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

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

Пропускная способность кабелей 220 кВ

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,

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.