Поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей и расстояние между ними (при расположении кабелей в плоскости)
|
расстояние между кабелями «в свету», мм |
число кабельных линий |
||||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
б |
|
|
100 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,78 |
0,75 |
|
200 |
0,92 |
0,87 |
0,84 |
0,82 |
0,81 |
|
300 |
0,93 |
0,90 |
0,87 |
0,86 |
0,85 |
Допустимые значения тока кабеля в режиме перегрузки могут быть рассчитаны путем умножения значений длительно допустимых токовых нагрузок кабелей на коэффициент 1,23 (при прокладке в земле), на 1,27 (при прокладке на воздухе).
Допустимые токи односекундного короткого замыкания по жиле
|
номинальное сечение жилы, мм |
допустимый ток односекундного короткого замыкания в кабеле, кА |
|
|
с медной жилой |
с алюминиевой жилой |
|
|
50 |
7,15 |
4,70 |
|
70 |
10,00 |
6,60 |
|
95 |
13,60 |
8,90 |
|
120 |
17,20 |
11,30 |
|
150 |
21,50 |
14,20 |
|
185 |
26,50 |
17,50 |
|
240 |
34,30 |
22,70 |
|
300 |
42,90 |
28,20 |
|
400 |
57,20 |
37,60 |
|
500 |
71,50 |
47,00 |
|
630 |
90,10 |
59,20 |
|
800 |
114,40 |
75,20 |
Токи короткого замыкания рассчитаны при температуре жилы до начала короткого замыкания 90°С и предельной температуры жилы при коротком замыкании 250°С.
Предельная температура нагрева жилы при коротком замыкании по условиям невозгораемости кабеля — 400°С при протекании тока короткого замыкания в течении до 4 сек.
|
АПВВ ПВВ
|
Число и сечение жилы/экрана |
Наружн. диаметр кабеля, мм |
Расчетная масса кабеля, кг/км |
Число и сечение жилы/экрана |
Наружн. диаметр кабеля, мм |
Расчетная масса кабеля, кг/км |
|
|
1 х 50 / 16 |
28,8 |
849,38 |
1 х 50 / 16 |
28,8 |
1156,28 |
|
|
1 х 50 / 25 |
28,9 |
935,89 |
1 х 50 / 25 |
28,9 |
1242,79 |
|
|
1 х 70 / 16 |
30,3 |
948,92 |
1 х 70 / 16 |
30,3 |
1378,72 |
|
|
1 х 70 / 25 |
30,4 |
1035,43 |
1 х 70 / 25 |
30,4 |
1465,23 |
|
|
1 х 95 / 16 |
31,9 |
1065,15 |
1 х 95 / 16 |
31,9 |
1648,35 |
|
|
1 х 95 / 25 |
32,0 |
1151,65 |
1 х 95 / 25 |
32,0 |
1734,85 |
|
|
1 х 120 / 16 |
33,4 |
1174,94 |
1 х 120 / 16 |
33,4 |
1911,64 |
|
|
1 х 120 / 25 |
33,5 |
1261,45 |
1 х 120 / 25 |
33,5 |
1998,15 |
|
|
1 х 150 / 25 |
35,0 |
1387,86 |
1 х 150 / 25 |
35,0 |
2308,66 |
|
|
1 х 150 / 35 |
35,0 |
1486,37 |
1 х 150 / 35 |
35,0 |
2407,17 |
|
|
1 х 185 / 25 |
36,6 |
1529,75 |
1 х 185 / 25 |
36,6 |
2665,45 |
|
|
1 х 185 / 35 |
36,6 |
1628,26 |
1 х 185 / 35 |
36,6 |
2763,96 |
|
|
1 х 240 / 25 |
38,8 |
1744,38 |
1 х 240 / 25 |
38,8 |
3217,68 |
|
|
1 х 240 / 35 |
38,8 |
1842,89 |
1 х 240 / 35 |
38,8 |
3316,19 |
|
|
1 х 300 / 25 |
40,9 |
1970,00 |
1 х 300 / 25 |
40,9 |
3811,70 |
|
|
1 х 300 / 35 |
40,9 |
2068,51 |
1 х 300 / 35 |
40,9 |
3910,21 |
|
|
1 х 400 / 35 |
44,3 |
2431,69 |
1 х 400 / 35 |
44,3 |
4887,29 |
|
|
1 х 500 / 35 |
47,5 |
2827,22 |
1 х 500 / 35 |
47,5 |
5896,72 |
|
|
1 х 630 / 35 |
50,7 |
3275,80 |
1 х 630 / 35 |
50,7 |
7143,40 |
|
|
1 х 800 / 35 |
54,5 |
3847,71 |
1 х 800 / 35 |
54,5 |
8758,91 |
Особенности включения по типу заземления
При расчётах на этапе проектирования схем прокладки кабелей рассматривают способ присоединения «нейтрали» к «земле». Нейтраль – это проводник, соединяющий в одну точку нулевые провода обмоток питающих трансформаторов или генераторов (в трёхфазных сетях). Различают два вида включения кабелей-СПЭ для эксплуатации, а именно:
- схема с изолированной нейтралью (ИН);
- схема с глухозаземлённой нейтралью (ЗН).
В зависимости от вида включения, для линий организована защита от коротких замыканий. В сетях с изолированной нейтралью кабель может эксплуатироваться при замыкании одной фазы на «землю» (ОЗЗ) довольно продолжительное время. Такое однофазное замыкание не требует немедленного отключения для ремонта. Ток замыкания невелик, но вызывает старение кабеля.
Осторожно! ОЗЗ при глухозаземлённой нейтрали требует немедленного срабатывания защитного отключения. Ток замыкания при этом очень большой, и проводник может сгореть
Типы подключения нейтрали
Емкость кабеля
|
Номинальное сечение жилы, мм2 |
емкость 1 км кабеля, (мкФ) |
|
50 |
0,23 |
|
70 |
0,26 |
|
95 |
0,29 |
|
120 |
0,31 |
|
150 |
0,34 |
|
185 |
0,37 |
|
240 |
0,41 |
|
300 |
0,45 |
|
400 |
0,50 |
|
500 |
0,55 |
|
630 |
0,61 |
|
800 |
0,68 |
Прокладка и испытание кабелей
- Прокладка кабелей должна осуществляться в соответствии с проектом производства работ и инструкцией ОАО «Камкабель» № ИМ СК — 20 — 03 ( «Прокладка силовых кабелей на напряжение 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена»);
- Прокладка кабелей должна выполняться специализированной монтажной организацией, имеющей соответствующее оборудование, приспособления, инструмент, материалы и квалифицированных специалистов;
- Кабели могут прокладываться в земле (траншее), в кабельных помещениях (туннели, галереи, эстакады), в блоках (трубах), в производственных помещениях (в кабельных каналах, по стенам). Способ прокладки кабелей выбирается на стадии проектирования кабельной линии;
- При прокладке кабелей с ПЭ оболочкой на воздухе в кабельных сооружениях и производственных помещениях проектом должно быть предусмотрено нанесение огнезащитных покрытий на оболочку;
- Кабели прокладываются без ограничения разности уровней;
- Тяжение кабелей во время прокладки должно производиться при помощи проволочного кабельного чулка, закрепляемого на оболочке или за токопроводящую жилу при помощи клинового захвата.
Допустимые усилия тяжения не должны превышать:
50 Н/мм2 (5 кГс/мм2) — для кабелей с медной жилой;
30 Н/мм2 (3 кГс/мм2) — для кабелей с алюминиевой жилой.
|
сечение жилы, мм2 |
50 |
70 |
95 |
120 |
150 |
185 |
240 |
300 |
400 |
500 |
630 |
800 |
|
усилия тяжения, кН |
||||||||||||
|
алюминиевая жила |
1,50 |
2,10 |
2,85 |
3,60 |
4,50 |
5,55 |
7,20 |
9,00 |
12,00 |
15,00 |
18,90 |
24,00 |
|
медная жила |
2,50 |
3,50 |
4,75 |
6,00 |
7,50 |
9,25 |
12,00 |
15,00 |
20,00 |
25,00 |
31,50 |
40,00 |
- Минимальный радиус изгиба кабелей при прокладке должен быть не менее 15 DH, где DH — наружный диаметр кабеля. При монтаже с помощью специального шаблона допускается минимальный радиус изгиба 7,5 DH;
- Кабельные металлические конструкции должны быть заземлены в соответствии с ПУЭ и СНиП 3.05.06 — 85;
- При прокладке кабельной линии кабели трех фаз должны прокладываться параллельно и располагаться треугольником или в одной плоскости;
- Скрепление кабелей трех фаз в треугольник должно осуществляться лентами, стяжками, хомутами или скобами. Шаг скрепления, тип, конструкция и материал креплений определяется при проектировании кабельной линии;
- При параллельной прокладке кабелей в плоскости (в земле и в воздухе) расстояние по горизонтали в свету между кабелями отдельной цепи должно быть не менее размера наружного диаметра кабеля;
- Кабели могут быть проложены без предварительного подогрева при температуре окружающей среды: не ниже -20°С — марки с ПЭ оболочкой: АПвП, ПвП, АПвПу, ПвПу, АПвПг, ПвПг, АПвПуг, ПвПуг, АПвП2г, ПвП2г, АПвПу2г, ПвПу2г;
- Не ниже -15°С — марки с ПВХ оболочкой: АПвВ, ПвВ, АпвВнг-LS, ПвВнг-LS.
При температурах от минус 15 °С до минус 40 °С (для кабелей с ПВХ — оболочкой), и от минус 20 °С до минус 40 °С (для кабелей с ПЭ — оболочкой) прокладка кабеля допускается только после предварительного прогрева кабеля.
Испытание кабелей после прокладки и монтажа
После прокладки и монтажа кабелей рекомендуется проводить испытания кабельной линии постоянным напряжением 60 кВ или переменным напряжением 30 кВ частотой 0,1 — 400 Гц в течение 15 минут. Допускается испытание переменным напряжением 10 кВ частотой 50 Гц в течение 24 часов.
Нормы намоток кабелей на барабаны
|
номинальное сечение жилы, мм2 |
максимальная длина кабеля на барабане, м |
||
|
деревянный барабан № 18 (диаметр 1800 мм) |
деревянный барабан № 22 (диаметр 2200 мм) |
металлический барабан № 22 (диаметр 2200 мм) |
|
|
50 |
950 |
1900 |
2450 |
|
70 |
850 |
1700 |
2200 |
|
95 |
800 |
1500 |
2000 |
|
120 |
700 |
1400 |
1800 |
|
150 |
650 |
1250 |
1650 |
|
185 |
600 |
1150 |
1500 |
|
240 |
550 |
1050 |
1350 |
|
300 |
450 |
950 |
1200 |
|
400 |
400 |
800 |
1050 |
|
500 |
350 |
700 |
900 |
|
630 |
300 |
600 |
800 |
|
800 |
250 |
500 |
700 |
Области применения СПЭ-кабеля
Исходя из приведенного выше сравнения можно определить области, где применение СПЭ-кабеля может быть наиболее целесообразно и даст наибольший эффект.
— исходя из стоимости, это уровни напряжений 15,20,35 кВ, где даже первоначальные капитальные затраты на кабель будут ниже.
— при необходимости передачи большой мощности. Классическим примером может послужить вывод мощности от генератора на шины РУ тепловой электростанции. Несколько таких проектов уже были реализованы на российских предприятиях. При этом в качестве альтернативы рассматривались сооружение медного шинопровода, прокладка 8–12 бумажных кабелей или нескольких кабелей с СПЭ изоляцией сечением 630 или 800 мм2. Как показывает практика, применение полиэтиленовых кабелей позволяет достичь экономии не только за счет кабельных линий, но и за счет уменьшения затрат на строительную часть. При обслуживании затраты на содержание полиэтиленового кабеля минимальны.
— СПЭ кабель поможет выйти из ситуации, когда кабель с бумажной изоляцией даже максимального сечения не проходит по пропускной способности. Так как пропускная способность полиэтиленового кабеля выше и максимальное сечение жилы может достигать 800 мм2. целесообразней использовать один кабель большого сечения. Это касается и случаев прокладки «спаренных» кабелей, когда взамен 2–х кабелей 240 мм2. целесообразней проложить 1 кабель сечением 500 мм2.
Еще одним случаем обязательного применения полиэтиленовых кабелей является наличие большой разности уровней по трассе прокладки. При использовании бумажно-масляных кабелей происходит осушение изоляции кабелей в высоких точках, что может повлечь за собой пробой. При этом даже небольшая разность уровней прокладки может стать причиной многочисленных повреждений на кабельных линиях. В качестве показательного примера можно привести ситуацию на одном из нефтехимических предприятий в Сибири, где находятся в эксплуатации большое количество бумажно-масляных кабелей 35 кВ. При заходе кабельных линий на подстанцию перепад уровней составляет 10–15 м. Несмотря на нестекающую изоляцию кабелей, каждая кабельная линия на подстанции повреждалась по несколько раз, в результате практически на каждой фазе были установлены соединительные муфты.
Для исключения случаев пробоя бумажных кабелей и обеспечения надежности электроснабжения руководством энергетического комплекса предприятия было принято решение о замене концевых участков кабельных линий на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена.
— использование кабелей с СПЭ изоляцией необходимо при особых требованиях к надежности электроснабжения, так как повреждаемость СПЭ-кабелей чрезвычайно мала.
— при наличии требований по нераспространению горения, рекомендуется применять кабели с оболочкой из поливинилхлорида пластиката пониженной горючести, который прошел соответствующие испытания и имеет сертификат на соответствие нормам пожарной безопасности.
