Самонесущие изолированные провода для распределительных сетей низкого и среднего напряжений. Эксплуатационные характеристики проводов отечественного производства.

Page 1
background image

Page 2
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

50

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

Самонесущие изолированные 
провода для распределительных 
сетей низкого и среднего 
напряжений

Эксплуатационные характеристики проводов 
отечественного производства 

Воздушные линии электропере-

дачи, выполненные с применением 

изолированных и защищенных про-

водов, обладают рядом существен-

ных преимуществ по сравнению с 

традиционными линиями из неизо-

лированных проводов. Эти преиму-

щества проявляются, прежде всего, 

в повышении качества энергоснаб-

жения. Обеспечивается высокая 

электробезопасность, высокая экс-

плуатационная надежность, а также 

снижение трудоемкости монтажа 

линий и снижение эксплуатацион-

ных затрат.

Преимущества новых линий 

электропередачи обеспечили бы-

строе развитие производства изо-

лированных и защищенных про-

водов на предприятиях кабельной 

промышленности России и СНГ и 

устойчивый в течение 10 лет спрос 

на этот вид продукции. В настоящее 

Каменский Михаил Кузьмич,

 кандидат технических наук, 

заместитель заведующего отделением кабелей 

энергетического назначения ОАО «ВНИИКП» (Москва)

Михаил Кузьмич Каменский


Page 3
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

51

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

время промышленное производство 

СИП освоено на 20 кабельных заво-

дах, в том числе на 12 заводах Рос-

сии.

Среди лидеров производства, 

осуществляющих основной объ-

ем выпуска проводов, следу-

ет указать предприятия фирмы 

«УНКОМТЕХ» — «Иркутсккабель» 

и «Кирскабель», предприятия 

«Севкабель-Холдинг», заводы «Лю-

диновокабель», «Электрокабель», 

«Камский кабель» и «Самарская 

кабельная компания», на долю ко-

торых приходится около 79% обще-

го объема производства. На долю 

предприятий СНГ приходится 20.8 % 

объема выпуска СИП. Это предпри-

ятия Украины, Беларуси и Казахста-

на (рис. 1).

Объемы производства и реали-

зации на рынке изолированных и 

защищенных проводов в 2008 году 

по данным Ассоциации «Электро-

кабель» составили 74000 км, в том 

числе в России выпуск СИП соста-

вил 59000 км. В течение последних 6 

лет это наиболее динамично разви-

вающееся производство, темп рос-

та выпуска продукции составляет 

145-200% и даже при общем спаде 

объемов выпуска кабельной про-

дукции, производство СИП сохра-

нило прирост объемов в 2008 году 

по сравнению с 2007 г. Устойчивый 

спрос на этот вид продукции сохра-

няется и в 2009 году (рис. 2).

В 2005 году была сформирова-

на национальная нормативная база 

для производства изолированных 

и защищенных проводов. Был раз-

работан национальный стандарт 

ГОСТ Р «Провода изолированные 

и защищенные для воздушных ли-

ний электропередачи» (ГОСТ Р 

52373-2005). Наличие нормативной 

документации на выпуск проводов 

с учетом требований ПУЭ (главы 

2.4 и 2.5, 7-го издания) и руководя-

щих документов ОАО «РОСЭП» по 

проектированию ВЛИ определило 

основные типы проводов для рас-

пределительных сетей низкого и 

среднего напряжения (табл. 1).

В соответствии с действующим 

ГОСТ Р 52373-2005 предусмотрено 

производство 3-х типов проводов 

для воздушных изолированных ли-

ний  электропередачи:

1. Это самонесущие изолирован-

ные провода, содержащие изолиро-

ванные жилы и несущий элемент, 

предназначенный для крепления 

или подвески провода: провода ма-

рок СИП 1 и СИП 2 на напряжение 

0,6/1 кВ (для ВЛЭП на 0,4 кВ).

2. Провод без несущего эле-

мента марки СИП 4 на напряжение 

0,6/1 кВ, в котором роль несущего 

элемента выполняет сам пучок из 

скрученных изолированных жил, за 

который осуществляется подвеска 

или крепление провода.

3. Провод защищенный для 

ВЛЭП на напряжение 10-35 кВ 

марки СИП 3, у которого поверх 

токопроводящей жилы наложена 

Табл. 1. Основные типы изолированных 

и защищенных проводов

Тип провода

Обозначение 

марки СИП по 

ГОСТ Р 52373-2005

Изолированные 
провода на 0,6/1 кВ 
с неизолированной 
нулевой несущей жилой

СИП-1

Изолированные 
провода на 0,6/1 кВ с 
изолированной нулевой 
несущей жилой

СИП-2

Изолированные 
провода на 0,6/1 кВ без 
несущего элемента

СИП-4

Защищенные провода 
для линий электро-
передачи на 10-35 кВ

СИП-3

Рис. 1. Основные предприятия изготовители СИП

Предприятия СНГ:

1. Южкабель 

2. Одескабель   3. Катех-Электро 

4. Крок ГТ 

5. Автопровод  6. Белтелекабель

7. Казэнергокабель

Рис. 2. Динамика производства проводов СИП в России и СНГ (по данным Ассоциации 
«Электрокабель»)


Page 4
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

52

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

защитная полимерная изоляция, 

исключающая короткое замыкание 

между проводами при схлестыва-

нии и снижающая вероятность ко-

роткого замыкания на землю при 

соприкосновении с заземляющим 

элементом.

Введение в 2006 году в действие 

ГОСТ Р 52373-2005 сыграло по-

ложительную роль в ограничении 

типов проводов для ВЛЭП из все-

го многообразия конструктивных 

исполнений, имеющихся в миро-

вой практике и предусмотренных 

гармонизированным документом 

CENELEC HD 626 S1.

Наибольшее распространение 

для линий электропередачи на на-

пряжение 0,4 кВ получили прово-

да типа СИП 1 и СИП 2, представ-

ленные на рис. 3. Основные жилы 

СИП выполнены из алюминиевых 

проводов, уплотнены и содержат 

рабочую изоляцию из светостаби-

лизированного, атмосферостойко-

го сшитого полиэтилена (СПЭ). Ну-

левая несущая жила выполнена из 

алюминиевого сплава, при этом у 

СИП 1 она изготавливается без изо-

ляции, а у проводов марки СИП 2 —

с изоляцией из того же СПЭ, что и у 

основных жил.

Провода СИП 1 и СИП 2 могут со-

держать дополнительно вспомога-

тельные жилы для цепей наружного 

освещения и контрольные жилы из 

медных проводов сечением 1,5-4,0 

мм

2

 для цепей контроля и дистан-

ционного управления. Основные 

жилы изготавливаются с сечением 

от 16 до 240 мм

2

. Нулевая несущая 

жила с сечением от 25 до 95 мм

2

Токопроводящие жилы выполнены 

многопроволочными и уплотнены. 

Основные жилы и вспомогательные 

скручены вокруг нулевой несущей 

жилы с заданным шагом скрутки. 

Для СИП 4 шаг скрутки изолиро-

ванных жил должен быть не более 

45 мм.

Нулевая несущая жила СИП и 

токопроводящая жила защищенных 

проводов изготовлена (из проволок 

сплава AlMgSi) с числом проволок 

7 и 19. Основные характеристики 

проволоки из алюминиевого сплава 

приведены в табл. 2.

Для нулевой несущей жилы жест-

ко нормируются разрывные усилия, 

максимальные и минимальные зна-

чения диаметров жил, эксцентриси-

тет, как это показано в табл. 3.

Ранее в конструкции СИП допу-

скалась нулевая несущая жила из 

алюминиевых проволок, упрочнен-

ная стальным сердечником, однако, 

по требованию потребителей это 

исполнение жилы в ГОСТ не  вклю-

чено.

Рабочая и защитная изоляции 

изготавливают из светостабилизи-

рованной композиции силанольно-

сшиваемого полиэтилена. Электри-

ческие характеристики изоляции 

представлены в табл. 4.

Испытанию напряжением под-

вергают каждую строительную дли-

ну проводов, при этом испытания 

проводят при погружении кабеля в 

воду. Испытания, проводимые на об-

разцах длиной 10 м после выдержки 

в воде, позволяют оценить уровень 

электрической прочности как рабо-

чей, так и защитной изоляции в ис-

ходном состоянии.

С учетом условий эксплуатации 

изоляция проводов СИП при оценке 

качества подвергается трем специ-

фическим видам испытаний. Прежде 

всего, это испытания на плотность 

прилегания изоляции к нулевой 

Рис. 3. Конструкции базовых самонесущих изолированных проводов
1 — токопроводящая жила из алюминиевой проволоки
2 — изоляция из светостабилизированного сшитого полиэтилена
3 — провод освещения
4 — нулевая несущая жила из сплава алюминия

Табл. 2. Основные характеристики 

проволоки из сплава алюминия

Наименование 

характеристики

Норми-

рованная 
величина

Удельное электрическое 
сопротивление постоянному 
току при 20 °С, Ом·мм

2

/м, 

не более

32,84

Прочность при растяжении, 
Н/мм

2

, не менее

295

Относительное удлинение 
при разрыве, %, не менее

4

Модуль упругости, Н/мм

2

не менее

62·10

3

Коэффициент линейного 
расширения, °С

-1

, не более

23·10

-6


Page 5
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

53

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

несущей жиле. Косвенно плотность 

прилегания изоляции проверяют 

путем определения усилия сдвига 

изоляции. Усилия сдвига нормиру-

ются в зависимости от сечения то-

копроводящей жилы и должны быть 

не менее 180 Н для жил сечением 

до 54,6 мм

2

, 240 Н для жил сечением 

95 мм

2

.  

Разработан специальный метод 

проверки усилий сдвига, установка 

для испытания показана на рис. 4. 

Образцы выдерживаются при 120 °С 

в течение 1 часа и охлаждаются до 

комнатной температуры в течение 

16 часов. Образец, помещенный в 

рамку, закрепляют в зажимах раз-

рывной машины и разводят зажимы 

со скоростью (2±1) см/мин. Фикси-

руют усилие, при котором наблю-

дается смещение изоляции относи-

тельно токопроводящей жилы.

Наиболее жесткие требования 

установлены для нулевой несущей 

жилы, которая кроме допустимых 

усилий сдвига  должна удовлетво-

рять требованиям по устойчивости 

при термомеханических нагрузках.

Во ВНИИКП создан специаль-

ный стенд для проверки изоляции 

нулевой несущей жилы к этим воз-

действиям (табл. на рис. 4).

Как правило, испытания прово-

дят на нулевой несущей жиле сече-

нием 54,6 или 95 мм

2

, на образцах 

длиной 5-10 м. Установка приве-

денная на рис. 5 позволяет осуще-

ствить нормированную нагрузку, 

типовой график которых приведен 

на рис. 6. 

Образец подвергают воздей-

ствию 500 циклов термомеханиче-

ских нагрузок, после чего опреде-

ляют параметры характеризующие 

целостность изоляции. Критерии 

оценки годности изоляции по стой-

кости к термомеханическим нагруз-

кам приведены ниже. Эти испыта-

ния являются проверкой не только 

правильности выбранного матери-

ала для изоляции, но и соблюдения 

технологических режимов наложе-

ния изоляции. 

Рис. 4. Устройство для проверки 
усилия сдвига изоляции нулевой не-
сущей жилы

1 —  стержень для захвата в зажиме раз-

рывной машины; 2 — упорный подшипник; 

3 — корпус устройства; 4 — изоляция; 

5 — токопроводящая жила

Табл. 3. Основные параметры нулевой несущей жилы

Номинальное 

сечение, 

мм

2

Число 

проволок

Наружный 

диаметр, 

мм

Электрическое 

сопротивление 

постоянному току 

при 20°С, 

Ом

·

мм

2

Разр. 

прочность, 

кН

мин.

макс.

25

7

5,70

6,10

1,38

7,4

35

7

6,70

7,10

0,986

10,3

50

7

7,85

8,35

0,720

14,2

(54,6)

7

9,20

9,60

0,630

16,6

70

7

9,45

9,95

0,493

20,6

95

7

11,10

11,70

0,363

27,9

95

19

11,00

12,00

0,363

27,9

КЗ = 0,90 — 0,94

Табл. 4. Электрические характеристики изоляции СИП

Наименование характеристики

Значения

СИП 1, СИП 2, 

СИП 4

СИП 3

20 кВ

35 кВ

1. Удельное объемное сопротивление        

изоляции при 90 °С, Ом·см

1·10

12

1·10

12

1·10

12

2. Испытательное напряжение       строитель-

ных длин (в воде), кВ/мин

4/5

6/5

10/5

3. Испытательное напряжение после      вы-

держки в воде не менее 24 ч, кВ/мин

10/30

 4. Пробивное напряжение после выдержки      

в воде не менее 1 ч, кВ. Скорость  подъема 

напряжения не менее 0,5 кВ/с

24

40

5. Испытательное напряжение на образце       

500 мм, на воздухе, кВ/мин

24/5

40/5

Минимальной значение усилия сдвига, Н

Сечение жилы, мм

2

Усилие сдвига

25-54,6

180

70

200

95

240


Page 6
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

54

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

Как показали результаты ис-

пытаний нулевых несущих жил, 

изготовленных с изоляцией из 

термопластичного полиэтилена, си-

ланольносшитого полиэтилена низ-

кой плотности производства фирмы 

«Borealis» и силанольносшитого ли-

нейного полиэтилена, требованиям 

по стойкости термомеханическим 

нагрузкам удовлетворяют лишь 

жилы, изолированные сшитым по-

лиэтиленом производства фирмы 

«Borealis». Поэтому производство 

проводов марки СИП 2 осуществля-

ют только с применением этого ма-

териала. Аналогичные требования 

установлены для проводов СИП 4, 

если их полагают применить на ма-

гистральных линиях электропереда-

чи. При этом как показали результа-

ты стендовых испытаний во ВНИИКП 

для осуществления испытаний про-

водов марки СИП 4 необходимо 

применение специальных анкерных 

зажимов, так как стандартная арма-

тура для крепления СИП 4 не  отве-

чает условиям испытаний.

Ко всем проводам изолирован-

ным и защищенным предъявляются 

требования по стойкости к комплек-

су погодных факторов, представ-

ленных в табл. 5. По существу это 

важнейший комплекс требований, 

характеризующий устойчивость 

изоляции при эксплуатации.

Испытания проводят на 3-х пар-

тиях образцов по 6 шт. в каждой, по-

мещенных в климатическую камеру. 

Образцы подвергают воздействию 

комплексу климатических факторов 

в течение трех недель по графику, 

представленному на рис. 7.

Критерии годности изоляции 

СИП после испытаний в течение 3-х 

и 6 недель представлены ниже.

Рис. 5. Проверка стойкости к термомеханической нагрузке.
Схема испытательной установки: 1 — вращающийся крепежный зажим; 
2 — анкерный зажим; 3 — образец нулевой несущей жилы; 4 — зажим; 
5 — динамометр; 6 — груз;  7 — дополнительный груз

Рис. 6. График термомеханической нагрузки:
1 — температура;  2 —  механическая нагрузка. Число циклов испытаний — 500 

Критерии годности нулевой 

несущей жилы по стойкости 

к термомеханическим нагрузкам

1.  После 500 циклов термомехани-
ческой нагрузки нулевая жила вме-
сте с зажимами должна выдержать 
испытание  переменным напряже-
нием 10 кВ в течение не менее 30 
мин после выдержки в воде 24 ч.

2. Смещение анкерных зажимов от-
носительно первоначального поло-
жения должно быть не более 5 мм.

3.  Деформация изоляции жилы в 
зоне крепления зажимов должна 
быть не более 25 %.

Критерии годности изоляции по 

стойкости к погодным факторам

1. Измерение относительного удлинения 
при разрыве:

  через 3 цикла (504 ч)

  через 6 циклов (1008 ч)

 А

0

 — среднее значение относительного 

удлинения, %

 2. Изменение прочности при растяже-
нии:

 

 ;  

R

0

- среднее значение прочности при 

растяжении, Н/мм

2

Табл. 5. Комплекс погодных 

воздействующих факторов 

для испытания СИП

Воздействующий фактор

Значение

1.  Ультрафиолетовое  излучение     
– мощность светового потока 
при длине волны 240 — 400 нм, 
Вт/м

2

2,2 ± 0,2

2. Температура среды, °С

70 ± 2

3. Дождь (орошение водой)     
– интенсивность, дм

3

/ч     

– температура воды, °С     
– угол падения, град.

15 — 25
10 — 30

≈ 50

4. Отрицательная температура 
среды, °С

–40

5. Смена температур, °С

От +55 °С 

до –40 °С


Page 7
background image

«КАБЕЛЬ-news», декабрь-январь 2009/2010

55

Тема номера

ÄÎÊËÀÄ ÍÀ ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ

Информация о выполненных 

в Испытательном центре ОАО 

«ВНИИКП» испытаниях серийно-

выпускаемых проводов по ТУ 

16-705.500-2006 приведена в табл. 6. 

Знак «—» означает, что испытания 

во ВНИИКП не проводились, знак 

«+» означает, что результаты испы-

таний положительные.

Несколько слов о дальнейшем 

развитии проводов для ВЛЭП сред-

него напряжения. На смену прово-

дам СИП 3 приходят универсаль-

ные кабели с несущим тросом. Это 

кабели по типу известных кабелей 

«Мульти Виски» представлены на 

рис. 8. Кабели изготавливает завод 

«Иркутсккабель» по ТУ 16.К22-027-

2006. Они разработаны на основе 

норм МЭК 60502-2 и HD 620 S1/A2-

2003 части 5F 4 и 5F 6.  Кабели из-

готавливают трех типов:

1. Кабель марки АПвАП-1Т с не-

сущим стальным тросом, изолиро-

ванным атмосферостойким полиэ-

тиленом.

2. Кабель марки АПвАП-2Т — без 

изоляции стального троса.

3. Кабель марки АПвП-1Т — то 

же, что и АПвАп-1Т, но с экраном из 

медных проволок.

Кабели с изолированным тросом 

могут прокладываться на воздухе, в 

земле и через водоемы. Подключе-

ние их к воздушным линиям пере-

дачи осуществляется при помощи 

специальной концевой арматуры. В 

настоящее время в России появил-

ся спрос на этот тип кабелей, кото-

рые позволят повысить надежность 

энергоснабжения, осуществить со-

оружение экономичных линий элек-

тропередачи в стесненных условиях 

городской застройки, лесных мас-

сивах и осуществить электроснаб-

жение строительных площадок.

Т, °С

Длительность, ч.

71 ч

23 ч

23 ч

47 ч

Орошение

Орошение

Орошение

Орошение

Орошение

○○○○○○○○○○○○○○

○○

○○○○○○○○○○○○○○

○○○○○○

○○○○○

○○

○○

○○

-40

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рис. 7. Графическое изображение недельного цикла испытаний изоляции СИП 
на стойкость к погодным воздействующим факторам

UV — ультра-

фиолетовое 

излучение

RF — относитель-

ная влажность

 

— орошение 

водой

Рис. 8. Кабель марки АПвП-1Т на напряже-
ние 6-35 кВ (по типу) «Multi-Wiski» 

1 — круглая уплотненная алюминиевая жила с 

водонабухающим порошком;

2 — электропроводящая композиция из сшитого 

полиэтилена;

3 — изоляция из сшитого полиэтилена;

4 — электропроводящая композиция из сшитого 

полиэтилена;

5 — водонабухающая электропроводящая  лента 

для герметизации экрана;

6 — экран из алюмополимерной фольги;

7 — оболочка из светостабилизированного, 

атмосферостойкого полиэтилена высокой плот-

ности;

8 — многопроволочный оцинкованный стальной 

трос;

9 — изоляция несущего троса из светостабили-

зированного, атмосферостойкого полиэтилена

Табл. 6. Информация о соответствии проводов СИП требованиям ГОСТ 52373-2005 

по стойкости к воздействию термомеханических нагрузок и погодных факторов

Предприятие-изготовитель

Положительные результаты испытаний

по требованиям п. 5.2.3.4 по требованиям п 5.2.4.4

1. ОАО «Севкабель»

+

+

2. ОАО «Иркутсккабель»

+

+

3. ОАО «Кирскабель»

+

+

4. ЗАО «Москабель»

+

+

5. ЗАО «Электрокабель»

-

+

6. ООО «Камский кабель»

+

+

7. ЗАО «Цветлит»

+

+

8. ЗАО «Сибкабель»

-

+

9. ОАО «Рыбинсккабель»

-

+

10. ЗАО «Самарская кабельная компания»

-

+

11. ОАО «Южкабель»

-

+

12. ООО «Энергокомплект», (Беларусь)

-

+

13. ЗАО «Людиновокабель»

-

+

* Испытания выполнены на проводах марки СИП 2 и СИП 3


Читать онлайн

Воздушные линии электропередачи, выполненные с применением изолированных и защищенных проводов, обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными линиями из неизолированных проводов. Эти преимущества проявляются, прежде всего, в повышении качества энергоснабжения. Обеспечивается высокая электробезопасность, высокая эксплуатационная надежность, а также снижение трудоемкости монтажа линий и снижение эксплуатационных затрат.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»