Применение, категории и изоляция самонесущих изолированных проводов (СИП)

Современные распределительные сети напряжением 0,4-10 кВ имеют протяженность около 2,8 млн. км, что составляет 85 % от общей длины линий 0,4-110 кВ. Районные и городские воздушные линии электропередач связывают между собой десятки тысяч распределительных устройств. Высокая протяженность линий, среднего и низкого напряжения, сказывается на самой высокой аварийности в этом сегменте энергосистемы.

Основными видами повреждений воздушных линий являются однофазные короткие замыкания, в результате схлестывания, проезда негабаритного транспорта под ВЛ, перекрытия проводов и изоляторов посторонними предметами, разрушения опорно-штыревой изоляции. На неустойчивые однофазные замыкания линий 0,4-10 кВ приходится 80% от общего числа технологических нарушений в электрических сетях.

Применение. 

Применение самонесущих изолированных проводов для передачи электроэнергии напряжением 6-35 кВ значительно повышает надежность электроснабжения потребителей. К основным их преимуществам в сравнении с неизолированными типа А и АС безусловно можно отнести:

- Снижение эксплуатационных затрат до 80%. Более совершенная конструкция изделий значительно уменьшает влияние погодных условий на линии, таким образом, сокращается время вынужденного простоя из-за повреждений.
- Снижение затрат и времени на монтаж линии. Более высокая технологичность процесса сборки линий позволяет производить монтаж в самые короткие сроки. Отсутствует необходимость расчистки широких “коридоров” среди поросли для прохождения ВЛ. С течением времени, обрезка деревьев в охранной зоне линии производится намного реже.
- Возможность проведения линий по уже существующим конструкциям. Компактное расположение проводов в жгуте позволяет обходиться без траверс. Крепление производится на специальную арматуру, существенно облегчающую подвеску.
- Возможность подключения отпайки без снятия напряжения с линии, с помощью специальной ответвительной арматуры.
- Полное исключение возможности хищения электроэнергии путем наброса на провода, которое положительным образом сказывается на снижении уровня электротравматизма населения.

Категории. 

Отечественными и зарубежными производители сегодня предлагаются 4 основных категории СИП:

Первая категория маркируется цифрой 1 или 1а. Применяются такие провода в электроустановках 0,4/1 кВ. Конструктивно, СИП-1 и СИП-1а изготовлены из уплотненных алюминиевых жил, изолированных светостабилизированным термопластичным полиэтиленом, скрученных вокруг несущего уплотненного сталеалюминиевого (или сплав АВЕ) троса.

Несущий трос СИП-1 изолированный, СИП-1а - неизолированный. При выборе, предпочтение стоит отдавать несущим жилам из сплава АВЕ. Такой выбор позволит сэкономить на соединительной арматуре, так как для сталеалюминиевых проводов необходимы более сложные муфты и поддерживающие зажимы. К тому же, вес жил будет большим, следовательно и длины пролетов ВЛ между опорами необходимо уменьшать.

СИП-2 и СИП-2а выполнены из уплотненных алюминиевых жил, изолированных светостабилизированным сшитым полиэтиленом, скрученных вокруг несущего уплотненного сталеалюминиевого (или АВЕ сплав) троса. Различия между этими марками состоит в изолированном несущем тросе второго. Применяются, также в сетях 0,4/1 кВ.

Марки СИП-1 и СИП-2 с “голым” несущим тросом являются отечественными аналогами проводов выполненных по финской технологии АМКА. Марки СИП-1а и СИП-2а аналоги проводов французской технологии Торсада, с изолированным несущим тросом, который выполняет функцию нулевой жилы.

Необходимость в изоляции всех жил возникает при проектировании ВЛ в условиях с агрессивной окружающей средой, например районы приморья, или близ химических заводов. Неизолированные тросы подвержены воздействия реагентов, и срок их службы существенно ограничен коррозией неизолированного провода.

Жилы провода марки СИП-3 выполнены из уплотненного сталеалюминиевого (или сплав АВЕ) материала, изолированного светостабилизированным сшитым полиэтиленом. Каждый провод изготовлен на отдельную фазу. Применяются в сетях 10-20 кВ.

СИП-4 представляет собой четыре скрученные в жгут жилы, одинакового сечения. Его арматура выполнена таким образом, что все четыре провода являются несущими. Зарубежными аналогами СИП-4 являются провода, выполненные по технологии Four Core. СИПс-4 имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, СИПн-4 изоляция из негорючего полиэтилена высокого давления (ПЭВД).

Изоляция. 

Без преувеличения можно сказать, что она является основной отличительной особенностью этих проводов. Популярность полиэтилен получил за свои физические и химические свойства при невысокой стоимости производства. Полиэтилен нетоксичен, водонепроницаем, легко обрабатывается, механически прочный, имеет довольно высокое пробивное напряжение.

Простой термопластичный полиэтилен начинает “плыть” при температуре +70°С. Для повышения допустимой температуры жилы, производят “сшивку” полиэтилена. Это процесс создания межмолекулярных связей материала, упрочняющий его структуру.

”Сшивку” полиэтилена производят тремя способами: пероксидным, силановым и радиационным. Наиболее широко распространены первые два. Пероксидная ”сшивка” заключается в нагревании ПЭ до 300-400°С в среде нейтрального газа под давлением 20 атм. Такую сшивку применяют для кабелей высокого напряжения.

Силановая ”сшивка” заключается в добавлении силанов в структуру полиэтилена. Этот способ применяют для изоляции кабелей среднего и низкого напряжения. Иногда можно встретить название силанольносшитый полиэтилен.

Сшитый полиэтилен выдерживает длительно температуру жилы 90°С, 130°С продолжительностью до 8 часов и 250°С при коротких замыканиях. Кроме повышения термической стойкости силаносшитая изоляция обладает памятью. Иными словами, способна восстанавливать свою исходную форму после деформации.

Светостабилизация полиэтилена - это добавление в материал специальных веществ называемых светостабилизаторами. Их применение существенно снижает вредное воздействие ультрафиолета на полимеры.