По сравнению с традиционными ВЛ с неизолированными проводами (ВЛН) ВЛИ до 1 кВ имеет ряд преимуществ:
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...+60оС.
СИП используется также при сооружении ВЛ с совместной подвеской проводов ВЛ 6—20 кВ, освещения и линий проводной связи.
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:
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 | СИП-1 | СИП-2 | СИП-3 | СИП-4 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Структура СИП | 3 изолированных термопластичным | 3 изолированных термопластичным | 1 изолированная несущая жила с изоляцией из сшитого светостабилизированного полиэтилена | 4 изолированных алюминиевых жилы без нулевой несущей жилы из сплава | |||
Сечения СИП | 3х50+70 | 3х50+54,6 | 1х35 1х50 1х70 1х95 1х... | 2х16 2х25 4х16 4х25 | |||
Распределение механических нагрузок между нулевой и токопроводящими жилами | Отсутствует механическая нагрузка | Отсутствует механическая нагрузка | Не симметричное распределение механических нагрузок между нулевой и токопроводящими жилами. Высокая механическая нагрузка на изоляцию всех жил. | ||||
Ток короткого замыкания (односекундный), кА, для СИП 70мм2 | 5,9 | 4,5 | 3,8 | ||||
Длительно допустимая температура нагрева, оC для СИП 70мм2 | 70/90 | 90 | 80 | ||||
Максимально допустимая температура нагрева при к.з. оC | 135 (160)/250 | 250 | 130 | ||||
Риск короткого замыкания между нулевой и токопроводящими жилами | Средний | Малый | Малый | Малый | |||
Устойчивость к атмосферным перенапряжениям | Средняя | Высокая | Высокая | Высокая | |||
Трудоемкость выполнения ответвлений | Малая | Малая | Средняя | ||||
Возможность прокладки по стенам зданий | Нет | Есть | Нет | Есть | |||
Антикоррозионные свойства | Средние | Высокие | Высокие | Высокие | |||
Возможность соединения СИП в пролете | Есть, надежное герметичное соединение выполняется при помощи соединительных зажимов. | Есть, надежное герметичное соединение выполняется при помощи соединительных зажимов. | Нет, соединение СИП осуществляется в шлейфах на опорах. | ||||
Стоимость линейной арматуры выполненной по Европейскому стандарту CENELEC | 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 | 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. | ||||
Трудоемкость монтажа | Легко и просто монтировать, так как вся анкерная и подвесная арматура крепит одну несущую жилу. Требуется динамометрический ключ. | Легко и просто монтировать, так как | Сложнее, чем для СИП–1 и СИП–2. Труднее определить нулевую жилу. Требуется динамометрический ключ |
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–1 — так как на нулевой жиле возможно возникновение потенциала, монтаж по фасадам зданий СИП с неизолированной нулевой жилой не допускается.
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–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.
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.
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:
Провод марки СИП-3 предназначен для применения в воздушных линиях электропередачи на переменное напряжение до 20 кВ номинальной частотой 50 Гц в районах с умеренным, холодным и тропическим климатом.
Провод — одножильный. Жила скручивается из проволок алюминиевого сплава AlMgSi с уплотнением.
Изоляция жилы — светостабилизированный сшитый полиэтилен.