Провод СИП-3 35 кВ
Провод СИП-3 35 кВ: полное техническое описание, конструкция и область применения
Провод самонесущий изолированный СИП-3 35 кВ представляет собой современную кабельную продукцию, предназначенную для сооружения и реконструкции воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением до 35 кВ включительно. В отличие от традиционных голых проводов, СИП-3 имеет внешнюю изоляцию из сшитого полиэтилена (ПЭ), что принципиально меняет его эксплуатационные характеристики и подходы к проектированию линий. Данный тип провода относится к системе САМ (самонесущая изолированная система) и маркируется в соответствии с ГОСТ Р 52373-2005 и ТУ 16-705.501-2010.
Конструкция провода СИП-3
Конструкция провода СИП-3 для напряжения 35 кВ является одножильной. Каждая фаза монтируется отдельно, что требует применения специальной линейной арматуры для крепления и соединения. Основные элементы конструкции:
- Токопроводящая жила: Выполняется из уплотненных проволок круглого сечения из алюминиевого сплава (как правило, сплав 8030 или аналоги, соответствующий ГОСТ Р 53743-2009). Уплотнение достигается путем компактирования, что придает жиле высокую механическую прочность и гладкую поверхность, благоприятную для наложения изоляции.
- Внутренний экран (полупроводящая экранирующая оболочка): Наносится поверх токопроводящей жилы. Изготавливается из экструдированного сшитого полиэтилена, модифицированного сажей или другими проводящими добавками. Его ключевая функция – выравнивание электрического поля вокруг жилы, устранение локальных концентраций напряженности и микрополостей на границе с изоляцией.
- Основная изоляция: Выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE) методом экструзии. Процесс сшивки (вулканизации) молекул полиэтилена под высоким давлением и температурой придает материалу повышенные термические и механические свойства. Изоляция рассчитана на длительную работу при температуре жилы до +90°C и кратковременно до +250°C (при КЗ).
- Внешний экран (полупроводящая водоотталкивающая оболочка): Наружный слой, также из сшитого ПЭ с проводящими добавками. Выполняет несколько функций: экранирование (замыкание электрического поля внутри провода), защита основной изоляции от поверхностных разрядов (коронных разрядов) и, что критически важно для СИП-3, отталкивание влаги. Его конструкция часто является продольно-герметизированной, что предотвращает продольное распространение влаги в случае повреждения оболочки.
- при +90°C, А
- Ток нагрузки указан для условий прокладки по воздуху при температуре +25°C, скорости ветра 0.6 м/с, солнечной радиации 1000 Вт/м² и коэффициенте поглощения 0.9.
- Повышенная надежность и безопасность: Изоляция исключает короткое замыкание между фазами при схлестывании, падении посторонних предметов, сильном ветре. Снижается вероятность обрыва провода. Уменьшается ширина просеки, так как допустимо меньшее расстояние между фазами и до деревьев/сооружений.
- Снижение эксплуатационных затрат: Минимизируются затраты на вырубку просек и их содержание. Упрощается диагностика состояния линии (визуальный осмотр). Снижаются потери на «корону» (ионизацию воздуха), что особенно актуально для ВЛ 35 кВ в условиях повышенной влажности и загрязненности.
- Устойчивость к атмосферным воздействиям: Изоляция защищает жилу от непосредственного контакта с осадками, наледи, химически агрессивной средой (морской воздух, промышленные выбросы), что снижает коррозию и продлевает срок службы.
- Упрощение монтажа: Возможность монтажа на общих опорах с линиями связи и СИП до 1 кВ (при соблюдении правил). Меньшие требуемые расстояния до заземленных частей опор.
- Прохождения трасс в стесненных условиях (густонаселенная местность, лесные массивы, горная местность).
- Необходимости повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей.
- Строительства ответвлений от ВЛ 35 кВ к подстанциям.
- Механический расчет: Учитывается не только механическая прочность жилы из алюминиевого сплава, но и допустимые растягивающие нагрузки на изоляцию. Применяются специальные натяжные зажимы, распределяющие механическую нагрузку.
- Габариты и расстояния: Минимальное расстояние между проводами разных фаз по условиям электрической прочности сокращается до 0.3-0.4 м. Уменьшаются допустимые расстояния до элементов опоры и земли.
- Арматура: Используется специализированная линейная арматура: поддерживающие и натяжные зажимы, глухие и ответвительные прокалывающие зажимы, соединители. Все элементы арматуры должны быть рассчитаны на работу с изолированным проводом и иметь коррозионностойкое покрытие.
- Соединение: Осуществляется с помощью специальных соединителей, обеспечивающих электрический контакт и механическую прочность. Изоляция места соединения восстанавливается термоусаживаемыми муфтами с полупроводящими и изоляционными слоями, полностью воссоздающими конструкцию провода.
- Ответвление: Выполняется прокалывающими ответвительными зажимами на 35 кВ, которые протыкают внешнюю и внутреннюю полупроводящие оболочки, обеспечивая контакт с жилой. Герметичность соединения сохраняется.
- Крепление на опорах: Провод фиксируется в поддерживающих или натяжных зажимах, рассчитанных на его наружный диаметр. Зажимы не должны повреждать внешнюю оболочку.
Номинальные параметры и технические характеристики
Провод СИП-3 35 кВ изготавливается на стандартное номинальное напряжение 35 кВ с отношением наибольшего рабочего напряжения линейной/фазной изоляции к земле 40,5 / 23,4 кВ. Частота переменного тока – 50 Гц.
Основные механические и электрические параметры для распространенных сечений приведены в таблице:
| Номинальное сечение, мм² | Количество и диаметр проволок в жиле | Наружный диаметр провода, мм, не более | Масса 1 км провода, кг, не более | Минимальный радиус изгиба при монтаже, мм | Расчетный ток нагрузки | Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 7 x 3.07 | 19.5 | 480 | 390 | 215 | 0.641 |
| 70 | 7 x 3.64 | 21.0 | 620 | 420 | 265 | 0.443 |
| 95 | 7 x 4.23 | 22.5 | 800 | 450 | 320 | 0.320 |
| 120 | 19 x 2.87 | 24.0 | 990 | 480 | 365 | 0.253 |
| 150 | 19 x 3.21 | 25.5 | 1210 | 510 | 415 | 0.206 |
| 185 | 19 x 3.58 | 27.0 | 1470 | 540 | 470 | 0.164 |
| 240 | 19 x 4.09 | 29.5 | 1870 | 590 | 550 | 0.125 |
Преимущества использования СИП-3 35 кВ по сравнению с голыми проводами
Область применения и особенности проектирования ВЛ
Провод СИП-3 35 кВ применяется для строительства новых и реконструкции существующих ВЛ в районах с обычными и сложными климатическими условиями (I-V ветровые и гололедные районы по ПУЭ). Особенно востребован в случаях:
При проектировании ВЛ с СИП-3 35 кВ руководствуются специальными нормативными документами (РД 34.20.504-94 с изменениями, рекомендациями производителей арматуры). Ключевые отличия от ВЛ с голыми проводами:
Монтаж, соединение и ответвление
Монтаж провода СИП-3 35 кВ требует соблюдения строгих правил. Запрещается волочение провода по земле, пересечение с неизолированными проводами нижних напряжений. Радиус изгиба при монтаже должен быть не менее 10 наружных диаметров провода.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем принципиально отличается СИП-3 от СИП-2 или СИП-4?
СИП-3 – это провод для магистральных ВЛ высокого напряжения (10-35 кВ), одножильный, с изоляцией из сшитого полиэтилена и несущей функцией жилы из алюминиевого сплава. СИП-2 и СИП-4 – это провода для распределительных сетей 0.4/1 кВ. СИП-2 имеет изолированные фазные жилы и несущую нулевую из алюминиевого сплава, СИП-4 – все жилы изолированы и несущей отдельной нет, несущая функция выполняется пучком фазных жил.
Можно ли использовать СИП-3 35 кВ для линий 10 кВ?
Да, технически это возможно, и такая практика существует для обеспечения запаса по электрической прочности. Однако с экономической точки зрения это не всегда оправдано, так как провод СИП-3 на 10 кВ имеет меньший диаметр изоляции и, соответственно, меньшую стоимость. Необходим индивидуальный расчет целесообразности.
Какой срок службы у провода СИП-3 35 кВ?
Гарантийный срок службы, устанавливаемый производителями, обычно составляет не менее 5 лет. Расчетный (нормативный) срок службы ВЛ, построенных с применением СИП-3, при соблюдении условий монтажа и эксплуатации превышает 40 лет. Критическим фактором является сохранность герметичности внешней полупроводящей оболочки.
Требуется ли заземление провода СИП-3?
Да, внешняя полупроводящая оболочка провода должна быть заземлена на каждой опоре или через опору (при использовании специальных зажимов с заземляющим проводом). Это необходимо для стекания емкостных токов и обеспечения электробезопасности при касании.
Как производится диагностика состояния линии из СИП-3?
Основной метод – визуальный осмотр на предмет механических повреждений оболочки, провисаний, состояния арматуры. Для обнаружения скрытых дефектов (микротрещин, увлажнения) применяются методы частичных разрядов и диагностики сопротивления изоляции с помощью мегаомметра на 2500/5000 В, проводимые специализированными организациями.
Каковы основные риски при монтаже СИП-3?
Главные риски – повреждение внешней полупроводящей оболочки (порезы, задиры) при раскатке или подъеме на опору, несоблюдение минимального радиуса изгиба, перетяжка в зажимах, загрязнение внутренних поверхностей соединительных муфт. Все это может привести к локальной концентрации электрического поля, развитию частичных разрядов и последующему пробою изоляции.