Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары

Силовые кабели: тенденции и традиции

В настоящее время все больше и больше потребителей применяют кабельную продукцию с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) взамен традиционно применяемых ранее кабелей с изоляцией из пропитанной бумаги (БПИ) и поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Соответственно все большее число поставщиков кабельных изделий осваивают их производство, в их числе и ОАО «Камкабель» - крупнейший в России производитель кабельно-проводниковой продукции. О преимуществах и недостатках различных видов изоляции рассказывает директор по техническому развитию предприятия Владимир САВЧЕНКО.

Все вышеперечисленные изоляционные материалы обладают достаточно хорошими диэлектрическими характеристиками. Однако свойства этих материалов, обусловленные их природой и химическим составом, отличаются, и притом весьма значительно. Так, например, ПВХ-пластикат, являясь полярным полимером, имеет пониженные диэлектрические характеристики по сравнению с неполярным полиэтиленом или пропитанной бумагой, что приводит к увеличению потерь в изоляции (сравнительные данные изоляционных материалов приведены в таблице 1). Однако в то же время ПВХ пластикат – материал, не распространяющий горение.

Таблица 1. Сравнительные данные изоляционных материалов

Параметр/материал XLPE ПВХ БПИ
Относительная диэлектрическая проницаемость 2,3 5 3.5
Tgd, при 20°С 0.0005 0.07 0.003
Удельное объемное сопротивление, при 20°C, Ом*см 1016 1012 1013
Длительно допустимая рабочая температура, °C 90 70 70-80
Максимальная температура п.т.ж. при коротком замыкании, °С 250 160 150
Сопротивление к деформации, при 150°C Хорошее Плохое Хорошее

 Конструкция кабелей с бумажной изоляцией (БПИ) обязательно включает в себя металлическую оболочку (см. рис. 1), которая не только механически защищает изоляцию, но и предотвращает радиальное проникновение воды в кабель. Кабели с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой можно прокладывать в сырых грунтах, а также, при наличии специальных защитных покровов, и под водой. При производстве кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) для защиты от радиального проникновения влаги необходимо использовать специальный металлический слой из алюмополимерной ленты или применять алюминиевую или свинцовую оболочки (см. рис. 2). В России в настоящее время кабели с XLPE-изоляцией на напряжение 10-35 кВ в основном выпускаются в одножильном исполнении. Данная конструкция не допускает использование стальных защитных покровов в кабеле, а следовательно, прокладка таких кабелей возможна только в каналах или траншеях с установкой дополнительной защиты от повреждения кабеля.

рис. 1. Конструкция абеля с БПИ-изоляцией

 Рис. 1. Конструкция кабеля с БПИ-изоляцией.
1 - токопроводящие жилы;
2 - изоляция;
3 - поясная изоляция;
4 - металлическая оболочка;
5 - подушка под броню;
6 - стальная броня;
7 - наружный защитный покров.

рис. 2. Кострукция кабеля с XLPE-изоляцией

 
Рис. 2. Конструкция кабеля с XLPE-изоляцией.
1 - токопроводящие жилы;
2 - внутренний полупроводящий экран;
3 - изоляция;
4 - наружный полупроводящий экран;
5 - металлический экран;
6 - алюмополимерная лента;
7 - наружная оболочка.

Еще одно преимущество серийно впускаемых кабелей с БПИ состоит в том, что они изготавливаются с бронепокровом из стальных лент или проволок, защищающих кабель от повреждения при прокладке или эксплуатации. При этом кабели с БПИ имеют токопроводящие жилы секторной формы, что позволяет существенно уменьшить габариты изделия, по сравнению с кабелями, имеющими жилы круглой формы.

В то же время кабели с БПИ имеют один существенный недостаток: при прокладке кабелей на вертикальных и крутонаклонных трассах с большой разницей уровней прокладки маслоканифольный состав, пропитывающий бумажную изоляцию, имеет свойство стекать, при этом бумажная изоляция обедняется и имеет склонность к преждевременному старению. Для уменьшения данного эффекта применяются кабели с нестекающим пропиточным составом. Кабели с полимерной изоляцией (XLPE) такого недостатка не имеют.

Одна из важнейших характеристик изоляционных материалов – это допустимая температура нагрева токопроводящих жил – максимальная температура, при которой изоляционный материал не теряет своих свойств в течение длительного времени. Чем выше этот показатель, тем выше допустимые токи нагрузки, которые можно пропускать по кабелю в течение длительного времени. Поскольку XLPE – термореактивный материал, его длительно допустимая температура нагрева значительно выше, чем у других материалов, применяемых для изоляции силовых кабелей. Имея допустимую температуру 90°C (что на 20°C выше, чем у ПВХ- и БПИ-изоляции), кабели с полимерной изоляцией имеют соответственно допустимые токовые нагрузки на 20% выше. Это существенное преимущество данного типа продукции (см. рис. 3).

рис. 3. Допустимые токи нагрузки кабелей 1 кВ

Тип изоляции Достоинства Недостатки
ПВХ (1-6 кВ) - Не распространяет горение
- Возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней
- Низкая цена
- Пониженные диэлектрические характеристики
- Чувствительность к влаге
БПИ (1-35 кВ) - Многолетний положительный опыт эксплуатации
- Высокая стойкость к коммутационным перенапряжениям
- Ограниченная прокладка на вертикальных и круто-наклонных трассах
XLPE (1-35 кВ) - Более высокие токовые нагрузки
- Возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней
- Простота и удобства при прокладке и монтаже
- Улучшенная экология при монтаже и эксплуатации
- Необходима дополнительная защита от повреждения кабелей на 10-35 кВ

Опыт применения кабелей с изоляцией из XLPE в России насчитывает несколько лет, и скептики могут сказать, что это слишком малый срок для оценки надежности кабельных изделий по сравнению с традиционно применяемыми кабелями с БПИ-изоляцией, которые используются уже не один десяток лет. Однако необходимо заметить, что за рубежом этот опыт гораздо более длительный. Кроме того, в конце 2003 года институт кабельной промышленности России (ВНИИКП) начал двухгодичные ресурсные испытания кабелей на напряжение 10 кВ с изоляцией из XLPE. Для проведения этих испытаний были отобраны образцы кабелей отечественного и импортного производства, которые были помещены в условия гораздо более жесткие по сравнению с условиями эксплуатации. Пока еще рано делать окончательные выводы, но все образцы кабелей, в том числе и образцы, изготовленные на ОАО «Камкабель», успешно выдерживают данные испытания и соответствуют предъявляемым требованиям.

В заключение скажем, что различные конструкции кабелей имеют свои достоинства и недостатки, обусловленные как их конструкцией, так и материалом, применяемым для изоляции. Поэтому при использовании тех или иных кабелей должны учитываться условия прокладки, эксплуатации, а также требования, предъявляемые к надежности кабельных линий.

ОАО «Камкабель» – крупнейший в России и СНГ производитель кабельно-проводниковой продукции.

  • Ведущее предприятие отрасли
  • Численность персонала – 5 тыс. человек
  • 15 тыс. маркоразмеров кабелей и проводов
  • 35% рынка силовых кабелей
  • Система менеджмента качества ISO 9001-2001
  • Мировые стандарты
  • Филиалы в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Краснодаре

Предприятие специализируется на производстве силовых кабелей с различным типом изоляции (БПИ, ПВХ, XLPE, в резиновой изоляции, маслонаполненные кабели).

Следующая по объему продукция – кабели и провода специального назначения (для шахт, нефтяных скважин, бортовой сети судов, летательных аппаратов и прочих транспортных средств).

Оставшуюся долю составляют кабели и провода, применяемые для подключения приборов и электрооборудования, кабели и провода для капитального строительства, провода для ЛЭП, провода для электротехники (обмотка роторов, генераторов, трансформаторов и пр.).

Адрес: г. Пермь, 614030, ул. Гайвинская, 105
Тел./факс (342) 273-86-38
kkss@kamkabel.ru
www.kamkabel.ru

Оригинал статьи опубликован на сайте журнала "Энергослужба предприятия"

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно