Провод СИП. Плюсы и минусы различных систем

СИП — это скрученные в жгут изолированные провода. При этом изоляция выполнена из светостабилизированного полиэтилена. Понятие общее и охватывает одновременно все системы.

Сейчас наблюдается активное строительство новых и замена старых линий электропередач в распределительных сетях 0,4-1 кВ и 6-20 кВ. Все чаще на этих линиях применяются самонесущие изолированные провода (СИП), имеющие несколько конструктивных видов — так называемых систем. К сожалению, пока никто точно не определил, какие конкретно системы нужно применять в наших условиях. В публикуемом материале читатель не получит ответ на этот вопрос, но сможет узнать, какие системы СИП существуют в настоящее время и чем они друг от друга отличаются.

Надежность самонесущих изолированных проводов складывается из следующих критериев:

• провода защищены от схлестывания
• на проводах практически не образуется гололёд
• существенно ограничен несанкционированный отбор электроэнергии
• Исключено воровство проводов, так как они не подлежат вторичной переработке
• возможно подключение абонентов и новые ответвления под напряжением
• нет необходимости в вырубке просеки перед прокладкой и в процессе эксплуатации
• простота монтажных работ и соответственно уменьшение сроков их проведения
• высокая механическая прочность проводов и соответственно невозможность их обрыва
• пожаробезопасность, основанная на исключении короткого замыкания при схлестывании
• снижение энергопотерь в ЛЭП за счет уменьшения реактивного сопротивления изолированного провода по сравнению с голым
• возможность прокладки СИП по фасадам зданий, а также совместной подвески с проводами низкого, высокого напряжения, линиями связи, что дает существенную экономию на опорах

Список можно продолжать далее, но и этого уже достаточно для того, чтобы обосновать безоговорочную необходимость использования СИП. Но здесь-то и возникает сложность, обоснованная тем, что существует слишком широкий выбор систем СИП. Какая из них необходима в каждом конкретном случае?

СИП — это скрученные в жгут изолированные провода. При этом изоляция выполнена из светостабилизированного полиэтилена. Понятие общее и охватывает одновременно все системы.

На российском рынке СИП появились как импортная разработка в конце 80-х годов, причем одновременно двумя путями — из Финляндии фирмы Nokia Cables и из Франции компании Alkatel. Трудно определить сейчас, кто из этих производителей первым обратил внимание на Россию, да это и не так важно. Главное, что системы СИП у них были разные. И в тех регионах, где эти фирмы вели себя наиболее активно, продвигались соответствующие системы. Чуть позже начало развиваться производство СИП и в России. Пионером стал «Иркутсккабель», но в те годы завод выпускал не до конца отработанный продукт. Лишь с 1997 года «Севкабель», «Иркутсккабель», а чуть позже и «Москабельмет» начали выпускать качественные СИП. Сейчас к установленному этими предприятиями уровню подтягиваются и другие кабельные заводы.

В связи с общими положительными потребительскими свойствами СИП наблюдается большая заинтересованность в таких проводах. При относительно небольшом повышении затрат (примерно процентов на 20) по сравнению с неизолированными (голыми) проводами надежность линии, оснащенной СИП, повышается до уровня надежности кабельных линий В рамках реализации перспективной технической политики РАО «ЕЭС России», осуществляется переход предприятий РАО на систему электроснабжения по воздушным линиям с СИП.

Первая система, наиболее известная как АМКА (производитель PIRELLI CABLES and SYSTEMS OY, Финляндия, в состав которой ныне вошла фирма Nokia Cables) по европейскому гармонизированному стандарту HD 626 или в российской терминологии как СИП-1, характеризуется тем, что вокруг неизолированного (голого) несущего нулевого провода скручены изолированные фазные провода Несущий трос выполнен из алюминиевого сплава высокой прочности. Прочность провода и арматуры позволяет выдержать практически все непредвиденные внешние механические воздействия. Слом опор составляет не более 1,5% всех случаев повреждения проводов.

Изоляция СИП выполнена из термопластичного полиэтилена. Ее температурные характеристики — 70°С в долговременном режиме, 90°С в режиме длительной перегрузки (до 8 часов в сутки) и 130°С в режиме токов КЗ. Проект линии должен включать в себя заземление нулевого провода на опорах, что позволяет исключить появление потенциала на нулевом проводе при перекосе фаз.

Особенности монтажа СИП самонесущих изолированных и защищенных проводов при строительстве ВЛИ 0,38 – 35 кВ

Кулешов Д.А., Мальгин В.П.

ВЛИ – воздушные линии электропередачи с применением самонесущих изолированных проводников (СИП), с напряжением до 1 кВ и в которых нейтраль глухозаземлена.

При эксплуатации ВЛИ зачастую выявляются дефекты, связанные с неправильным подбором арматуры, нарушением технологии монтажа, с отсутствием нормативно-технической документации, влияющие на надежность и безопасность работы воздушных линий электропередач. В статье рассматриваются необходимые требования к технологии проведения монтажных работ, к выбору оборудования, а также типичные ошибки, допускаемые при монтаже ВЛИ.

В период электрификации промышленных и сельских районов страны, который закончился в 70-х годах прошлого столетия, в России создана разветвленная сеть воздушных линий электропередачи (ВЛ). Протяженность В Л в распределительных сетях на напряжение 0,38 и 10-35 кВ по данным Федеральной Сетевой Компании Единой Энергетической Системы России (ФСК ЕЭС) составляет более 2 млн. км.

Значительная часть этих ВЛ эксплуатируется фактически за пределами нормативного срока службы. Учитывая создавшуюся ситуацию, и, принимая во внимание, что «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ, седьмое издание) ориентируют на применение изолированных и защищенных проводов при сооружении новых ВЛ, в России сложились благоприятные условия для внедрения новых технологий при строительстве ВЛ.

Применение самонесущих изолированных (СИП) и защищенных (ПЗВ) проводов при сооружении воздушных изолированных линий (ВЛИ) и воздушных защищенных линий (ВЗ), позволяет в значительной мере повысить надежность и экономичность электроснабжения потребителей, и сократить эксплуатационные расходы.

По сравнению с традиционными ВЛ с неизолированными проводами ВЛИ имеет ряд преимуществ:

Основные преимущества ВЛИ с применением СИП

Преимущества ВЛИ	Чем обусловлены
Высокая электробезопасность	Отсутствие возможности прямого контакта с токопроводящими элементами. Исключение однофазных замыканий на землю. Исключение обрывов проводов при атмосферных воздействиях (гололед, ветровые нагрузки) и падениях деревьев.
Высокая эксплуатационная надежность	Исключение коротких замыканий при соприкосновении проводов и контактах с заземленными элементами (строительные механизмы, ветки деревьев).
Снижение трудоёмкости при монтаже линий	Простое конструктивное использование ВЛИ. Высокая монтажная готовность с учётом применения комплекта арматуры и монтажного инструмента. Увеличение расстояния между опорами.
Снижение эксплуатационных затрат	Отсутствие необходимости перемонтажа для устранения увеличения провиса, расчистки трасс, замены изоляторов.Снижение перерывов в обеспечении электроснабжения потребителей.Возможность технического обслуживания и ремонта ВЛИ под напряжением
Уменьшение падения напряжения, снижение потерь электроэнергии	Низкое индуктивное сопротивление (в 2,5 -3 раза) по сравнению с традиционными ВЛ

Необходимо заметить, что без качественной арматуры, грамотного проекта, использования качественных проводов и правильно выполненного монтажа, невозможно добиться надежной и безопасной работы ВЛИ в электрических сетях. В связи с этим возникла необходимость в подготовке нормативной документации и подборе качественного, высоко надежного оборудования для строительства и эксплуатации ВЛИ.

В 2005 году ОАО «РОСЭП» разработало проект «Одноцепные, двухцепные и переходные железобетонные опоры ВЛИ 0,38 кВ с СИП-2А ОАО «ИРКУТСККАБЕЛЬ» и линейной арматурой ООО «НИЛЕД», шифр 25.0017. В новом проекте разработаны одноцепные, двухцепные и переходные опоры ВЛИ 0,38 кВ, подвеска светильника на опоры ВЛ, установка переносного заземления на концевой опоре, установка ограничителя мощности на ответвлении от ВЛ к вводам, прокладка проводов СИП по стенам зданий, вводы в здания, железобетонные и стальные элементы, приведены эскизы и характеристики используемой арматуры фирмы «НИЛЕД», представлены расчетные пролеты и монтажные стрелы провеса проводов СИП-2А, рассчитанные с учетом требований ПУЭ 7-го издания. На сегодняшний день ведется работа по созданию типового проекта для строительства ВЛИ на напряжение 10-35 кВ.

С 1 июля 2006 года вводится в действие ГОСТ Р 52373-2005 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи. Общие технические условия». Стандарт распространяется на самонесущие изолированные провода для воздушных линий электропередачи на номинальное напряжение до 0,6/1 кВ включительно и самонесущие защищенные провода для воздушных линий электропередачи на номинальное напряжение 20 кВ (для сетей на напряжение 10, 15 и 20 кВ) и 35 кВ (для сетей на напряжение 35 кВ) номинальной частотой 50 Гц (далее — провода). Стандарт устанавливает основные требования к конструкциям и техническим характеристикам проводов, их эксплуатационные свойства и методы испытаний. Климатическое исполнение проводов — В, категории размещения — 1, 2 и 3 по ГОСТ 15150. В стандарте приводится классификация, основные параметры и размеры проводов, а также излагаются правила приемки, методы контроля, транспортирование и хранение, указания по эксплуатации и гарантии изготовителя.

Особенности монтажа самонесущих изолированных и защищенных проводов.

При строительстве ВЛИ необходимо соблюдать следующие основные требования:

1. тщательно подготовить трассу ВЛ, выполнить расчистку просеки, удалив деревья или крупные ветви, мешающие установке опор, раскатке и регулировке проводов;
2. при сооружении ВЛ взамен пришедшей в негодность по той же трассо-конструкции старой линии должны быть демонтированы до начала установки новых опор;
3. принять меры для исключения повреждения изолирующего покрытия проводов при их раскатке и регулировке, исключить касание земли, бетонными металлических конструкций, крупных ветвей деревьев;
4. раскатку проводов производить под тяжением;
5. монтаж проводов рекомендуется поручать специально обученным бригадам строительно-монтажных или эксплуатационных организаций;
6. монтаж проводов и арматуры производить при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20°С
7. строго соблюдать монтажные усилия и стрелы провеса при регулировке проводов, не допускать перетяжку проводов.
8. приемку осуществлять в процессе монтажа линии, а не когда линия уже построена.

Остановимся подробней на некоторых этапах монтажа ВЛИ.

1. Раскатка СИП в анкерном пролёте

Предпочтительно, чтобы барабан был расположен вблизи опоры, на которой производится окончательная регулировка стрел провеса и тяжения. Это позволит излишки провода оставить на барабане. Барабан устанавливается на расстоянии от опоры равном, по меньшей мере, высоте опоры от поверхности земли. Раскатку производят без рывков под тяжением. Во время раскатки, СИП не должен касаться земли, металлических и бетонных конструкций. Скорость раскатки СИП не должна превышать 5 км/ч.

2. Натяжение и закрепление СИП в анкерном пролёте

В процессе натяжения и закрепления СИП в анкерном пролете выполняют установку анкерного зажима и закрепление СИП на первой анкерной опоре, натяжение СИП и закрепление его на второй анкерной опоре, закрепление СИП на промежуточных опорах. По монтажным таблицам в зависимости от температуры окружающего воздуха, марки, сечения СИП и расстановки опор в анкерном пролёте определяют величину усилия, с которым будет натягиваться несущая нулевая жила СИП. Допускается натягивать СИП с усилием, превышающим проектное значение не более чем на 5 %, учитывая удлинение СИП через несколько часов после окончания монтажа за счет освобождения от деформаций, возникших при намотке и хранении на барабане. Визуально (по стрелам провеса) оценивают качество натяжки СИП в анкерном пролете, после чего провод, как правило, до начала следующей смены оставляют «отвисеться».

3. Регулировка СИП

Измерение усилия в проводе осуществляется динамометром. Несоблюдение этого требования может привести к нарушению габаритов СИП или возникновению недопустимых нагрузок и воздействий на опоры ВЛИ. Подвеска СИП осуществляется с помощью крепежной арматуры, которая закрепляется только на несущую нулевую жилу (для магистральных СИП). В расчетах подвески СИП учитываются следующие климатические модели нагрузок рассчитанные по нормам применяемым в России:

1. Температура +40°С, ветер и гололед отсутствуют.
2. Температура -40° С, ветер и гололед отсутствуют.
3. Провода покрыты гололедом, температура -5° С, ветер отсутствует.
4. Скоростной напор ветра 26,5 даН/м2 температура -5° С, гололед отсутствует
5. Провода покрыты гололедом, температура -5° С, скоростной напор ветра 6,65даН/м2.

Какими бы не были климатические условия (скоростные напоры ветра, температура, налипание снега, гололедно-изморозовые отложения) усилие, прикладываемое к несущей нулевой жиле СИП не должно превышать 700 даН. Тяжение при подвеске СИП на опорах В ЛИ 0,38 кВ определяется по графикам (монтажным таблицам) в зависимости от длины пролета и расчетных параметров.

4. Установка зажима подвески на несущую нулевую жилу

Установка поддерживающего зажима ES 1500E на несущую нулевую жилу осуществляется вручную, монтажный инструмент при этом не требуется. Необходимо отделить несущую нулевую жилу от токопроводящих жил, используя отделительные клинья. Несущую нулевую жилу вложить в углубление поддерживающего зажима и закрепить провод в зажиме, нажимая с двух сторон на фиксатор. Проверить положение токопроводящих жил: они должны находиться под подвесным зажимом или перед ним. Скрепить провода стяжными хомутами на расстоянии примерно 15 см по обе стороны от зажима. Вставить стяжной хомут в отверстие в поддерживающем зажиме и скрепить провода под зажимом.

5. Установка ответвительных анкерных зажимов.

Монтаж ответвлений от СИП магистрали к вводам в здание выполняют два электролинейщика. С бухты или катушки вручную отматывают СИП ответвления между опорой и зданием. Устанавливают анкерный зажим, поднимают провод на опору и навешивают анкерный зажим на крюк опоры или кронштейн. Другой электролинейщик поднимается к крюку или кронштейну, установленному на стене здания, натягивает провод ответвления, отмечает на нем место крепления второго анкерного зажима. Замерив расстояние от крюка или кронштейна до места соединения проводов ответвления с внутренней проводкой, электролинейщик секторными ножницами обрезает провод от бухты, устанавливает анкерный зажим и закрепляет на стене здания. На СИП накладывают стяжные хомуты, располагая их с обеих сторон анкерного зажима. Свободные торцы изолированных жил защищают колпачками во избежание попадания влаги внутрь жилы.

6. Монтаж герметичных зажимов с прокалыванием изоляции

Присоединение ответвлений с применением СИП выполняют с помощьюспециальных ответвительных зажимов. Выбор необходимой арматуры производят по проекту на монтаж ВЛИ. Соединение смонтированных проводов на опоре выполняет, как правило, один электролинейщик. Перед установкой зажима из СИП магистрали с помощью отделительных клиньев выделяют токопроводящую жилу или несущую нулевую жилу. Монтаж зажима происходит до момента срыва головки. Затяжка производится равномерно, без резких усилий. Не рекомендуется допускать значительных перекосов в местах контакта ключа и срывной головки. Герметичные зажимы не требуют срезания пластмассы с корпуса, чтобы поместить в него магистральные и ответвительные провода.

При затягивании болта зубцы контактных пластин прокалывают изоляцию проводника и создают отличный контакт. Оптимальное усилие затягивания срывной головки зажимов фирмы НИЛЕД гарантирует надежный контакт и не повреждает жилу. При монтаже ответвлений с применением герметичных прокалывающих зажимов, изоляцию с проводов магистрали не удаляют. Не требуется специальный инструмент для поддержки зажима, не нужен динамометрический ключ, чтобы определять нормированные значения усилия затяжки болтов зажимов, устанавливаемых на провода. При демонтаже прокалывающих зажимов места прокола изоляции СИП должны изолироваться изолирующей мастикой SCT 20. Повторное применение герметичных зажимов с одновременной затяжкой не допускается.

7. Монтаж влагозащищённых ответвительных зажимов

Влагозащищенные ответвительные зажимы обеспечивают электрическийконтакт проводников прокалыванием изоляции на проводе магистрали и снятием изоляции с провода ответвления. В верхней части зажима головка болта срывается, а в нижней затягивается нормированным усилием. Предназначены для алюминиевых и медных проводов. Допускается вторичный монтаж провода ответвления. Для ответвления провода сечением 2,5 мм2 необходимо

8. Применение соединительных зажимов типа MJPT и MJPB.

Зажимы применяются для соединения фазных проводов, а также несущего нулевого провода в пролете. Соединения с СИП в пролете при помощи ответвительных зажимов невозможно. Некоторые производители рекомендуют соединять СИП при помощи ответвительных зажимов в шлейфах на опорах, но это приводит, во-первых, к удорожанию линии, т.к. прокалывающие зажимы дороже соединительных, а во-вторых, остаются лишние куски СИП, которым в дальнейшем будет трудно найти применение. Поэтому, для ответвления СИП рекомендуется применять ответвительные зажимы, а для СИП соединения — соединительные зажимы.

9. Характерные ошибки, допускаемые при монтаже СИП

В некоторых случаях при монтаже линий с изолированными проводами имеют место недостатки и нарушения, на которые следует обратить особое внимание. Некоторые строители выполняют работы с СИП так же, как на ВЛ с неизолированными проводами, не уделяется особого внимания важности сохранения целости изоляции проводов, обязательности использования инструмента и приспособлений, специально предназначенных для монтажа и ремонта СИП. Например, СИП раскатываются не по специальным роликам, а по земле.Встречаются случаи повторного монтажа ответвительных зажимов, электрический контакт в которых обеспечивается прокалыванием изоляции проводников. Демонтаж зажимов возможен, но повторное их применение не допускается.

Вторичный монтаж зажимов может привести к прекращению электроснабжения потребителей из-за высокого переходного электрического сопротивления контакта в ответвительных зажимах между проводами магистрали и ответвления к вводу. Если необходимо, то вторичный монтаж возможен на ответвлении с помощью зажимов типа Р 71, Р 72, Р 151. Эти зажимы обеспечивают надёжный электрический контакт при прокалывании изоляции провода магистрали и удалении изоляции с ответвительного провода.Для монтажа СИП 2А применяются анкерные зажимы, которые требуют снятия изоляции с несущей нулевой жилы, в последствии это приводит к коррозии ВЛИ. Часто допускается монтаж анкерных зажимов DN 123 с нескрученными проводами ввода. У соединительных зажимов типа MJPT не спрессовываются стальные кольца, которые предназначены для обеспечения герметичности контакта.

При ответвлении СИП от неизолированных проводов следует стальной щёткой удалить с неизолированного провода окись алюминия и нанести смазку на неизолированный участок провода в месте установки зажима для предотвращения повторного образования окисной пленки.Для уличного освещения используют два зажима Р 6 вместо трех, вставляя два провода по 1,5 мм2 со стороны ответвления. Герметичность контактного соединения в этом случае не может быть обеспечена.

Зачастую используются монтажные приспособления, не предназначенные для работы с СИП, в первую очередь, металлические раскаточные ролики без специального полимерного покрытия, монтажные зажимы для неизолированных проводов. Очень часто при раскатке СИП в длинных анкерных пролетах не используется вертлюг. Регулировка тяжения и стрел провеса выполняется, зачастую, без динамометра.

Вместо специально разработанного для ВЛИ комплекта переносного заземления M6D и МАТ, применяют переносные заземления для неизолированных проводов, а это является нарушением технологии эксплуатации ВЛИ выполненных СИП.В настоящее время на российском рынке присутствует большой ассортимент арматуры и инструмента для монтажа ВЛИ 0,38-35 кВ различных производителей. Учитывая многолетний опыт комплектации объектов энергетики и электрификации, Компания «БЭСТЭР» рекомендует использовать арматуру и инструмент производства ООО «НИЛЕД» и ЗАО ПКО «АСТОН-ЭНЕРГО». Продукция этих производителей отвечает самым высоким современным требованиям и позволяет получить существенную экономию при комплектации и строительстве ВЛИ.

Одно из главнейших задач при проектировании и строительстве ВЛИ является сохранение магистральной линии, т.е. всех её составляющих. Поэтому линейная арматура разработана таким образом, чтобы при механических нагрузках превышающих прочность опоры или СИП, разрушались отдельные элементы ограниченной прочности в линейной арматуре.Например: поддерживающий зажим PS 1500 LM+E, — при нагрузке свыше 1500 кг. разрушается подвижное звено LM+E.

При выборе конструкции СИП 2 или СИП 2А и арматуры выполненной с элементами ограниченной прочности исключается обрыв несущего нулевого провода выполненного из сплава в случае падения опоры или падения дерева на линию.

Службе эксплуатации нужно будет заменить отдельные элементы в линейной арматуре и поднять провод СИП 2 или СИП 2А с земли на опору, что с экономической точки зрения дешевле, чем восстанавливать упавшую опору или порванный провод.

Таким образом, основными условиями обеспечения высоких эксплуатационных качеств ВЛИ являются: рабочий проект, выполненный с глубокой вариантной проработкой на основе инженерных изысканий;
использование при строительстве сертификационных опор, СИП, линейной арматуры и других конструкций и материалов заводского изготовления;
выполнение строительно-монтажных работ в строгом соответствии с проектными решениями, с безусловным соблюдением технологии строительства ВЛИ.

В этом случае линия обеспечивает высокие эксплуатационные показатели в течение всего срока службы и требует минимальных затрат на ремонтно-эксплуатационное обслуживание.

Поделиться ссылкой: