Кабель среднего напряжения: основа современной системы распределения электроэнергии.

В обширной архитектуре электроэнергетических систем кабели среднего напряжения (СН) служат важнейшими артериями, по которым электроэнергия поступает от источников генерации и высоковольтных линий электропередачи к конечным потребителям — заводам, торговым центрам и жилым районам. Как правило, работая в диапазоне напряжений от 1 кВ до 35 кВ (с распространенными номинальными значениями, такими как 6/10 кВ, 8,7/15 кВ и 12/20 кВ), эти кабели являются основой подземных и защищенных воздушных распределительных сетей. В отличие от своих низковольтных аналогов, используемых для проводки конечных потребителей, кабели СН имеют сложную многослойную конструкцию, позволяющую выдерживать более высокие электрические нагрузки, обеспечивая эффективную, безопасную и надежную передачу электроэнергии на средние расстояния с минимальными потерями.

Анатомия кабеля среднего напряжения: многоуровневая система защиты.

Конструкция кабеля среднего напряжения — это чудо материаловедения, где каждый слой выполняет свою особую и жизненно важную функцию, работая согласованно для удержания и контроля электрического поля.

• Дирижер: Обычно это медные или алюминиевые провода, многожильные для обеспечения гибкости. Площадь поперечного сечения подбирается таким образом, чтобы пропускать необходимый ток с приемлемыми потерями и повышением температуры.

• Экран проводника (экран жилы): Тонкий экструдированный слой полупроводникового материала, который сглаживает электрическое поле на границе раздела между шероховатой поверхностью проводника и основной изоляцией. Он предотвращает частичные разряды — микроскопические искры, которые со временем разрушают изоляцию.

• Основная изоляция: Сердце кабеля. Сшитый полиэтилен (СХПЭ) — это современный, доминирующий материал, ценимый за превосходную диэлектрическую прочность, термическую стабильность (до 90 °C в непрерывном режиме) и устойчивость к влаге и химическим веществам. Исторически также использовался этиленпропиленовый каучук (ЭПР), ценившийся за свою гибкость.

• Изоляционный экран: Ещё один полупроводниковый слой, приклеенный к внешней поверхности основной изоляции. Его назначение, совместно с проводящим экраном, — создание идеально гладкого цилиндрического конденсатора, обеспечивающего равномерное радиальное электрическое поле без опасных концентраций.

• Металлический экран/защита: Критически важный защитный слой. Обычно изготавливается из медной ленты, проволоки или их комбинации и выполняет три ключевые функции:

• Ограничивает электрическое поле внутри кабеля.

• Обеспечивает низкоимпедансный путь для протекания тока короткого замыкания в случае повреждения изоляции, позволяя защитным устройствам быстро срабатывать.

• Выступает в качестве эквипотенциального связующего слоя и обеспечивает некоторую электромагнитную защиту.

• Внешняя оболочка (чехол): Финальный защитный барьер обычно изготавливается из ПВХ, полиэтилена (ПЭ) или композитов с низким дымовыделением и нулевым содержанием галогенов (ЛСЖХ). Он обеспечивает механическую защиту, влагостойкость и защиту от химических веществ, солнечного света и истирания. При непосредственной заглублении под оболочку может быть добавлена ​​гофрированная стальная лента или проволочная броня для повышения устойчивости к сдавливанию.

Основные технологии: Революция в области изоляции из сшитого полиэтилена (СХПЭ).

Переход от более старых материалов, таких как ПИЛК (бумажная изоляция, свинцовое покрытие), к СХПЭ определил развитие современных технологий кабелей среднего напряжения. СХПЭ создается путем сшивания молекул полиэтилена с использованием химических или радиационных процессов, превращая его из термопластичного (плавкого) материала в термореактивный. Это придает ему следующие свойства:

• Повышенная рабочая температура: Лучше справляется с перегрузками и короткими замыканиями.

• Превосходные диэлектрические свойства: Более низкие диэлектрические потери и более высокая прочность на пробой.

• Меньший вес и более простая установка: Не требуется ни свинцовая оболочка, ни система пропитки маслом.

• Снижение затрат на техническое обслуживание: Устойчив к проблемам поглощения влаги, которые были характерны для бумажной изоляции.

Ключевые области применения: где доминируют кабели среднего напряжения

• Распределительные сети коммунальных предприятий: Основное назначение – создание подземной электросети в городах и пригородах, обеспечивающей питание от подстанций к распределительным трансформаторам.

• Промышленные предприятия и шахты: Привод в действие крупных двигателей, насосов и технологического оборудования на предприятиях, часто в сложных условиях, требующих специальных защитных оболочек (маслостойких, бронированных).

• Торговые комплексы и больницы: Выполняют функцию основных силовых стояков в крупных зданиях и обеспечивают надежное электроснабжение критически важных систем обеспечения безопасности жизнедеятельности.

• Возобновляемая энергия: Соединение ветротурбин на ферме или передача электроэнергии от солнечных инверторных станций к точке подключения к сети.

• Морской и шельфовый сектор: Обеспечение электропитанием судов и морских платформ, требующее повышенных показателей пожарной безопасности, дымоудаления и токсичности.

Монтаж, соединение и завершение: искусство обеспечения непрерывности.

Надежность системы среднего напряжения зависит как от качества монтажа на месте установки, так и от заводского изготовления.

• Установка: Требуется бережное обращение, чтобы не превысить минимальный радиус изгиба, так как это может повредить изоляционные экраны. Правильная техника протяжки и подбор диаметра трубы имеют решающее значение.

• Соединительные муфты для кабелей: Используется для соединения двух отрезков кабеля. Предварительно отформованные, термоусадочные или холодноусадочные соединения должны тщательно восстанавливать соединение проводников и, что наиболее важно, восстанавливать непрерывный интерфейс полупроводник-изоляция-полупроводник и контроль электрического поля.

• Кабельные разъемы: Подсоедините кабель к распределительным устройствам, трансформаторам или воздушным линиям электропередачи. Они обеспечивают снятие напряжения в месте разреза металлического экрана, используя конусы напряжения или геометрическую градацию для предотвращения разрушительной концентрации поля. Они могут быть внутренними, наружными или разъемными (углового типа).

Тестирование и техническое обслуживание: обеспечение надежности на протяжении всего срока службы.

Кабели среднего напряжения подвергаются строгим испытаниям на протяжении всего срока службы:

• Заводская приемка: Включает в себя испытания на частичные разряды (ЧР) при повышенном напряжении для обеспечения целостности изоляции, а также измерение тангенса угла диэлектрических потерь (коэффициента рассеяния).

• Монтаж на объекте: Испытания на устойчивость к высокому напряжению постоянного тока (Привет-Горшок) обычно проводятся после монтажа и соединения для подтверждения целостности изоляции перед включением напряжения.

• Мониторинг состояния: Для критически важных цепей такие методы, как распределенное измерение температуры (ДТС) с использованием волоконной оптики или мониторинг частичных разрядов, могут обеспечить раннее предупреждение о развивающихся неисправностях.

Кабели среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена (СХПЭ) — это бесшумная, интеллектуальная основа современной, надежной электросети. Их сложная многослойная конструкция элегантно решает сложную проблему безопасного контроля высоких электрических нагрузок. По мере развития электросетей с увеличением доли распределенной генерации (солнечной, ветровой) и инфраструктуры «умных городов» спрос на надежные, высокопроизводительные кабели среднего напряжения будет только расти. Их роль в обеспечении перехода к более электрифицированному, эффективному и возобновляемому энергетическому будущему имеет фундаментальное значение, доказывая, что некоторые из наиболее важных элементов инфраструктуры — это то, что мы редко видим, проложенное под нашими ногами или незаметно проходящее через наши города.

Кабели среднего напряжения группы компаний Жуйян

●Силовой кабель среднего напряжения КУ СХПЭ ПВХ

●Медный силовой кабель среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена (СХПЭ) SWA

●Кабель среднего напряжения с алюминиевым проводником и изоляцией из сшитого полиэтилена и ПВХ.

●Электрический кабель JKLGYJ 10 кВ 120/20