Таблица 3. 7. 4. Применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. 4. 1. Общие сведения. 4. 2. Основные свойства сшитого полиэтилена

Таблица 3. 7.

Допустимые кратности внутренних перенапряжений для электрооборудования на напряжение 6–35 кВ с нормальной изоляцией

Uном, кВ
Uн. раб, кВ	7. 2		17. 5		40. 5
Uисп, кВ
Uдоп, кВ	41. 5	57. 9	74. 5		140. 6
Кдоп	7. 0	5. 9	5. 2	4. 6	4. 3

 

Таблица 3. 8.

Допустимые кратности внутренних перенапряжений для электрооборудования на напряжение 6–35 кВ с облегченной изоляцией

Uном, кВ
Uн. раб, кВ	7. 2		17. 5
Uисп, кВ
Uдоп, кВ	26. 5	39. 7	61. 2	82. 7
Кдоп	4. 5	4. 1	4. 3	4. 2

 

Таблица 3. 9.

Допустимые кратности внутренних перенапряжений для электродвигателей на напряжение 6–10 кВ

Uном, кВ
Uн. раб, кВ	6. 6
Uисп, кВ
Кдоп	2. 62	2. 52

 

Защитные характеристики ОПН при коммутационных воздействиях выбираются при наибольших значениях испытательного тока. В большинстве случаев данный подход является завышенным, но обеспечивает повышенную надежность защиты оборудования.

Приведенная выше методика выбора ОПН разработана для защиты электрооборудования электрических и промышленных сетей 6–35 кВ и обеспечивает их надежную и безопасную эксплуатацию.

 

4. ПРИМЕНЕНИЕ КАБЕЛЕЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

4. 1. Общие сведения

В 60-х годах прошлого века появилось первое поколение кабелей с экструдированной изоляцией, вначале с изоляцией из термопластичного полиэтилена, затем – из сшитого полиэтилена. Массовое производство кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 110 кВ началось в 1971г., в настоящее же время созданы, проложены и находятся в эксплуатации подобные кабели на напряжение до 500 кВ.

На территории стран СНГ этот вид кабелей получает все большее применение. Так, кабельные сети ОАО «Мосэнерго» и АО «Ленэнерго» приняли решение о широком применении кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена при сооружении электрических сетей. Начата замена проложенных ранее кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на среднее напряжение и маслонаполненных кабелей на напряжение 110 кВ на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Сшитый полиэтилен (русская аббревиатура СПЭ, английская XLPE, немецкая VPE) представляет собой полимер, образованный молекулами полиэтилена, цепочки которых соединены между собой дополнительно поперечными связями (рис. 4. 1).

Широкое использование сшитого полиэтилена в качестве материала изоляции силовых кабелей обусловлено его превосходными диэлектрическими качествами (высокая электрическая прочность, низкий tgδ , низкая диэлектрическая проницаемость и, вследствие этого, малая емкость) и высокой температурной стабильностью, что позволяет увеличить токовые нагрузки как в режиме эксплуатации, так и в режиме короткого замыкания.

 

Рис. 4. 1. Сшитый полиэтилен - полимер, образованный молекулами полиэтилена

Основным недостатком первых кабелей высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена было интенсивное старение полимерной изоляции. В настоящее время установлено, что старение полиэтилена в условиях воздействия электрического поля определяется, прежде всего, наличием неоднородностей в изоляции, возникающих как в процессе производства кабелей, так и свойственных самому изоляционному материалу в исходном состоянии. Если в полимерной изоляции кабеля существуют неоднородности, то под действием влаги и электрического поля в процессе эксплуатации в этой изоляции начинают развиваться проводящие каналы, известные под названием «дендритов» (древовидных образований) или «водных триингов». Триинги могут развиваться на поверхности изоляции, в основном на участках, в которых существует неоднородность структуры изоляции на границе с полупроводящими экранами по жиле и по изоляции, и из неоднородностей структуры, находящихся в толще изоляции (загрязнения, включения, микропустоты). Образование триингов приводит к местным концентрациям электрического поля в изоляции. Область изоляции с триингом со временем подвергается более быстрому окислению, изоляция быстро стареет, и в результате может наступить пробой.

Современные технологии изготовления кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена позволяют свести к минимуму или исключить процесс триингообразования в течение длительного срока службы и прогнозировать работоспособность кабелей в течение 30 лет и более.

 

4. 2. Основные свойства сшитого полиэтилена

 

Основными свойствами сшитого полиэтилена являются:

- электрическая прочность при 20 °С - около 50 кВ/мм;

- диэлектрическая проницаемость ε _r при 20 °С - не более 2, 5;

- тангенс угла диэлектрических потерь tg δ при 90 °С - не более 10× 10^-4;

- стойкость к тепловой деформации (нагрев образца до 200 °С под нагрузкой 20 Н/см² в течение 15 мин);

- удлинение под нагрузкой при 200 °С - не более 175 %;

- остаточное удлинение после снятия нагрузки и охлаждения - не более 15 %;

- водопоглощение при температуре 85 °С и продолжительности испытания 14 суток - не более 1 мг/см².

В сравнении с маслонаполненными кабелями на напряжение 64/110 кВ кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют ряд преимуществ:

- повышенная нагрузочная способность, обусловленная более высокой допустимой температурой изоляции в рабочем режиме (см. таблицу 4. 1);

- высокая термическая стабильность при протекании токов короткого замыкания (см. таблицу 4. 1);

- малый вес и меньший наружный диаметр, что облегчает прокладку кабелей, особенно на сложных участках кабельных трасс;

- меньший допустимый радиус изгиба кабелей;

- возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней;

- отсутствие жидкостей в конструкции кабеля и подпитывающей аппаратуры, что значительно снижает расходы на сооружение кабельной линии, ее ремонт и эксплуатацию;

- простая технология монтажа муфт и ремонта кабеля;

- отсутствие утечек масла, что снижает риск загрязнения окружающей среды.

 

Таблица 4. 1.

Технические характеристики кабелей СПЭ

Наименование характеристики	Значение для кабеля на напряжение 64/110 кВ
	для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена	для маслонапол-нен­ного кабеля
Длительно допустимая тем-пература нагрева жилы, °С
Допустимая температура в режиме перегрузки, °С
Максимально допустимая температура жилы при коротком замыкании, °С
Допустимая плотность одно-секундного тока короткого замыкания, А/мм2: - для медной жилы - для алюминиевой жилы
Диэлектрическая проницае-мость изоляции ε r при максимально допустимой температуре	2, 5	3, 7
Тангенс угла диэлектричес-ких потерь при максимально допустимой температуре	0, 0010	0, 0045

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: