Провод со стальным сердечником

Обновлено: 17.05.2024

В настоящее время государство и частный сектор запланировали, а в некоторых случаях уже приступили к реализации масштабных производственных проектов. Например, в Якутии и Иркутской области в ближайшее десятилетие только в сфере металлургии и золотодобычи получат развитие проекты по строительству и модернизации таких объектов, как:

ОАО «Сибцветметниипроект», Холоднинский ГОК — 35 МВт, 220 млн кВт•ч/год;
ОАО «ЗАБАЙКАЛИНВЕСТ», Чинейский ГОК — 67—207 МВт, 1000 млн кВт•ч/год;
ЗАО «СЭМЗ» (Электрометаллургический завод в г. Братске) — 90 МВт, 675 млн кВт•ч/год.

И это лишь часть проектов региона. Энергосистема Новосибирской области также имеет обоснованные потребности в модернизации линий электропередачи. Особенность энергетического комплекса области состоит в том, что все крупные электростанции региона расположены в Новосибирске, который является избыточным по мощности и энергии. Между тем в целом Новосибирская энергосистема дефицитна.

По оценкам ОАО «СО ЕЭС», при- рост нагрузки в данном регионе к 2016 году составит 265 МВт, по оценкам администрации Новосибирской области — 511 МВт. И это лишь самые поверхностные факты, приводящие к необходимости решить задачу передачи повышенных мощностей по новым и существующим электрическим сетям.

Очевидно, что одной из самых важных составляющих технического и технологического перевооружения предприятий является использование энергосберегающей, высокотехнологичной и высокоэффективной кабельнопроводниковой продукции, способствующей:

увеличению пропускной способности электросетей;
снижению потери электро- энергии при передаче;
обеспечению бесперебойности энергоснабжения в сложных природных условиях;
повышению надёжности и долговечности высоковольтных воздушных линий электропередачи.

Рассмотрим ряд наиболее технологичных вариантов проводов для ВЛ, предлагаемых к использованию.

Провод марки ACCR (Aluminum Conductor Composite Reinforced)

В проводе используется сердечник из металлокомпозита в обёртке из высокотемпературных алюминий-цирконидных (Al-Zr) проводов — конструкция, где и композитный сердечник, и наружные пучки AL-Zr обеспечивают прочность кабеля и повышение проводимости. Композитный сердечник состоит из волокна алюминиевой керамики высокой чистоты (оксид алюминия Al2O3). Наружные «пряди» Al-Zr являются температуростойким сплавом, который позволяет непрерывно работать при 210°С с пиковыми нагрузками до 240°С. Для сравнения, заявленная рабочая температура сталеалюминиевого провода АС (ACSR) — 70°C, а максимально допустимая — 90°C. Основные достоинства провода — сердечник в 2 раза легче стального аналога, обладает более высокой электропроводностью, имеет коэффициент теплового расширения в половину такой же величины для стали.

Провод марки GTACSR («Gapped» TAL alloy Aluminium Conductor Steel Reinforced)

Это провод с зазором, изготовленный из алюминиевых сплавов, стойких к высоким температурам. Алюминиевые проводники внутреннего слоя, ближайшего к сердечнику, имеют трапецеидальное сечение. Внутренний слой изготовлен таким образом, что между ним и стальным сердечником есть зазор, заполненный смазкой, стойкой к воздействию температуры. Такая конструкция обеспечивает скольжение алюминиевых слоев относительно стального сердечника. Основные достоинства: малое удлинение (провисание) провода вследствие роста температуры, определяемое только линейным коэффициентом расширения стали, исключение механического натяжения алюминиевого слоя и увеличение передаваемой мощности.

Провод марки АССС (Aluminum Conductor Composite Core)

Одна из причин появления проводов с композитным сердечником — желание избежать одной из основных эксплуатационных проблем, имеющихся у стальных сердечников, — перегрева в условиях пиковых электрических нагрузок, что приводит к растяжению провода и провисанию ниже допустимой нормы. Провод с сердечником из композитов обладает более низким коэффициентом термического рас- ширения и поэтому менее подвержен тепловому расширению и, соответственно, существенно меньшей стреле провеса.

Процесс производства сердечника для АССС состоит из ряда производственных стадий. Во время процесса пултрузии — получения стеклопластиковых профилей путём вытягивания через нагретую до 130—150°С формообразующую фильеру стекловолокнистых мате- риалов, пропитанных полиэфирной смолой или другой термореактивной смолой, — формируют цельный сердечник цилиндрической формы, в то время как слой волокон из Е-стекла укладывается вокруг наружной оболочки. Связанные волокна пропитываются высокотемпературной связующей эпоксидной смолой. Слой стеклопластика служит двум целям: отделяет углеволокно от проводящего алюминиевого покрытия для предотвращения гальванической коррозии; «уравновешивает» болеехрупкое углеволокно и улучшает гибкость и прочность сердечника.

Сердечники имеют раз- меры, соответствующие стандартным размерам, диаметрами от 12,7 до 69,85 мм, что обеспечивает их применение для изготовления проводников с пропускной способностью от 300 до 3500 А.

При испытании провод подвергали высоким напряжениям: сердечник размером 9,5 мм был испытан нагрузкой 18 567 кг при темпера- туре окружающей среды. В результате оказалось, что кабельная си- стема АССС может непрерывно работать при 180°С и выдерживать кратковременные скачки до 200°С с провисанием всего лишь 10% от величины провисания кабеля со стальным сердечником. В отличие от обычных проводников со стальным сердечником, которые имеют относительно высокий коэффициент термического расширения, сердечник проводника АССС стабилен по размерам с коэффициентом термического расширения 1,6 x 10-6 °C (у стали: 11,5 x 10-6 °C). В протяжённой многоцепной линии провода с композитными сердечниками пере- дают в 2 раза больше мощности по сравнению с проводом со стальным сердечником такого же веса и напряжения. При стоимости продукта АССС за 1 км приблизительно в три раза выше традиционных проводов общий экономический эффект от их применения обеспечивает высокую окупаемость.

Биметаллический провод

Биметаллический провод - это кабельно-проводное изделие, изготовленное из двух ("би") различных металлов.

Чем интересна и выгодна такая конструкция, где используются биметаллические провода, какие разновидности существуют, кто их производит - в статье мы отвечаем на эти вопросы, а также проводим обзор популярных марок.

Биметаллический провод - виды и применение

Конструктивно биметаллические провода производят следующими способами:

вокруг одно- или мультипроволочного сердечника из одного металла осуществляют повив одного или нескольких проводников из другого;
на внешнюю поверхность электропроводника наносится слой другого металла (от десятых долей до нескольких миллиметров). Обязательное условие этого метода - полное отсутствие зазоров между металлами и их непосредственный гальванический контакт. Пример технологии - плакирование.

Классификация неизолированных проводов

В состав биметаллических проводов могут входить сталь, медь, алюминий и другие металлы. Наиболее часто встречающиеся комбинации в биметаллических изделиях:

сталь и медь (или ее сплавы, например, бронза);
сталь и алюминий (или его сплавы: дюралюминий, алдрей);
алюминий и медь;
медь и серебро.

Одна из важных причин использования пары металлов - возможность снизить цену на биметаллический кабель. К примеру, совместив более дешевую сталь или алюминий с дорогой медью можно получить конечный кабельный продукт, который по характеристикам не будет отличаться от цельномедного провода.

Конструкция биметаллических проводников

Уменьшение погонного веса и трудоемкости монтажа - дополнительный плюс-фактор для работы с кабелями-биметалликами. Например, удельный вес алюминия в 3 с небольшим раза меньше, чем у меди. Приблизительно в этих же порядках будет и разница в общей массе медноалюминиевого и медного проводника.

Еще одна причина - возможность варьирования характеристиками проводного изделия, что позволяет изготовить биметаллические провода с улучшенными или даже уникальными техническими параметрами, к примеру, с повышенной механической устойчивостью или со сниженными коэффициентами затухания.

Основные сферы применения биметаллических проводов и кабелей:

воздушные линии электропередач - для передачи и распределения электрической энергии напряжением 0,4-1150 кВ;

абонентские линии связи - для передачи высокочастотных сигналов радио, ТВ, интернета;

электротранспорт - в качестве электропроводников контактной сети, железнодорожных сигнальных перемычек и соединителей;

машино- и приборостроение - при изготовлении антенн, дроссель-трансформаторных и радиотехнических выводов;

для стационарного монтажа систем энергоподключения устройств и механизмов к сетям 0,45/1 кВ переменного/постоянного электротока;

авиапроводка и другие кабеля спецназначения;

для заземления электросетей.

Биметаллические провода изготавливают "голыми" или же с изолирующим слоем из пластмассовых полимеров.

Биметаллический провод – обзор марок

Приводим описание и базовые технические параметры наиболее известных марок биметаллических проводов.

АС
Марка АС сконструирована в виде стального оцинкованного проволочного сердечника, повитого алюминиевыми токопроводниками. Сталеалюминиевый биметаллический провод АС применяется для воздушного монтажа на ЛЭП-опорах. Рабочее электронапряжение АС - 0,38/0,66/1/10/35/110/220/500 кВ, электросопротивление - до 0,0283 Ом/км, срок эксплуатации (гарантийный) - от 45 лет (4 года).

Модификации марки АС:

АСК - сердечник заполняется нейтральным смазывающим веществом с повышенными показателями устойчивости к нагреву;
АСКС - пространство между проволоками сердечника и его внешняя поверхность заполнены аналогично марке АСК;
АСКП - пространство между проволоками всего провода заполнено аналогично АСК, но без покрытия внешней поверхности.

Марка БСМ - это биметаллический сталемедный провод, не имеющий изоляции и используемый как в качестве самостоятельного электроводника на электротрассах 3/25 кВ, так и для производства других марок кабельно-проводных изделий. Кроме того, марка может применяться для изготовления выводов в радиочастотных, авиационных и других видах кабелей. БСМ имеет круглую форму и состоит из стального сердечника в медной оболочке.

Марка ПБСМЭ отличается улучшенной эластичностью.

Марка ПБСМД состоит из 19 проволок, скрученных по принципу точечного касания (ТК).

Марка ПСБАВ представляет собой биметаллический провод со сталемедной монопроволочной жилой в ПВХ-изоляторе. ПСБАВ применяется для подвешивания на воздушных трассах связи и радиотрансляции в точках пересечения с электротрассами 0,66/1 кВ. Электросопротивление изоляционного слоя марки - от 20 МОм/км, усилие на разрыв - от 75 кгс/мм, срок эксплуатации - от 5 лет.

Марка ПСБАП - аналогичный провод в изоляции из полиэтилена, ПСБАР - из резины.

Производители биметаллических проводов

Марка биметаллического провода АС выпускается многими заводами РФ: Электрокабель, Камкабель, Псковкабель, Рыбинсккабель, Москабель, Томсккабель и другими.

ООО "ЗМИ-Профит" - многопрофильное предприятие из Магнитогорска с амбициозными планами полного удовлетворения внутренних потребностей РФ в биметаллических проводниках. Завод является единственным в России изготовителем сталемедных кабельных изделий и проволоки с проводимостью электротока на уровне 20-70% от аналогичного показателя меди. ООО "ЗМИ-Профит" изготавливает марки проводов ПБСМ, ПБСМД, ПБСМЭ (Эл) и проволок БСМ, ПБР, ПБРО, ПБВТ, ПСМ.

На рынке биметаллических проводов России присутствует определенное количество продукции из Китая и других стран.

Ищете, где купить биметаллические провода? Поможем!
Отправьте заявку он-лайн или позвоните по бесплатному

Провод со стальным сердечником

В данном обзоре мы подробно рассмотрим, что за кабель СИП, его конструкцию, технические характеристики, область применения и разновидности.

В процессе построения магистральных энергонесущих линий, которые прокладываются воздушным способом, а также ответвлений от них, используются различные, весьма разнообразные по своим техническим характеристикам, марки кабелей. Провода для ВЛ могут оснащаться изоляцией, изготавливаться из меди, стали, алюминия, стальалюминия или альдрея.

Самонесущие изолированные провода пользуются особой популярностью среди проектировщиков и монтажников, поскольку они более надежны, меньше подвержены налипанию снега и образованию наледи, отличаются меньшими транспортными потерями электроэнергии, простотой и удобством монтажа, возможностью присоединения провода ВЛ без отключения энергоустановки от напряжения и минимизируют возможность незаконных подключений.

Описание кабеля СИП и его конструкция

СИП – это специальная марка cамонесущего изолированного кабеля для ЛЭП, которая специально разработана для воздушных опор и предназначена для эксплуатации в сетях переменного напряжения от 0,6/1 кВ до 35 кВ на частотах до 50 Гц. Изоляция провода ВЛ марки СИП выполнена из термопластичного или светостабилизированного полиэтилена, стойкого к воздействию ультрафиолета и озона. Уплотненные фазные мультипроволочные жилы изделия имеют круглую форму и скручены из алюминиевых проволок, а нулевая неизолированная несущая жила, при ее наличии, представляет собой скрутку проволоки из алюминиевого сплава вокруг центрального стального сердечника. Фазные жилы, числом от 1 до 4 и сечением от 16 до 120 мм2, дополнительно скручиваются вокруг нейтральной в правом направлении.

Кабель для улицы СИП 16 кв мм, как и другие макро-размеры марки, рассчитан на эксплуатацию в пределах температур окружающей среды -60/+50 °С, при этом его монтаж следует осуществлять при морозе не более -20 °С. Провод СИП имеет неплохие показатели гибкости, его минимальный радиус изгибания составляет 10 Дн. Минимальный период эксплуатации кабеля СИП достигает 40 лет, гарантийный срок - 3 года.

Область применения кабеля СИП

Как уже было отмечено, СИП-кабель является оптимальным решением при выборе марки для монтажа ЛЭП. Именно его мы наиболее часто видим на воздушных опорах ВЛ. Кроме того, провода СИП применяются для формирования линейных ответвлений от магистральных электролиний для создания вводов к жилым помещениям и прочим постройкам.

У владельцев или строителей частного жилья часто возникает вопрос, что за кабель СИП следует протянуть от столба к дому, чтобы бесперебойно получать электроснабжение, и как правильно осуществить его монтаж? Вот короткая инструкция:

получить необходимые разрешительные документы в энергонадзорных органах. Важно помнить, что именно сотрудники энергонадзора осуществляют окончательное подключение кабеля к магистрали,

подобрать макро-размер. Если для дома достаточно одной фазы, то используется 2-жильный провод СИП-4, если нужны три – 4-жильный. Что касается сечения, то обычно выбирают кабель для улицы СИП 16 кв мм, поскольку меньше нельзя, а больше – нет необходимости, ведь 60 А нагрузки для среднего частного дома вполне достаточно. Таким образом, подключая 1 фазу, вы уже знаете ответ на вопрос, что за провод СИП-4 2х16 – эта именно та марка, которая вам потребуется,

непосредственная протяжка кабеля СИП производится через крюки, крепление – при помощи анкеров и бандажных лент.

В качестве наглядного пособия по вводу электропитания в дом рекомендуем посмотреть видео о прокладке СИП:

Кабель с сердечником

По своей конструкции кабели с сердечником отличаются от обычных изделий наличием в их составе особого усиливающего элемента. Последний укладывается по всей длине кабельного проводника и упрочняет его по направлению растяжения. Материалом, из которого изготавливается сердечник, может служить легкий металл или особо прочные марки полимеров.

Зачем нужен сердечник в кабеле?

Наличие продольного усиливающего элемента позволяет увеличивать растягивающую нагрузку на кабельное изделие, то есть сделать его более прочным на разрыв. Благодаря такому усовершенствованию кабель с сердечником приобретает универсальные свойства, а срок службы значительно увеличивается.

Важно!
В усиленном варианте становится возможным воздушный монтаж кабельных линий между опорами, отстоящими одна от другой на значительном удалении.

Использовать для этих целей обычные кабельные изделия типа ВВГ недопустимо, поскольку они под нагрузкой начнут растягиваться, а затем провисать и деформироваться.

Типы сердечников для усиления кабелей. Модификации

Провода с укрепляющим конструкцию элементом условно подразделяются на два типа: изделия с металлическим и композитным сердечниками. Первое из этих исполнений изготавливается на основе стальных проволок с особым покрытием или из распространенного сплава двух металлов – инвара.

Простая проволока

Для изготовления сердечников широко используется стальная проволока с защитным покрытием на основе цинка (ГОСТ 9850-72 года). К преимуществам этого вида армирования относят:

Высокие прочностные показатели.
Низкий коэффициент расширения.
Сравнительно низкая стоимость.

К недостаткам сердечников этого типа относят их подверженность коррозии, что объясняется эксплуатацией таких кабелей на открытом воздухе (при повышенной влажности). В основном такой тип сердечника используется в проводах для воздушных линий, например, марки АС, СИП-2 и т. п.

Дополнительная информация
Для улучшения защиты сердечника от коррозии отдельные производители применяют технологию плакирования стали алюминием.

Стальные сердечники, плакированные алюминием, не только устойчивы к коррозионному воздействию, но и выдерживают рабочие температуры до 350 градусов. Все перечисленные свойства усиливающих элементов позволяют существенно продлить сроки службы кабельной продукции.

Сердечники на основе полимеров

Вторая группа материалов для изготовления сердечников представлена композитами (специалисты называют их "полимерной матрицей"). Этот тип армирования кабельных линий отличается высокими прочностными показателями при сравнительно небольшой плотности (массе). Функцию наполнителя в них выполняют такие волоконные структуры, как:

Расплавленное и остывшее стекло.
Углеродистые соединения.
Базальтовые породы.
Керамические и подобные им составляющие.

Обратите внимание: В качестве матрицы или связующего в них используются обычные эпоксидные смолы.

Для изготовления композитных модулей применяется известный метод пултрузии. Его суть состоит в следующем:

Сначала подготовленный пучок волокон помещается в специальную ванну.
Затем туда же наливается жидкое связующее, пропитывающее исходный материал.
Далее приступают к формированию профиля протягиванием нитей через нагретую фильеру.
На выходе из ванны избытки связующего отжимаются, после чего начинается процесс полимеризации.

На завершающем этапе формирования модулей происходит окончательное их отверждение в печах непрерывного действия. Этот вид сердечников используется в основном в оптоволоконных кабеля, например марки ДПД-П-128М и в некоторых других модификациях.

Обзор существующих марок кабелей с сердечниками

Среди представленных на рынке моделей особым спросом пользуются гибкие кабели с сердечником..

Особой прочностью и высокими эксплуатационными показателями отличаются кабели марки КПВЛ с мощным стальным сердечником и не распространяющей горения оболочкой ПВХ.

Кабели этого класса широко применяются в лифтовых установках общего типа при подводимых питающих напряжениях до 380 Вольт с частотой тока до 60 Гц. Их сердечники представляют собой тонкий несущий трос, скрученный из 49 стальных оцинкованных или луженых проволочек диаметром до 0,3 мм. Благодаря такому устройству эти изделия способны выдерживать растягивающие усилия в тысячи раз большие их массы (в килограммах на погонный метр кабеля). Эксплуатационный ресурс такого кабеля составляет не менее 1 млн. циклов при совершении операций типа "спуск-подъем".

Кабельные изделия марок КПГ1У, КПГ2У и КПГН1У со стальными сердечниками чаще всего применяются в производственных условиях в линиях управления подвижными агрегатами. Под последними понимаются устройства типа тельферов, подъемных и конвейерных механизмов различного назначения.

Провод СИП: расшифровка, конструкция, виды, технические характеристики

Развитие электрических сетей и значительное увеличение количества потребителей обуславливает многочисленные подключения. Которые не представляется возможным выполнить обычными оголенными проводами из-за опасности схлестывания и других факторов. Поэтому на смену классическим линиям, выполненным голым проводом, пришел провод СИП, успевший занять нишу и для бытовых потребителей, и для промышленных. Такая популярность СИПа стала возможной за счет ряда преимуществ, в сравнении с другими марками.

Расшифровка маркировки СИП

В сравнении с другими марками, провод СИП представляет собой токоведущий элемент для передачи электроэнергии, который расшифровывается по трем буквам названия:

С – обозначает, что провод самонесущий;
И – указывает на наличие изоляции вокруг токоведущих жил;
П – говорит о том, что это именно провод, несмотря на наличие изоляционного покрытия и разветвление по жилам, из-за чего его могут приравнивать к кабелю.

Рассмотрите пример такого обозначения – СИП-1-3×20+1×25-0,4, здесь СИП-1 обозначает марку, 3×20 показывает, что три изолированные жилы имеют сечение в 20 мм 2 каждая, 1×25 – означает что нулевая жила имеет сечение 25 мм 2 , 0,4 – номинальное напряжение для данной модели.

В зависимости от конкретной марки, выделяют пять основных разновидностей провода СИП, обозначаемые соответствующими цифрами после буквенного обозначения. В конце может присутствовать одна буква, указывающая на конструктивные отличия и эксплуатационные особенности. Данные отличия в марках СИП определяются конструктивными параметрами, поэтому их будет целесообразнее рассмотреть на конкретных примерах.

Конструкция

Конструктивно все типы проводов СИП содержат жилы, выполненные в определенной форме с заданным количеством, одна из которых может выполнять функции несущей струны для линии.

По типу они различаются таким образом:

СИП-1 – четырехжильный провод, в котором каждая из жил представлена скрученными друг относительно друга проводниками. В данной марке СИП три из них предназначены для трех фаз и оснащены термопластичной изоляцией, а четвертая для нулевого вывода, но она не изолирована. В нулевом проводнике центральная проволока выполнена из стали и является несущей. При наличии в конце маркировки буквы А (СИП-1А), нулевой вывод будет оснащен изоляцией. Рис. 1: конструкция провода СИП-1
СИП-2 – такой же четырехжильный вариант, как и предыдущий, с единственным отличием в том, что нулевой провод имеет изоляцию. В классическом исполнении нулевая жила изолируется термопластичным полиэтиленом, а в марке СИП-2А сшитым полиэтиленом, так же как и фазные. Второй вариант применяется для участков с значительным воздействием атмосферных факторов. Как и предыдущая марка, этот СИП используется в линиях до 1 кВ. Рис. 2: конструкция провода СИП-2
СИП-3 – в отличии от предыдущих марок, представляет собой одножильный вариант токоведущего провода. Конструктивно в центре этого СИП находится стальная несущая проволока, которая окружена алюминиевыми токоведущими жилами. Применяется в высоковольтных линиях напряжением 6 – 35кВ для прокладки фаз на большие расстояния. Рис. 3: Конструкция провода СИП-3
СИП-4 – представляет собой парную систему, в которой каждая жила имеет свою пару, но, в отличии от предыдущих, у нее отсутствует несущий элемент и нулевой провод. Поэтому такая марка не может применяться для монтажа линий, так как существует вероятность ее разрыва при воздействии ветровых нагрузок. В качестве изоляции здесь применяется термопластичный полиэтилен. Существует вариант марки с буквой Н (СИП-4Н), которая свидетельствует о том, что токоведущие элементы изготовлены из сплава алюминия, если буква Н отсутствует, в конкретной марке используется чисто алюминиевая проволока. Рис. 4: Конструкция провода СИП-4
СИП-5 – полностью идентичен с предыдущей маркой – также имеет парное число жил и не содержит нулевого провода с несущим элементом. Единственным отличием является тип изоляции, покрывающей проводники, в марках СИП-5 и СИП-5Н это сшитый полиэтилен, который позволяет повысить рабочий температурный предел до 30%. Рис. 5: конструкция провода СИП-5

Технические характеристики

При выборе конкретной марки провода СИП важно обращать внимание на соответствие характеристик и параметров индивидуальным требованиям потребителя и способу прокладки.

Для этого учитываются такие технические характеристики:

Количество жил – как правило, используются модели с числом токоведущих элементов от 1 до 4;
Сечение – для разных моделей СИП данный параметр варьируется в пределах от 16 до 240 мм²;
Класс напряжения – всего выделяют две категории – до 1кВ (СИП-1, 2, 4, 5) и до 35кВ (СИП-3);
Температурный режим – подразумевает нормальную рабочую температуру, в которой провод будет длительно передавать электроэнергию без потери своих параметров;
Допустимый кратковременный нагрев – может возникать в аварийных режимах, но не должен превышать более 8 часов от годовой нагрузки;
Радиус изгиба – определяет возможность сгибать провод без нарушения механической прочности изоляции и ее диэлектрических свойств.

Все технические характеристики в сравнении для всех марок приведены в таблице ниже:

Читайте также: