Пн - Вс, 9:00 - 18:00
+7 (495) 268-02-XX
В корзине нет товаров

О СПЭ изоляции


Дата публикации: 09/01/2013

Уже давно не вызывает сомнений необходимость замены кабелей, изоляция которых выполнена из пропитанной бумаги, кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Эти кабеля используются в распределительных сетях со средним напряжением.

Сегодня все ведущие российские энергетические компании используют кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена при монтаже новых электролиний напряжением 10 кВольт, а также при ремонте уже существующих.

В России кабель с СПЭ- изоляцией впервые в 1996 году изготовила компания «АББ Москабель». Тогда при изготовлении кабеля была использована технология пероксидной сшивки. Изготовление силового кабеля с изоляцией из силаносшитого полиэтилена сумели освоить на ОАО «Камкабель» в 2003 году.

Достоинства кабелей в СПЭ-изоляции

Применение силовых кабелей в СПЭ-изоляции (сшитый полиэтилен) было обусловлено постоянно растущими требованиями, которые выдвигались эксплуатирующими предприятиями относительно технических характеристик кабелей.

Привлекательность кабелей в СПЭ-изоляции объясняется тем, что

  • Выросла пропускная способность кабеля за счет увеличения рабочей температуры жил.
  • В восемь раз уменьшены диэлектрические потери.
  • При возникновении короткого замыкания значительно увеличивается ток термической стойкости.
  • Прокладка кабеля существенно облегчается за счет меньшего веса кабеля и небольшого радиуса изгиба.
  • Кабель с бумажно-пропитанной изоляцией можно прокладывать при температуре воздуха не ниже ноля градусов, а кабель с изоляцией СПЭ можно прокладывать даже при – 20 градусах и ниже.
  • При прокладке трасс не существует ограничений относительно разности уровней.

Кабели в СПЭ-изоляции требуют меньше расходов, связанных с реконструкцией, монтажом и содержанием кабельных линий. Их эксплуатация более долговечна и надежна. Эти факты уже подтверждены опытом эксплуатации, насчитывающим почти сорок лет. По зарубежным источникам электрические пробои кабелей в изоляции СПЭ встречаются намного реже, чем у кабелей в изоляции БПИ.

При монтаже кабельных линий мощностью 6-10 кВольт применение кабелей в СПЭ-изоляции позволяет решить множество проблем относительно надежности электроснабжения и оптимизации сетей. Такие кабеля в ряде случаев даже позволяют полностью изменить традиционные сетевые схемы.

Сегодня доля кабелей в СПЭ-изоляции в Канаде и США достигает 85 процентов, в Германии и Дании – 95 процентов, а Франция, Финляндия, Швеция и Япония используют исключительно только кабель в СПЭ-изоляции при организации распределительных сетей со средним напряжением.

Особенности технологического процесса сшивки полиэтилена

Полиэтилен при производстве современной кабельной продукции является одним из самых распространенных материалов. Однако, сам термопластичный полиэтилен имеет ряд серьезных недостатков. Самый главный недостаток – это падение его механических характеристик при температуре близкой к температуре плавления полиэтилена. Данную проблему помогло решить использование сшитого полиэтилена.

«Сшивкой» называется процесс обработки полиэтилена, происходящий на молекулярном уровне, в результате которой между макромолекулами полиэтилена возникают поперечные связи, создающие трехмерную структуру. Эта структура определяет высокие электрические и механические характеристики материала, пониженную гигроскопичность и широкий диапазон рабочих температур.

Сшивка полиэтилена бывает трех видов: силановая, радиационная и пероксидная. При изготовлении кабельной продукции используют в основном силановую и пероксидную сшивки.

Пероксидная сшивка производится в среде нейтральных газов при помощи пероксидов. Эта технология чаще всего используется при изготовлении кабелей для среднего и высокого напряжения.

Силановая сшивка производится при более низких температурах, чем пероксидная. В этом случае используются специальные примеси (силаны). Силановую сшивку используют для изготовления кабелей низкого и среднего напряжения.

Борьба технологий

Сначала производители кабельной продукции проявляли небольшой интерес к силановой сшивке. Это объяснялось тем фактом, что недостаточно были проработаны изоляционные и электропроводящие компоненты, используемые при сшивке. Материалы, которые применялись раньше для силановой сшивки изоляции кабелей 0,4 – 1 кВольт, не позволяли получать трехслойное экструдирование и необходимую толщину изоляции (4 мм).

Лет двадцать назад ситуация изменилась. Тогда некоторые зарубежные производители получили требуемые композиции для производства кабелей в СПЭ-изоляции, рассчитанных на напряжение до 20 кВольт.

Именно этот момент является отправной точкой конкуренции среди изготовителей силовых кабелей, применявших различные технологии сшивания полиэтилена. Борьба сконцентрировалась в секторе силовых кабелей напряжением 6 -20 кВольт. Следует сказать, что производители кабелей, использующие пероксидную технологию, отличались более агрессивным поведением.

До России сегодня докатились не только отголоски данной борьбы, но и она сама. На рынке России кабели с изоляцией, изготовленной по пероксидной технологии, появились уже давно и отлично зарекомендовали себя. Силановая сшивка потребителю почти неизвестна. Поэтому задачей производителя является необходимость донести преимущества новой технологии до потребителей.

Какая технология является лучшей?

В лабораториях института кабельной промышленности России образцы кабелей, изготовленные по разным технологиям, были подвергнуты широкому спектру сравнительных исследований.

У образцов идентичными были такие показатели, как допустимые температуры, токи нагрузки, конструкции кабелей, сроки службы, области применения и прочее.

Самый важный результат этих исследований заключается в том, что характеристики кабелей с силановой сшивкой, находятся на том же уровне, что и кабелей с пероксидной сшивкой.

При испытаниях был отмечен даже ряд преимуществ силаносшитой изоляции перед пероксдиной. К этим преимуществам относятся следующие параметры:

  • Силаносшитая изоляция имеет более однородную структуру, чем пероксидная, а это способствует увеличению электрической прочности.
  • Силаносшитая изоляция имеет меньшее внутреннее механическое напряжение.
  • Силаносшитая изоляция содержит больше антиоксидантов, чем пероксидная изоляция.

Для потребителей наибольшее значение имеет такой параметр, как степень содержания влаги в изоляции кабеля. Именно этот показатель оказывает наибольшее влияние на срок эксплуатации кабелей. Раньше существовало мнение, что в силаносшитой изоляции более высокое содержание влаги, чем в пероксидной. Скорее всего, это мнение было связано с тем, что вулканизацию силаносшитой изоляции выполняют в более влажной среде. Но проведенные испытания показали, что в действительности все совершенно иначе: при сшивании силанами наблюдается значительно меньшее содержание влаги.

Кроме исследований электрических и механических характеристик изоляций, был еще проведен анализ образцов на наличие дефектов изоляции технологического происхождения.

Для всех образцов выводы были одинаковыми: количество дефектов незначительно. Это свидетельствует о высоком уровне контроля качества продукции изготовителями кабелей.