К.Ю. Гура, Е.В. Остапенко

Основные преимущества кабелей с изоляцией СПЭ

В настоящее время в электрических сетях среднего напряжения 6 – 35 кВ все более широкое распространение получают силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), поскольку такая изоляция имеет существенные преимущества в сравнении с бумажно-пропитанной изоляцией. К числу основных преимуществ относятся:

·            нераспространение горения при одиночной и групповой прокладке;

·            низкое дымо- и газовыделение при горении и тлении;

·            малая коррозионная активность продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении материалов кабелей;

·            высокая огнестойкость.

Немаловажными преимуществами такой изоляции кабелей также являются: более высокие значения пропускной способности, сниженная себестоимость кабелей, меньшие эксплуатационные затраты [1–5].

Кроме того, такие важные характеристики, как нагревостойкость изоляции, допустимые токовые нагрузки и др. у кабелей с изоляцией СПЭ имеют более высокие значения, чем у кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, что следует из данных, приведенных в табл. 1 [4].

Отмеченные выше, а также ряд других преимуществ силовых кабелей с изоляцией СПЭ привели к тому, что многие страны мира в настоящее время практически полностью перешли на использование таких кабелей на среднее и высокое напряжение не только для электроснабжения особенно ответственных, но также и рядовых электропотребителей. Так, в США и Канаде доля кабелей с изоляцией СПЭ составляет 85 % всего рынка силовых кабелей, в Германии и Дании – 95 %, в Японии, Франции, Финляндии и Швеции – 100 % [4]. Этому в значительной мере поспособствовало то, что стандартный срок службы кабелей прежних конструкций (промежуток времени, в течение которого гарантируются их рабочие характеристики) не превышает 25 лет, после чего требуется их замена. К техническим и эксплуатационным характеристикам кабелей нового поколения с изоляцией СПЭ предъявляются значительно более жесткие требования, в частности, малые погонные потери, высокая прочность, устойчивость к коррозии в разнообразных климатических условиях и др. Совершенно очевидно, что электропотребители в случае необходимости произвести замену кабеля, отслужившего свой срок, на новый отдают предпочтение кабелям с изоляцией СПЭ, а не с бумажно-пропитанной изоляцией, даже несмотря на их более высокую стоимость.

Кроме того, в технологически развитых странах существует объективная тенденция перевода низковольтных распределительных сетей на среднее напряжение (5 – 30 кВ), что вызывает стремительный рост потребности в силовых кабелях с изоляцией СПЭ, в особенности, в кабелях с усовершенствованной конструкцией оболочек, изготовленных из высококачественных жаропрочных, не распространяющих горение материалов, а также потребности во влагозащищенных и других типах кабелей. Все это свидетельствует о перспективности дальнейшего расширения применения силовых кабелей с изоляцией СПЭ в электроэнергетической отрасли.

Об условиях прокладки кабелей с СПЭ изоляцией в стальных трубах

Надежная эксплуатация силовых кабелей с изоляцией СПЭ зависит не только от их технических характеристик, но и от условий прокладки, поскольку способы прокладки в значительной мере определяют тепловой режим эксплуатации кабелей, а следовательно, и надежность как самих кабелей, так и электроснабжения потребителей. Вместе с тем проектирующие организации не всегда уделяют достаточное внимание условиям прокладки таких кабелей, что в ряде случаев может вызвать их перегрев и даже возгорание не только в аварийном, но и в нормальном эксплуатационном режиме.

Рассмотрим этот вопрос подробнее на примере прокладки в стальной трубе однофазного кабеля с СПЭ-изоляцией, общий вид которого показан на рис. 1 [2], где обозначено: 1 – медная или алюминиевая токопроводящая жила; 2 – внутренний экструдированный полупроводящий слой; 3 – экструдированная изоляция из сшитого полиэтилена; 4 – внешний экструдированный полупроводящий слой; 5, 7 – обмотки с полупроводящим водонабухающим полотном; 6 – медный экран, выполненный в виде повива медных проволок, скрепленных спирально намотанной медной лентой; 8 – алюминиевая лента, наложенная продольно и сваренная с наружной оболочкой; 9 – экструдированная наружная оболочка из полиэтилена высокой плотности.

               В отличие от традиционных способов прокладки трехфазных кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией однофазная конструкция кабеля с изоляцией СПЭ накладывает определенные ограничения на способы прокладки таких кабелей, в особенности при их прокладке в стальных трубах. Так, например, в [2] регламентируются допустимые температурные условия эксплуатации кабелей с изоляцией СПЭ при различных способах их прокладки, а в [3, 6 – 8] рассматриваются особенности прокладки таких кабелей в местах, где требуется их механическая защита с помощью металлических, гофрированных и других типов труб, применяемых в случае пересечения инженерных сооружений, естественных препятствий и т.п.

Полную версию статьи читайте в журнале