности и уменьшению количества аварийных отключений, высокие трудозатраты и эксплуатационные расходы подчеркивают преимущества линий с изолированными и защищенными изоляцией проводами.

www.elektrosnab.su

Инженер электрик. Преимущества

– уменьшение ширины вырубаемой просеки при строительстве ВЛИ в лесных массивах
– возможность совместной подвески на одной опоре проводов с разным классом напряжения
– простота конструктивного исполнения опор (отсутствие траверс и изоляторов)

– возможность монтажа ВЛИ по фасадам зданий и сооружений, что может исключить необходимость установки опор
– возможность применения существующих опор или новых опор меньшей высоты (для неизолированных проводов уровень подвески должен быть не менее 6м, а для изолированного 4м), а также уменьшение безопасных расстояний до инженерных сооружений
– увеличение длины пролета до 60м

– провода защищены от схлестывания
– возможность проводить техническое обслуживание и ремонт ВЛИ под напряжением, без отключения потребителей
– невозможность короткого замыкания между фазными проводами, фазными и нулевым проводом (или «землей»), что повышает пожаробезопасность линии, а также обеспечивает бесперебойность электроснабжения

– отсутствие или незначительное обрастание гололедом и мокрым снегом изолированной поверхности проводов. Благодаря химическим свойствам полиэтилена мокрый снег легко стекает с круглой поверхности проводов. В проводах марки А и АС мокрый снег может удерживаться в канавках между проволоками, являясь первопричиной разрыва проводов
– снижение падения напряжения на линии с использованием СИП вследствие малого реактивного сопротивления (0,1 Ом/км по сравнению с 0,35Ом/км для голого провода)

– снижение также вероятности хищения электроэнергии и разрушения ВЛИ
– значительно снижается возможность поражения птиц электрическим током.
– простота монтажных работ, возможность подключения новых абонентов под напряжением, без отключения остальных от энергоснабжения и, как следствие, сокращение сроков ремонта и монтажа
– сокращение объемов и времени аварийно-восстановительных работ
– резкое снижение (более 80%) эксплуатационных затрат за счет высокой надежности и бесперебойности электроснабжения потребителей
– высокая механическая прочность жил и, соответственно, меньшая вероятность их обрыва
– использование СИП на ВЛИ снижает вероятность хищения электроэнергии, так как изолированные, скрученные между собой жилы исключают самовольное подключение к линии путем выполнения наброса на провода (несанкционированный отбор электроэнергии)
– исключено воровство проводов, так как они не подлежат вторичной переработке
– стойкость к ультрафиолетовому излучению, устойчивость к воздействию озона, стойкость к различным погодным условиям, возможность эксплуатации в диапазоне температур от -50°С до +90°С, устойчивость к проникновению влаги, высокая диэлектрическая непроницаемость
– снижение риска возникновения пожаров в лесистой или покрытой кустарником местности при падении провода на землю.
– возможность установки дополнительных СИП параллельно существующим для удвоения мощности сети (что недопустимо при использовании неизолированных проводов).
– бесперебойное электроснабжение в случае срыва СИП с опор.
– защищенность от воздействия влаги и коррозионная устойчивость благодаря изоляции проводов и наличию современных нержавеющих и водо-защищенных монтажных изделий и разъемов, подвергающихся испытаниям в воде при 6 кВ.
– полностью исключается возможность запутывания проводов из-за ветра или атмосферной неустойчивости, что является причиной 40 % аварий в сетях с применением неизолированных воздушных проводов.
– возможность совместной подвески с линиями связи, что дает существенную экономию на опорах
– применение в местах, подверженных коррозии: берег морей или соленых озер, промышленные районы
– значительное снижение случаев поражения электротоком при монтаже, ремонте и эксплуатации линии.

ingener-electric.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о