Початок arrow Статті arrow СПЭ кабели на напряжение 110-220 кВ

СПЭ кабели на напряжение 110-220 кВ

Основные характеристики кабелей с СПЭ-изоляцией в сопоставлении с маслонаполненным кабелем высокого давления приведены в табл.
Из табл. видно, что основными преимуществами кабеля с СПЭ изоляцией являются:
большая пропускная способность за счет увеличения допустимой температуры на жиле кабеля;
высокий ток термической устойчивости при КЗ, что особенно важно в случае, когда сечение кабеля выбрано только на основании номинального тока;
низкий вес, меньший диаметр и, вследствие этого, легкость прокладки как в кабельных сооружениях, так и в земле на сложных трассах:
твердая изоляция дает огромные преимущества при прокладке на местности с большими наклонами, возвышенностями и на пересеченной местности, т.е. на трассах с большой разницей уровней, за счет отсутствия эффекта стекания массы;
отсутствие жидкости (масла) под давлением и, следовательно, дорогостоящего подпитывающего оборудования, ведет к значительному уменьшению расходов при эксплуатации, упрощению монтажного оборудования, сокращению времени и стоимости работ по прокладке и монтажу;
возможность быстрого ремонта в случае пробоя;
отсутствие утечек масла при повреждении оболочек и опасности загрязнения окружающей среды.

Основные характеристики в сопоставлении с маслонаполненным кабелем высокого давления

 

Длительно допустимая

температура, °С

Кабель с СПЭ изоляцией

Маслонаполненный кабель высокого давления

90

85

Допустимый нагрев в аварийном

130

90

режиме, °С

Плотность односекундного

 

 

тока КЗ, А/мм2:

 

 

медная жила

144

101

алюминиевая жила

93

67

Предельно допустимая

 

 

температура при протекании тока КЗ, °С

250

200

Относительная диэлектрическая

 

3,3

проницаемость е при 20 °С

2,4

Коэффициент диэлектрических

 

0,004

потерь tg 5 при 20 °С

0,0004


Одножильные кабели марок ПвП (ПвПу), АПвП (АПвПу), ПвВ (ПвВнг), АПвВ (АПвВнг) на напряжение 110—220 кВ

Конструкция. Круглая многопроволочная медная или алюминиевая жила, полупроводящий слой по жиле, изоляция из сшитого полиэтилена, полупроводящий слой по изоляции, полупроводящая лента, экран из медных проволок и медная лента, полупроводящая лента, полиэтиленовая оболочка (усиленная полиэтиленовая оболочка с продольными ребрами жесткости) или оболочка из ПВХ пластиката. Экран состоит из медных проволок и наложенной поверх них с повивом медной ленты. Для обеспечения продольной герметизации в кабелях с индексом «г» используется слой водонабухающего материала. При контакте с водой этот слой разбухает и формирует продольный барьер, таким образом предотвращая распространение влаги при повреждении наружной оболочки.
Кабели имеют оболочку из черного полиэтилена или ПВХ пластиката. Кабели с индексом «у» имеют усиленную полиэтиленовую оболочку с продольными ребрами жесткости, предназначенными для предотвращения повреждений оболочки при прокладке на сложных участках кабельных трасс.
Кабели с индексом «2г» помимо продольной герметизации экрана имеют оболочку, состоящую из алюминиевой ленты, сваренной с полиэтиленовой оболочкой. Такая конструкция создает абсолютный диффузионный барьер проникновению паров воды, где наружная оболочка из черного полиэтилена служит как механическая защита.

Пример обозначения.
АПвПу 1x800/35-110, АПвП2г 1x300/35-220
Нагрузочная способность. Нагрузочная способность приведена для кабелей 110 кВ с полиэтиленовой оболочкой без герметизации и рассчитана при следующих условиях.
При прокладке в земле:
фактор нагрузки     0,7
глубина прокладки, см     120
термическое сопротивление влажного
грунта, Км/Вт           1,0 термическое сопротивление осушенного
грунта, К м/Вт          2,5
температура окружающей среды. °С  15
температура жилы. °С                 90
При прокладке на воздухе:
фактор нагрузки     1,0
температура окружающей среды         25°С
температура жилы            90°С
заземление экрана            с обоих концов
При расположении кабелей треугольником их прокладывают вплотную. При расположении в плоскости расстояние между осями кабелей — 16 см.
Нагрузочная способность кабелей 220 кВ рассчитана при следующих условиях.

При прокладке в земле:
фактор нагрузки     0,7
глубина прокладки, см     120
термическое сопротивление влажного
грунта. К м/Вт          1.0
термическое сопротивление осушенного
грунта, Км/Вт           1,0
температура окружающей среды, °С                          15
температура жилы, °С                 90
При прокладке на воздухе:
фактор нагрузки                 ..1,0
температура окружающей среды, °С  25
температура жилы, °С                             90

Токи в экране отсутствуют, что достигается либо заземлением экрана только с одной стороны, либо использованием транспозиции.
При расположении одножильных кабелей треугольником кабели прокладывают вплотную.
При расположении одножильных кабелей в плоскости расстояние между осями кабелей — 30 см.


Условия расчета токов короткого замыкания. Для всех типов кабеля и сечений ток КЗ вычисляется, исходя из нижеприведённых условий.
Допустимая температура на жиле, °С:
до короткого замыкания  90
при коротком замыкании                        250
Допустимая температура на медном экране, °С:
до короткого замыкания               70
при коротком замыкании                        350

Токи короткого замыкания. Односекундные токи короткого замыкания по жиле и экрану не должны превышать приведенных в табл.
Нагрузочная способность кабелей 110 кВ

 

Номинальное сечение жил, мм2

 

185

240

300

350

400

500

630

800

1000

Длительно допустимый ток в земле, А: f) медная жила

462

533

600

640

682

769

856

966

1052

ОО алюмин. жила

361

418

471

505

539

615

698

793

881

Длительно допустимый ток в земле, А: ____ медная жила алюмин. жила

482 387

545 441

602 490

633 522

667 551

735 615

805 684

880 759

944 829

Длительно допустимый ток в воздухе, А: медная жила

578

680

773

835

893

1028

1180

1346

1494

ОО алюмин. жила

451

530

604

657

703

816

948

1097

1244

Длительно допустимый ток в воздухе, А: r>r>r> медная жила алюмин. жила

614

716

810

870

926

1053

1196

1357

1503

485

569

646

695

746

859

988

1137

1283

Пропускная способность кабелей 220 кВ

 

Номинальное сечение жил, мм2

630

800

1000

Пропускная способность тока в земле, MB-А (А): С) медная жила алюмин. жила Пропускная способность тока в земле, MB ■ А (А): медная жила алюмин. жила Пропускная способность тока в возд., MB-А (А):
медная жила О0 алюмин. жила Пропускная способность тока в возд., MB-А (А): медная жила алюмин. жила

384,5 (1009)
(812)
(1148)
(909)
422,7 (1162)
(931)
503,6 (1316) 398,3 (1041)

(1126)
(921)
(1299) 395,0 (1040)
(1325)
(1076)
(1514) 460,7 (1209)

466,6 (1225) 390,3 (1024)
(1442)
(1173)
(1465)
(1215)
650,3 (1706) 527,5 (1384)

 

Сечение жилы, мм2

 

35

50

70

95

120

150

185

240

300

400

500

630

800

1-сек. ток КЗ жилы, кА медная

5,0

7,2

10,0

13,6

17,2

21,5

26,5

34,3

42,9

57,2

71,5

90,1

114,4

алюминиевая

3,3

4,7

6,6

8.9

11,3

14,2

17,5

22,7

28,2

37,6

47,0

59,2

75,2

 

Сечение жилы, мм2

 

 

 

 

16

25

35

50

95

120

150

185

210

240

1-сек. ток КЗ экрана, кА

3,3

5,1

7,1

10,1

19,4

25

30

37

43

49

Условия прокладки.

При прокладке кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена радиус изгиба должен быть не меньше 15хD для кабеля 110 кВ и 25X.D для кабеля 220 кВ, где D — наружный диаметр кабеля
В отдельных случаях для кабеля 220 кВ радиус может быть уменьшен до 15xD для однократного изгиба, например, при монтаже концевых заделок.

При протяжке кабеля чулком или за жилу усилия тяжения не должны превышать следующие значения:
F = Sx50 Н/мм2 — для медной жилы;
F = Sx30 Н/мм2 — для алюминиевой жилы, где S — общее сечение жил в мм2.
Кабели 110 кВ могут прокладываться без предварительного подогрева при температуре до -20 °С для кабелей с полиэтиленовой оболочкой и -15 °С — для кабелей с ПВХ оболочкой.
При прокладке кабелей 220 кВ температура кабелей должна быть не ниже +5 °С.
При более низкой температуре кабель должен быть подогрет перед прокладкой. Это может быть сделано хранением кабеля в теплом помещении (около 20 °С) в течение 48 ч или с помощью специального оборудования.

Протяженность и укладка кабелей

Протяженность кабеля. Все виды кабелей, указанных в этом разделе, имеют стандартную длину доставки около 500 м.
Тем не менее, существует возможность увеличивать их протяженность,


На барабане

При растяжении

После укладки

R = 12,5

Прямо или на воздухе: R = 30xD
В трубах: R = 35xD

С каркасом: R = 15х£) Без каркаса: R = 20xD

где D — внешний диаметр кабеля.
если позволяет разгрузочное оборудование (подъемники и т.д.) в месте назначения и последующие условия.
Укладка кабеля. В таблице даны минимальные радиусы изгиба для кабелей, приведенных в данном разделе, для трех различных ситуаций.
Радиус изгиба вычисляется в соответствии с английским ESI стандартом 09-02
Допустимые механические усилия на проводник. Максимальная растягивающая сила на проводник определяется следующей формулой:
Максимальная растягивающая сила = kxS, в даН, где S — площадь поперечного сечения проводника, мм2; к — максимальная нагрузка, даН/мм2.
Причем к = 6 даН/мм2 — для медного проводника;
к = 5 даН/мм2 — для алюминиевого проводника.

 
< Прокладка СПЭ-кабелей и заземление экранов   Тепловизионное диагностирование высоковольтных конденсаторов >