Статья содержит:
- информацию о механических и электрических свойствах самонесущих изолированных проводов согласно ГОСТ Р 52373-2005;
- экономические показатели при использовании СИП;
- оценку ВЛ с самонесущими изолированными проводами (ВЛИ) в части повышения надежности электроснабжения и экономичности обслуживания в сравнении с ВЛ с неизолированными (голыми) проводами (ВЛН);
- особенности применения СИП
При подготовке статьи использованы:
- результаты эксплуатации ВЛ с проводами на территории России и за рубежом;
- правила устройства воздушных линий напряжением до 1 кВ.
Самонесущие изолированные провода (СИП)
В соответствии с новыми требованиями, предъявляемыми к развитию линий электропередач, разработан национальный стандарт России ГОСТ Р 52373-2005, на самонесущие изолированные и защищенные провода, напряжением 0,4 и 6-35 кВ, который вступил в действие с 01.07.2006 г.
Стандартом определены основные типы и конструктивное исполнение СИП для сооружения магистральных линий электропередачи:
- СИП-1 — вокруг неизолированной несущей нулевой жилы скручены изолированные основные токопроводящие жилы. Несущая нулевая жила выполнена из алюминиевого сплава АВЕ высокой прочности. Изоляция выполнена из светостабилизированного сшитого полиэтилена.
- СИП-2 — вокруг изолированной нулевой несущей жилы скручены изолированные основные токопроводящие жилы. Несущая нулевая жила выполнена из алюминиевого сплава АВЕ высокой прочности. Изоляция выполнена из светостабилизированного сшитого полиэтилена.
- СИП-4 — без несущей жилы представляет собой скрученные в жгут основные токопроводящие и нулевая жилы, покрытые изоляцией из светостабилизированного сшитого полиэтилена.
ГОСТ Р 52373-2005 допускает применение СИП-4 только на ввода в дом или прокладку по фасадам зданий (сечением: 2х16, 2х25, 4х16, 4х25). На магистральном участке ВЛ 0,4 кВ необходимо использовать только СИП с изолированной (СИП-2) или с неизолированной (СИП-1) несущей нулевой жилой из алюминиевого сплава. Применение нулевой несущей жилы со стальным сердечником, также не допускается.
Наиболее распространенные сечения СИП и сравнение их параметров приведены в таблице.
| Конструкция СИП |  |  |  |
| Структура СИП | 4 изолированных алюминиевых жилы без нулевой несущей жилы из сплава (СИП-4) | 3 изолированных термопластичным сшитым полиэтиленом изолированные основные токопроводящие жилы + 1 неизолированная несущая нулевая жила из алюминиевого сплава (СИП-1) | 3 изолированных термопластичным сшитым полиэтиленом изолированные основные токопроводящие жилы + 1 изолированная несущая нулевая жила из алюминиевого сплава (СИП-2) |
| Сечения СИП | 2х16 2х25 4х16 4х25 | 3х50 + 70 3х70 + 95 3х95 + 95 3х120 + 95 3х150 + 95 | 3х50 + 54,6 3х70 + 54,6 3х95 + 70 3х120 + 70 3х150 + 95 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Распределение механических нагрузок между нулевой и токопроводящими жилами | Не симметричное распределение механических нагрузок между нулевой и токопроводящими жилами. Высокая механическая нагрузка на изоляцию всех жил. | Отсутствует механическая нагрузка на токопроводящие жилы | Отсутствует механическая нагрузка на токопроводящие жилы |
| Ток короткого замыкания (односекундный), кА, для СИП 70мм2 | 3,8 | 5,9 | 4,5 |
| Длительно допустимая температура нагрева, C для СИП 70 мм2 | 80 | 70/90 | 90 |
| Максимально допустимая температура нагрева при к.з. C | 130 | 135 (160)/250 | 250 |
| Риск короткого замыкания между нулевой и токопроводящими жилами | Малый | Средний | Малый |
| Устойчивость к атмосферным перенапряжениям | Высокая | Средняя | Высокая |
| Трудоемкость выполнения ответвлений | Средняя | Малая | Малая |
| Возможность прокладки по стенам зданий | Есть | Нет | Есть |
| Антикоррозионные свойства | Высокие | Средние | Высокие |
| Возможность соединения СИП в пролете | Нет, соединение СИП осуществляется в шлейфах на опорах | Есть, надежное герметичное соединение выполняется при помощи соединительных зажимов типа MJPT | Есть, надежное герметичное соединение выполняется при помощи соединительных зажимов типа MJPT |
| Стоимость линейной арматуры, выполненной по Европейскому стандарту CENELEC | Стоимость выше на 30-40% по сравнению с арматурой для СИП–1 и СИП–2. Также требуется больше арматуры из-за невозможности соединения СИП–4 в пролете | Стоимость ниже чем для СИП–4, но немного выше, чем для СИП–2 | Стоимость ниже, чем для СИП–4 и СИП–1. Арматура для СИП–2 наиболее технологичная и не требует применения специального инструмента для монтажа |
| Трудоемкость монтажа | Сложнее, чем для СИП–1 и СИП–2. Труднее определить нулевую жилу. Требуется динамометрический ключ | Легко и просто монтировать, так как вся анкерная и подвесная арматура крепит одну несущую жилу. Требуется динамометрический ключ | Легко и просто монтировать, так как вся анкерная и подвесная арматура крепит одну несущую жилу |
Отличия в монтаже разных конструкций СИП
Монтаж различных конструкций СИП отличается в части выбора анкерных и поддерживающих зажимов, т.е. тех изделий, которые несут на себе механическую нагрузку.
Ниже приведены особенности монтажа разных систем:
СИП –4 — невозможность соединения СИП–4 в пролетах. Соединение осуществляется в шлейфах на опорах, после чего остаются лишние куски СИП, которым в дальнейшем трудно найти применение. Сложность разведения жил в напряженном состоянии. Усложняет монтаж анкерных, ответвительных и соединительных зажимов.
Максимальные пролеты для 2х16, 4х16, 2х25 4х25 до 40 м, что накладывает ограничение на их использование. Возникают сложности в определении нулевой несущей и токопроводящих жил, т.к. все жилы имеют одинаковые сечения и выполнены из алюминия. В арматуре для СИП–4 не предусмотрены элементы, которые служат для механической защиты магистральной линии от обрывов.
Для монтажа анкерной и подвесной арматуры требуется динамометрический ключ и специальный монтажный зажим для натяжения СИП. Поскольку распределение электрических нагрузок на жилы не симметрично и меняется во времени,одна жила нагревается больше, чем другая, большая механическая нагрузка переходит на менее нагретую жилу, что может привести к вытягиванию жилы.
СИП–2 — монтаж провода СИП с изолированной несущей нулевой жилой значительно проще, чем СИП 4, так как вся анкерная и подвесная арматура крепит одну несущую жилу. Легко определяется нулевая жила. Не требуется применение динамометрического ключа.
СИП–1 — так как на нулевой жиле возможно возникновение потенциала, монтаж по фасадам зданий СИП с неизолированной нейтралью не допускается.
Надежность конструкции
Для эксплуатирующей организации очень важно сохранение магистральной линии, т.е. СИП, опор, арматуры. При значительной механической перегрузке магистрали СИП в первую очередь должны разрушаться отдельные элементы в анкерной и подвесной арматуре, защищая от разрушения провода и опоры. Проще заменить отдельные элементы в арматуре, чем восстановить СИП и опоры.
Многообразие конструкций СИП приводит к увеличению перечня необходимого инструмента, анкерной и подвесной арматуры, что усложняет проектирование, строительство и эксплуатацию электрических сетей.
Конструкция СИП–2 надежнее в эксплуатации чем СИП-1 и СИП-4, так как всю механическую нагрузку несет на себе изолированная несущая нулевая жила из сплава АВЕ высокой прочности, алюминиевые токопроводящие жилы не подвергаются механическим нагрузкам.
Область применения СИП
- СИП предназначен для сооружения ВЛИ до 1 кВ с подвеской проводов на опорах ВЛ, фасадах зданий и сооружениях.
- СИП рекомендуется к использованию во всех климатических районах по ветровой и гололедной нагрузке при температуре окружающей среды в диапазоне температур окружающего воздуха -60…+60О С.
- СИП используется также при сооружении ВЛ с совместной подвеской проводов ВЛ 6-20 кВ, освещения и линий проводной связи.
Конструктивное исполнение СИП 2
СИП–2 независимо от назначения, количества и сечения токопроводящих жил изготавливается с несущей нулевой изолированной жилой из алюминиевого сплава.
СИП–2 состоит из изолированной несущей нулевой жилы, вокруг которой скручены три основные токопроводящие жилы и при необходимости, вспомогательные токопроводящие жилы, а также контрольные провода.
Изолирующая оболочка жил устойчива к воздействиям окружающей среды и выполнена из сшитого полиэтилена (СПЭ) и содержащего в своей структуре газовую сажу для обеспечения длительного срока эксплуатации.
Токопроводящие жилы СИП–2 выполнены из алюминия прошедшего специальную обработку, а нулевая несущая жила — из алюминиевого сплава.
Маркировка проводов СИП–2 произведена путем нанесения на изоляцию жил по всей длине соответствующих знаков.
СИП–2 характеризуется следующими основными свойствами:
- стойкость к ультрафиолетовому излучению, воздействию озона и влаги;
- устойчивость к воздействию внешних атмосферных условий (образованию гололеда, различным осадкам, атмосферному электричеству и т.п.);
- сохранение механической прочности и электрических параметров в температурном интервале -60…+85ОС.
- Разрушающее механическое напряжение алюминиевой токопроводящей жилы составляет 120 Н/мм2 , а несущей нулевой жилы, выполненной из термоупрочненного сплава АВЕ — 295 Н/мм2 .
Ниже приведены конструктивные параметры СИП, выполненного по ГОСТ Р 52373-2005.
Магистральные СИП. Характеристика
Магистральные СИП состоят из четырех скрученных при изготовлении изолированных жил, трех токопроводящих и одной несущей. Скрутка жил имеет правое направление. Нередко в жгут добавляется одна, две или три вспомогательных токопроводящих жилы (сечением: 16, 25 или 35 мм2) для цепей наружного освещения.
Несущая нулевая жила
Жила — круглая, многопроволочная, уплотненная, скрученная из проволок алюминиевого сплава АВЕ, сечением 25, 35, 50, 54.6, 70, 95мм2 ;
Изоляция — светостабилизированный сшитый полиэтилен черного цвета.
| Маркоразмер провода | Допустимый ток нагрузки, А | Ток корот- кого замыка- ния, кА | Номинальный диаметр по скрутке, мм | Допустимый радиус изгиба, м | Масса провода, кг/км | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| СИП–1 | СИП–2 | СИП–1 | СИП–2 | СИП–1 | СИП–2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1х16+1х25 | 105 | 1,5 | 13,2 | 16,0 | 0,24 | 0,29 | 136 | 164 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2х16 | 105 | 1,5 | — | 14,9 | — | 0,27 | — | 135 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2х25 | 135 | 2,3 | — | 17,0 | — | 0,31 | — | 191 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х16+1х25 | 100 | 1,5 | 19,8 | 20,6 | 0,36 | 0,38 | 271 | 299 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х25+1х35 | 130 | 2,3 | 22,7 | 23,5 | 0,41 | 0,43 | 382 | 414 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х25+1х54,6 | 130 | 2,3 | — | 24,1 | — | 0,44 | — | 505 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х35+1х50 | 160 | 3,2 | 25,5 | 26,4 | 0,46 | 0,48 | 513 | 557 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х35+1х54,6 | 160 | 3,2 | — | 26,7 | — | 0,48 | — | 595 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х50+1х54,6 | 195 | 4,6 | — | 30,7 | — | 0,56 | — | 750 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х50+1х70 | 195 | 4,6 | 29,9 | 30,7 | 0,54 | 0,56 | 723 | 774 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х54,6 | 240 | 6,5 | — | 34,7 | — | 0,63 | — | 934 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х70 | 240 | 6,5 | — | 34,7 | — | 0,63 | — | 957 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х95 | 240 | 6,5 | 34,3 | 35,2 | 0,62 | 0,64 | 976 | 1043 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х95+1х70 | 300 | 8,8 | 38,4 | 39,7 | 0,7 | 0,72 | 1160 | 1211 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х95+1х95 | 300 | 8,8 | 39,2 | 40,4 | 0,71 | 0,73 | 1229 | 1296 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х120+1х70 | 340 | 7,2 | — | 43,0 | — | 0,78 | — | 1443 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х120+1х95 | 340 | 7,2 | 42,4 | 43,8 | 0,77 | 0,79 | 1461 | 1528 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х150+1х70 | 380 | 13,9 | — | 46,7 | — | 0,85 | — | 1691 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х150+1х95 | 380 | 13,9 | 460 | 47,6 | 0,83 | 0,86 | 1710 | 1776 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4х16 | 100 | 1,5 | — | 18,0 | — | 0,33 | — | 269 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4х16+1х25 | 100 | 1,5 | 19,8 | 20,6 | 0,36 | 0,38 | 338 | 366 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4х25 | 130 | 2,3 | — | 20,5 | — | 0,37 | — | 382 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4х25+1х35 | 130 | 3,2 | 22,7 | 23,5 | 0,41 | 0,43 | 478 | 510 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х25+1х35+1х16 | 130 | 2,3 | — | 23,5 | — | 0,43 | — | 481 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х25+1х54,6+1х16 | 130 | 2,3 | — | 24,1 | — | 0,44 | — | 572 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х35+1х50+1х16 | 160 | 3,2 | 25,5 | 26,4 | 0,46 | 0,48 | 580 | 624 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х35+1х54,6+1х16 | 160 | 3,2 | — | 26,7 | — | 0,48 | — | 662 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х50+1х54,6+1х16 | 195 | 4,6 | — | 30,7 | — | 0,56 | — | 818 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х50+1х70+1х16 | 195 | 4,6 | 29,9 | 30,7 | 0,54 | 0,56 | 791 | 841 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х54,6+1х16 | 240 | 6,5 | — | 34,7 | — | 0,63 | — | 1001 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х70+1х16 | 240 | 6,5 | — | 34,7 | — | 0,63 | — | 1025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х95+1х16 | 240 | 6,5 | 34,3 | 35,2 | 0,62 | 0,64 | 1043 | 1110 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х95+1х70+1х16 | 300 | 8,8 | 38,4 | 39,7 | 0,7 | 0,72 | 1227 | 1278 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х95+1х95+1х16 | 300 | 8,8 | 39,2 | 40,4 | 0,71 | 0,73 | 1296 | 1363 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х120+1х70+1х16 | 340 | 7,2 | — | 43,0 | — | 0,78 | — | 1510 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х120+1х95+1х16 | 340 | 7,2 | 42,4 | 43,8 | 0,77 | 0,79 | 1528 | 1595 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х150+1х70+1х16 | 380 | 13,9 | — | 46,7 | — | 0,85 | — | 1758 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х150+1х95+1х16 | 380 | 13,9 | 46,0 | 47,6 | 0,83 | 0,86 | 1780 | 1843 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х35+1х50+1х25 | 160 | 3,2 | 25,5 | 26,4 | 0,46 | 0,48 | 609 | 652 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х35+1х54,6+1х25 | 160 | 3,2 | — | 26,7 | — | 0,48 | — | 690 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х50+1х54,6+1х25 | 195 | 4,6 | — | 30,7 | — | 0,56 | — | 846 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х50+1х70+1х25 | 195 | 4,6 | 29,9 | 30,7 | 0,54 | 0,56 | 819 | 869 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х54,6+1х25 | 240 | 6,5 | — | 34,7 | — | 0,63 | — | 1029 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х70+1х25 | 240 | 6,5 | — | 34,7 | — | 0,63 | — | 1053 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х70+1х95+1х25 | 240 | 6,5 | 34,3 | 35,2 | 0,62 | 0,64 | 1071 | 1138 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х95+1х70+1х25 | 300 | 8,8 | 38,4 | 39,7 | 0,7 | 0,72 | 1255 | 1306 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х95+1х95+1х25 | 300 | 8,8 | 39,2 | 40,4 | 0,71 | 0,73 | 1324 | 1391 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х120+1х70+1х25 | 340 | 7,2 | — | 43,0 | — | 0,78 | — | 1538 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х120+1х95+1х25 | 340 | 7,2 | 42,4 | 43,8 | 0,77 | 0,79 | 1556 | 1623 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х150+1х70+1х25 | 380 | 13,9 | — | 46,7 | — | 0,85 | — | 1786 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3х150+1х95+1х25 | 380 | 13,9 | 46,0 | 47,6 | 0,83 | 0,86 | 1805 | 1871 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Нулевая несущая жила
| Сечение жилы, мм2 | Номинальный диаметр неизолированной жилы, мм | Номинальный диаметр жилы по изоляции, мм | Прочность при растяжении жилы кН, не менее | Электрическое сопротивление жилы, Ом/км | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 25 | 5,9 | 8,5 | 7,4 | 1 380 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 35 | 6,9 | 9,5 | 10,3 | 0,986 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 50 | 8,1 | 11,1 | 14,2 | 0,720 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 54,6 | 9,4 | 12,6 | 16,6 | 0,630 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 70 | 9,7 | 12,7 | 20,6 | 0,493 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 95 | 11,4 | 11,8 | 27,9 | 0,363 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Токопроводящая жила
| Сечение жилы, мм2 | Номинальный диаметр неизолированной токо- проводящей жилы, мм | Номинальный диаметр токопроводящей жилы по изоляции, мм | Электрическое сопротивление жилы, Ом/км | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 16 | 4,9 | 7,45 | 1 910 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 25 | 5,9 | 8,5 | 1 200 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 35 | 6,9 | 9,5 | 0,868 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 50 | 8,1 | 11,1 | 0,641 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 70 | 9,7 | 12,7 | 0,443 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 95 | 11,4 | 14,8 | 0,320 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 120 | 12,8 | 16,2 | 0,253 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 150* | 14,2 | 17,8 | 0,206 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
СИП−4 для ответвления от магистрали к вводам. Характеристика
Состоят из 2-х или 4-х скрученных при изготовлении изолированных алюминиевых токопроводя- щих жил сечением 16 или 25 мм2. Ответвительные провода не содержат отдельной несущей жилы. Они могут использоваться на коротких участках в качестве магистрали для освещения общественных мест. Указанные провода относятся к самонесущему типу.
Токопроводящая жила
- жила — алюминиевая, круглая, многопроволочная уплотненная;
- изоляция — светостабилизированный сшитый полиэтилен черного цвета;
- маркировка — цифры или цветные полосы или продольно выпрессованные риски.
Технические характеристики СИП−4 для ответвления от магистрали к вводам
| Площадь сечения жилы, мм2 | Диаметр, м | Масса жгута, кг/км | Линейное сопротивление при 20ОС, Ом/км | Сила тока при 20ОС, А | Падение напряжения, В/км | Прочность жилы на разрыв, кН | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| жилы | жилы с изоляцией | жгута | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| мин | макс | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2х16 | 4,9 | 7,2 | 7,7 | 14,0 | 137 | 1,91 | 93 | 3,98 | 1,90 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2х25 | 5,9 | 8,5 | 3,9 | 17,2 | 210 | 1,20 | 122 | 2,54 | 3,00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4х16 | 4,9 | 7,2 | 7,7 | 17,8 | 274 | 1,91 | 83 | 3,28 | 1,90 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4х25 | 5,9 | 8,5 | 3,9 | 20,2 | 420 | 1,20 | 111 | 2,18 | 3,00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Преимущества ВЛИ с СИП
Посравнению с традиционными ВЛ с неизолированными проводами (ВЛН) ВЛИ до 1 кВ имеет ряд преимуществ:
- строительство ВЛИ возможно без специальной подготовки территории (трассы), отсутствие не- обходимости в вырубке просеки перед монтажом;
- простота конструктивного исполнения опор (отсутствие траверс и изоляторов);
- применение для ВЛИ серийно выпускаемых стоек, отвечающих требованиям по механической прочности для соответствующих климатических условий;
- применение на ВЛИ стоек меньшей высоты, а также уменьшения безопасных расстояний до зданий и других инженерных сооружений;
- увеличение длины пролета до 60м.;
- малый риск коротких замыканий (КЗ) между нулевой несущей и токопроводящими жилами;
- повышение надежности в зонах интенсивного образования гололеда и налипания мокрого снега;
- безопасная работа вблизи ВЛИ до 1 кВ;
- возможность проводить техническое обслуживание и ремонт ВЛИ под напряжением, без от- ключения потребителей;
- возможность прокладки СИП по фасадам зданий, что может исключить установку части опор;
- простота монтажных работ и, соответственно, уменьшение сроков строительства;
- сокращение объемов и времени аварийно-восстановительных работ;
- резкое снижение (более 80%) эксплуатационных затрат. Это обуславливается высокой надеж- ностью и бесперебойностью электроснабжения потребителей;
- высокая механическая прочность жил и, соответственно, меньшая вероятность их обрыва;
- снижение потерь напряжения вследствие малого реактивного сопротивления СИП (0,1 Ом/км по сравнению с 0,35 Ом/км для неизолированных проводов);
- использование СИП на ВЛИ снижает вероятность хищения электроэнергии, так как изолиро- ванные, скрученные между собой жилы исключают самовольное подключение к линии путем выполнения наброса на провода;
- значительное снижение числа случаев вандализма и воровства.
Экономические показатели ВЛИ до 1 кВ
ВЛН 0,4 . ВЛН 0,4 кВ при сложившейся технологии строительства обуславливают значительные затраты на стадии строительства и в процессе их эксплуатации. Гололедные и ветровые нагрузки, дей- ствие низких температур и другие внешние воздействия приводят к разрушению линий, пережогу про- водов при взаимном касании. При эксплуатации ВЛН требуется систематическая расчистка трасс ВЛН от деревьев и кустарников, что связано с дополнительными эксплуатационными расходами, которых при использовании ВЛН напряжением 0,4 кВ избежать невозможно.
ВЛН 0,4 . Опыт проектирования, строительства и эксплуатации ВЛИ 0,4 кВ показывает высокую эф- фективность их применения. ВЛИ 0,4 кВ требует примерно таких же затрат при строительстве, как и ВЛН (расхождения не превышают 25%). При этом существенно различается структура затрат (примерная стру- ктура стоимости ВЛН и ВЛИ, а также затрат на строительные и другие работы приведена в таблице).
| Тип ВЛ | Всего, % | Стоимость, % | Затраты на выполнение, % | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| опор | провода | арматуры | строительных работ | монтажных работ | прочие затраты | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ВЛН ВЛИ | 100 | 34,4 20,9 | 21,9 49,8 | 13,7 13,5 | 10,4 5,1 | 5,3 3,0 | 14,3 7,7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ВЛИ практически не требуют затрат на обслуживание. При эксплуатации ВЛИ резко сокращается число аварийных отключений (в зарубежных странах такие линии получили название необслуживае- мых линий). Относительно невысокая стоимость, снижение затрат на выполнение монтажных работ, высокие показатели механической и электрической надежности при эксплуатации ВЛИ привели к то- му, что ВЛН напряжением 0,4 кВ в настоящее время в зарубежных странах не строятся.
Экономические показатели ВЛИ 0,4 кВ. Технико-экономический анализ проектов-аналогов, разра- ботанных ОАО «РОСЭП» в 1997-2000 годы, показывает целесообразность применения ВЛИ до 1 кВ. При проектировании ВЛИ следует иметь в виду:
- при одинаковых значениях пролета с ВЛН с соблюдением габаритных параметров рекомендуется использовать укороченные стойки;
- применение СИП и линейной арматуры для строительства ВЛИ направлено на снижение затрат при эксплуатации линии;
- высокая технологичность работ при строительстве ВЛИ значительно сокращает сроки строи- тельных и объемы монтажных работ;
- снижение расходов при строительстве ВЛИ связано с экономией транспортных расходов (вследствие уменьшения массы перевозимых железобетонных стоек, металлоконструкций, изоляторов и других элементов линии), а также затрат на оплату труда и плановых накоплений.
Сравнение расчетных показателей ВЛИ и ВЛН указывает на конкурентоспособность строительства ВЛИ в населенных пунктах с традиционными электрическими нагрузками. При оптимизации затрат в процессе проектирования ВЛИ 0,4 кВ можно эффективно использовать конструктивные особенности данного типа линий:
- применять традиционные стойки под опоры ВЛИ, которые позволят увеличить длину пролетов и отказаться от строительства ВЛИ по двум сторонам улицы (строительство ВЛИ только по од- ной стороне улицы);
- на стесненных участках местности (особенно при выходе ВЛИ 0,4 кВ с подстанции 10/0,4 кВ) на одних опорах возможна подвеска более 2-х цепей;
- в населенных пунктах, расположенных на разных берегах реки, водоема, оврага, ущелья или других преград протяженностью до 500 м, возможны переходы с использованием СИП;
- технология строительства ВЛИ напряжением 0,4 кВ сокращает сроки строительства на 30-40%; при этом требуется менее квалифицированный персонал, чем при строительстве ВЛН.
Эффективность ВЛИ. На практике эксплуатационные затраты ВЛН в 3-4 раза превышают соответствующие затраты для ВЛИ. При этом ВЛИ безопасны для окружающих. Впервые возникает возможность, в случае необходимости, производить работы на ВЛИ под напряжением с минимальным риском для персонала. При эксплуатации ВЛИ напряжением 0,4 кВ имеет место экономия финансовых средств. ВЛИ 0,4 кВ более адаптирована к местным условиям в сравнении с ВЛН, т. к. при увеличении нагрузок или появлении новых потребителей возможна подвеска дополнительных цепей на действующих линиях (на ВЛН эта реконструкция практически не реальна). Возможен также вариант подвески второй цепи с использованием СИП на опорах линий с голыми проводами при наличии запаса механической прочно- сти опор ВЛН.
