Главным назначением кабелей СИП является передача электроэнергии по воздушным линиям. Кабель интенсивно применяется при отводе электроэнергии от главных магистралей к жилым и хозяйственным сооружениям, при строительстве осветительных сетей на улицах населенных пт.
Самонесущий изолированный провод (СИП)
Конструкция СИП
Фазные дюралевые провода покрыты светостабилизирующим изоляционным покрытием темного цвета. Полиэтиленовое покрытие обладает высочайшей устойчивостью к влаге и ультрафиолетовым солнечным лучам, которые разрушают резиновую либо обыденную полимерную изоляцию.
Провода скручиваются в жгут вокруг нулевой дюралевой жилы, в центре которой металлической провод. Сердечник нулевой жилы является несущей основой всего кабеля. Некоторые конструкции кабелей СИП с малым сечением и маленьким количеством жил имеют легкий вес, т. к. в этих видах отсутствует железная жила. СИП расшифровывается как самонесущий изолированный провод.
Виды и строение
Делается 5 главных типов СИП проводов:
- СИП-1 содержит в себе три фазы, любая из которых скручена в жгут из нескольких дюралевых проводов вокруг сердечника из дюралевого сплава. Провода четвертой нулевой жилы скручиваются вокруг железного сердечника. Фазы изолированы термопластиком, устойчивым к ультрафиолетовым лучам. На марке кабеля СИП-1А нулевой провод, как и фазные жилы, в изолированной оболочке. Такие кабели выдерживают длительное время нагрева при 70°С.
Конструкция кабеля СИП-1, СИП-1А
-
и СИП-2А имеют аналогичную СИП-1 и 1А конструкцию, разница только в изоляционной оболочке. Изоляцией служит «сшитый полиэтилен» – соединение целофана на молекулярном уровне в сетку с широкими ячейками с трехмерными поперечными связями. Такая структура изоляции намного прочнее к механическим воздействиям и выдерживает более низкие и высочайшие температуры при продолжительном воздействии (до 90°С). Это позволяет применять такую марку СИП кабеля в холодных погодных критериях при огромных нагрузках. Наибольшее напряжение передаваемой электроэнергии до 1Кв.
Внутреннее устройство кабеля СИП-2, СИП-2А
-
– одножильный кабель со железным сердечником, вокруг которого свиты провода из дюралевого сплава AlMgSi. Изоляционная оболочка из «сшитого полиэтилена» позволяет применять СИП-3 для строительства воздушных линий передачи электроэнергии с напряжением до 20 кВ. Рабочая температура кабеля 70°С, его можно эксплуатировать долгое время при температурах в спектре от минус 20°С до + 90°С. Такие свойства позволяют применять СИП-3 в разных погодных критериях: при умеренном климате, холодном либо в тропиках.
Внутреннее устройство кабеля СИП-3
- СИП-4 и СИП-4Н не имеют нулевого провода со железным стержнем, они состоят из парных жил. Буковка Н показывает, что провода в жиле из дюралевого сплава. ПВХ изоляция устойчива к ультрафиолетовому облучению.
Конструкция самонесущего изолированного провода СИП-4
- СИП-5 и СИП-5Н – две жилы имеют аналогичную структуру с СИП-4 и СИП-4Н, отличие в изоляционной оболочке. Разработка сшитого целофана позволяет прирастить время эксплуатации при очень допустимой температуре на 30 процентов. ЛЭП с внедрением СИП-5 используют в холодном и умеренном климате, передавая электроэнергию с напряжением до 2,5 кВ.
Внутреннее устройство самонесущего изолированного провода СИП-5
Зависимо от критерий эксплуатации и нагрузки потребляемой электроэнергии выбирают марку и сечение СИП кабеля.
Выбор сечения СИП
Выбор и расчет сечения проводов СИП для подключения разных объектов употребления делается по традиционной методике. Складываются наибольшие потребляемые мощности электроустановок, расчет токовой нагрузки осуществляется по формуле:
— P – суммарная потребляемая мощность;
— I – наибольший потребляемый ток;
— U – напряжение в сети.
Руководствуясь значением наибольшего тока, по заблаговременно просчитанным таблицам следует избрать нужное сечение СИП проводов.
Характеристики более применяемых кабелей СИП для подключения построек от главных магистралей линий электропередач (СИП-1, СИП-1А, СИП-2, СИП-2А)
1х16+1х25 | 1.91 | 75 | 105 | 1 |
2х16 | 1.91 | 75 | 105 | 1 |
2х25 | 1.2 | 100 | 135 | 1.6 |
3х16 | 1.91 | 70 | 100 | 1 |
3х25 | 1.2 | 95 | 130 | 1.6 |
3х16+1х25 | 1.91 | 70 | 100 | 1 |
3х25+1х35 | 1.2 | 95 | 130 | 1.6 |
3х120 +1х95 | 0.25 | 250 | 340 | 5.9 |
3х95+1х95 | 0.32 | 220 | 300 | 5.2 |
3х95+1х70 | 0.32 | 220 | 300 | 5.2 |
3х50+1х95 | 0.44 | 180 | 240 | 4.5 |
3х70+1х70 | 0.44 | 180 | 240 | 4.5 |
3х50+1х70 | 0.64 | 140 | 195 | 3.2 |
3х50+1х50 | 0.64 | 140 | 195 | 3.2 |
3х35+1х50 | 0.87 | 115 | 160 | 2.3 |
3х25+1х35 | 1.2 | 95 | 130 | 1.6 |
3х16+1х25 | 1.91 | 70 | 100 | 1 |
4х16+1х25 | 1.91 | 70 | 100 | 1 |
4х25+1х35 | 1.2 | 95 | 130 | 1.2 |
При выборе сечения и марки СИП проводов принципиально учесть не только лишь наивысшую токовую нагрузку, но и температуру, время, в течение которого можно эксплуатировать кабель в экстремальных критериях. Обычно допустимая длительность составляет от 4000 до 5000 часов.
Наибольшая температура для проводов
Термопластиковая изоляция СИП-1, СИП-1А, СИП-4 | Сшитый целофан СИП-2, СИП-2А, СИП-3,СИП-5 | |
норма | 70 | 90 |
при перегрузках | 80 | 130 |
при маленьком замыкании длительностью до 5 секунд | 135 | 250 |
Выбирая марку СИП кабеля и его сечение по нагреву, непременно необходимо учесть тип изоляции: сшитый целофан либо термопластик. С учетом утрат напряжения, тепловой стойкости при маленьком замыкании, механической прочности, при недостаточной величине 1-го из характеристик выбирается кабель с огромным сечением.
При эксплуатации СИП кабеля перегрузки допустимы до 8 часов в день, 100 часов в год и менее 1000 часов за весь период работы. В большинстве случаев для подключения жилых домов либо хозяйственных объектов используют СИП-2А, это разъясняется некоторыми недочетами других моделей кабеля:
- на СИП-1 и СИП-2 нулевая жила не изолирована, при обрыве на ней может быть наведенный, страшный для человека потенциал;
- СИП-1(А), СИП-4 имеет некрепкую изоляцию;
- СИП-3 применяется только при напряжениях выше 1000В, это одиночный провод;
- СИП-4 либо СИП-5 не имеют центральной несущей жилы, потому могут применяться лишь на маленьких расстояниях, на огромных интервалах кабель растягивается и провисает.
Из вышеприведенной таблицы видно, что кабель СИП-2А может быть с одинаковым либо различным сечением жил. Обычно при сечении фазных жил 70 кв./мм, нулевая жила для прочности делается 95мм/кв. При большем сечении фаз несущую фазу не наращивают, механической прочности полностью хватает. При равномерном рассредотачивании электроэнергии по фазам, нулевая жила электрической и термический нагрузки фактически не испытывает. Для осветительных сетей обычно применяют кабели с сечением жил 16 либо 25 кв./мм.
Пример расчета
Пример расчета сечения СИП кабеля для подключения объекта с суммарной мощностью электроприборов 72 Вт, на расстоянии от основной магистрали электроэнергии 340 м. Опоры для подвески СИП кабеля нужно расположить с промежутками менее 50 м, это значительно понизит механическую нагрузку на провода. Следует высчитать наибольший ток для трехфазной цепи при включении всех электроприборов. При условии, что нагрузка будет распределяться умеренно между фазами, на одну фазу придется:
72 кВт / 3 = 24 кВт.
Наибольший ток на одной фазе с учетом индуктивной и емкостной нагрузки электроприборов (коэффициент cos fi = 0.95) составит:
24 кВт / (230V* 0,95) = 110A.
По таблице выбирается СИП кабель с сечением 25 А, но, беря во внимание длину кабеля 340 м, нужно принимать во внимание утраты напряжения, которые должны составлять менее 5%. Для удобства подсчета, длину кабеля округляют до 350 м:
- в СИП удельное сопротивление алюминия 0,0000000287 ом/м;
- сопротивление провода будет Rпр. = (0,0000000287 / 0,000025) Ом/м * 350 м = 0,4 Ом;
- сопротивление нагрузки для 24 кВт. Rн = U 2 * cos fi: P = 230 2 * 0,95 / 24кВт = 2,094 Ом;
- полное сопротивление – Rполн. = 0,40 Ом. + 2,094 Ом. = 2,5 Ом.
Исходя из расчетных данных, наибольший ток в фазной жиле будет:
I = U / R = 230V : 2,5 Om = 92 А
Падение напряжения равно I max * Rпр. = 93А * 0,4 Ом = 37V.
37 Вольт составляет 16 процентов от сетевого напряжения U = 230В, это больше, чем допустимые 5%. По расчетам, подходит СИП с сечением 95 кв./мм. Утраты при таком проводе 11 В, это составляет 4,7%. При расчете однофазовой полосы общую мощность не делят на 3, длину кабеля множат на 2.
Установка. Видео
Советы по монтажу провода СИП к дому представлены в этом видео.
Можно прийти к выводу, что СИП кабели имеют целый ряд преимуществ по отношению к старенькым моделям дюралевого кабеля, не имеющего изоляции. Кабель накрепко защищен от недлинного замыкания при прокладке в ветвях деревьев и других сложных критериях эксплуатации. Его можно прокладывать на стенках построек, сооружений, вдоль огораживаний, при всем этом не нужна высочайшая квалификация работников. Отсутствие особых опор и изоляторов понижает время и издержки на установка. Благодаря изоляции и другим конструктивным особенностям сфера использования СИП кабелей значительно расширилась.
Выбор проводов
Марки, наименования и преимущественные области использования самонесущих изолированных проводов без несущего элемента приведены в таблице 1.
Благодаря высочайшим механическим свойствам и устойчивостью к завышенным температурам использование проводов с изоляцией из светостабилизированного сшитого целофана является более преимущественным, так как позволяет повысить пропускную способность ВЛИ и прирастить надёжность работы полосы в целом.
Электрические и механические характеристики проводов приведены в таблицах 2, 3, 5 и 7.
* Допустимый ток нагрузки проводов указан при температуре окружающей среды 25°С, скорости ветра 0,6 м/с и интенсивности солнечной радиации 1000 Вт/м2. При расчётных температурах окружающей среды, отличающихся от 25 °С, нужно использовать поправочные коэффициенты, приведённые в таблице 4.
** Допустимые токи недлинного замыкания проводов должны быть менее обозначенных в таблицах 2 и 3. При длительности недлинного замыкания, отличающейся от 1 с, значения, обозначенные в таблицах 2 и 3, нужно помножить на поправочный коэффициент К, рассчитанный по формуле:
где t — длительность недлинного замыкания, с.
*** Расчетная масса приведена в качестве справочной величины
В таблице 2 приведены главные типоразмеры проводов марки СИП-1.
Провода этой марки сечением фазных проводников 16 и 25 мм могут быть сделаны без отдельного нулевого несущего проводника. В данном случае нулевой и все фазные проводники имеют однообразное сечение, материал нулевого проводника — алюминий.
По просьбе заказчика допускается производства всех типоразмеров СИП-1 с дополнительной изолированной жилой сечением 16 либо 25 мм2 для подключения цепей освещения.
*, **, *** См. примечание к таблице 2
В таблице 3 приведены главные типоразмеры проводов марки СИП-2.
Провода этой марки сечением фазных проводников 16 и 25 мм2 могут быть сделаны без отдельного нулевого несущего проводника. В данном случае нулевой и все фазные проводники имеют однообразное сечение, материал нулевого проводника — алюминий.
По просьбе заказчика допускается производства всех типоразмеров СИП-2 с дополнительной изолированной жилой сечением 16 либо 25 мм2 для подключения цепей освещения.
* Указан допустимый ток нагрузки проводов при температуре окружающей среды 30°С, скорости ветра 0,6 м/с и интенсивности солнечной радиации 1000 Вт/м2. При расчётных температурах окружающей среды, отличающихся от 30°С, нужно использовать поправочные коэффициенты, обозначенные в таблице 6.
** Обозначено разрывное усилие для сечений 50, 54.6 и 70 мм2 с количеством проволок в жиле 7; в скобках с количеством проволок в жиле 12; для сечения 95 мм2 с количеством проволок 19.
В таблице 5 приведены главные типоразмеры проводов марки СИП-2АР. По просьбе заказчика все типоразмеры провода этой марки могут быть сделаны с дополнительными изолированными жилами сечением 16 и 25 мм2 для подключения цепей освещения. Количество дополнительных жил при всем этом равно 1, 2 либо 3.
Допустимые температуры нагрева проводов
Выбор сечений проводов
На ВЛИ при применением СИП с неизолированным нулевым несущим проводником по условиям механической прочности следует использовать провода с учётом требований главы 2.4 Правил устройства электроустановок (ПУЭ) 7-го издания [1]. Мало допустимые сечения жил указаны в таблице 9.
На магистральных участках ВЛИ рекомендуется использовать провода сечением более 50 мм2.