что такое несущая жила сип
СИП: самонесущий изолированный провод. Что это?
Содержание
СИП: самонесущий изолированный провод. Что это?
По всей стране воздушные линии электропередач связывают населенные пункты. Протяженность сетей достигает нескольких миллионов километров. Такая разветвленность системы вызывает сложности в эксплуатации, особенно в устаревших сетях с неизолированными проводами. На смену им приходят изолированные, более совершенные, способные повысить качество электроснабжения. Каким образом? Читайте и узнаете.
Установлено, что около 80% технологических нарушений приходится на замыкания в линиях с напряжением 0,4 – 10 кВ. Самыми очевидными факторами, вызывающими аварийные ситуации в сетях электроснабжения, являются повреждения проводов в результате схлестываний от порывов ветра, обледенения, падения деревьев. Кроме того, неизолированный провод имеет свойство ржаветь, особенно в условиях с агрессивной окружающей средой, например, в приморье, вблизи заводов и т.д. Из-за аварий в электросетях бывают надолго обесточены города и даже целые районы. Снизить риск возникновения таких ситуаций помогает использование в воздушных электросетях самонесущего изолированного провода – СИП. В чем особенность и насколько рационально его применение? Расскажем подробно.
Из чего состоит СИП?
Это жгут, в конструкции которого имеется несколько алюминиевых токопроводящих жил и нулевая несущая жила. Особенностью является изоляция, покрывающая все жилы или только некоторые из них. Она выполнена из полиэтилена. Данный материал не требует больших затрат при производстве и обладает рядом важных свойств: влагонепроницаем, нетоксичен, имеет механическую прочность и высокое пробивное напряжение. Для упрочнения структуры проводят его сшивку, к примеру, нагревом в среде нейтрального газа под давлением или путем добавления особых веществ – силанов. В результате повышается допустимый температурный предел материала: с 70 до 90 °С – при продолжительном воздействии, до 130 °С – в течение 8 ч, до 250 °С – при коротком замыкании. Оболочка способна возвращать исходную форму после деформации. После этого полиэтилен подвергают светостабилизации, т.е. добавляют в него вещества, снижающие разрушительное воздействие УФ-излучения.
Историческая справка
Изолированный провод появился во Франции в середине прошлого столетия и быстро получил распространение по всей Европе. Наиболее широко он применялся в Финляндии начиная с 80-х годов XX века. В начале 90-х годов новинка пришла в Россию. Одни из первых проектов с применением СИП были реализованы в республиках Мордовия и Татарстан, областях Нижегородской и Ярославской. К началу 2000-х годов по стране было протянуто несколько сотен тысяч воздушных линий электропередач с самонесущим изолированным проводом. На данный момент все больше предприятий, дачных поселков и других объектов переходят на систему электроснабжения с применением СИП.
7 преимуществ СИП
По причине сложной структуры и использования дополнительных материалов и стадий обработки стоимость СИП примерно на 20% выше стоимости неизолированного провода. Однако в дальнейшем это компенсируется рядом преимуществ, которые помогают значительно сэкономить на этапе монтажа и в процессе эксплуатации и ремонта энергосистем.
1. Простота и безопасность установки. При замене старых проводов на линии необязательно вкапывать новые опоры. Если нужно сделать ответвления или подключить ввод к основной линии, работать можно под напряжением без отключения электроэнергии для других потребителей. Снижается риск поражения электромонтера током, и исключается возгорание.
2. Низкие затраты на монтаж. Для протяжки воздушной линии электропередач с применением СИП не требуется вырубки широкой просеки. Можно крепить провода к фасадам домов и использовать более короткие опоры, чем при применении неизолированных проводов (4 м вместо 6 м). Нет необходимости монтировать изоляторы и дорогостоящие траверсы.
3. Устойчивость к негативным природным факторам. Сильные порывы ветра, вызывающие схлестывание проводов, не станут причиной короткого замыкания и перебоев с подачей электроэнергии. Изолированные провода в меньшей степени подвержены налипанию снега, образованию инея и обледенению.
4. Низкие энергопотери. Так как самонесущий изолированный провод имеет реактивное сопротивление в 3 раза ниже, чем неизолированный, обеспечивается высокое качество передачи электроэнергии практически без потерь.
5. Эстетичность. Линии электропередач с СИП выглядят куда презентабельнее, чем устаревшие оголенные провода. Особенно важно это в нынешних городских условиях. При прикосновении к изолированному проводу не погибают птицы – это сохраняет популяцию пернатых и положительно влияет на общую эстетику города.
6. Антивандальность. Преимуществом перед неизолированными проводами является тот факт, что самонесущие изолированные провода не подвергаются вторичной переработке. Поэтому их не срезают с целью наживы. Исключена и возможность несанкционированных подключений и кражи электроэнергии.
7. Долговечность. СИП имеют высокую механическую прочность, их сложно оборвать, например, при задевании ветками деревьев или порывом ветра. Срок службы может достигать 40 лет.
Все эти преимущества помогают сэкономить до 80% затрат, связанных с монтажом и эксплуатацией линий электропередач. Обеспечивается надежность и бесперебойное энергообеспечение потребителей, снижаются электропотери. Все это повышает качество электроснабжения жилых, производственных и административных зданий.
О видах и применении СИП
Сегодня в нашей стране изолированные провода получили широкое распространение по причине огромного количества преимуществ перед устаревшими неизолированными. Значимым фактором в свое время стало письмо № ОБ 5145 от РАО «ЕЭС России», выпущенное в 2000 году, в котором говорилось о необходимости использования СИП при ремонте существующих сетей и при создании новых ответвлений воздушных линий под напряжением в 0,38 кВ.
Существует несколько разновидностей изолированных проводов. В зависимости от этого определяются их характеристики и назначение. Рассмотрим наиболее часто применяемые.
Название | Описание и назначение | Напряжение; частота |
СИП-1 | Имеет основные алюминиевые токопроводящие жилы, полиэтиленовую изоляцию и нулевую несущую неизолированную жилу из сплава алюминия. Применяется для создания вводов в помещения жилого и хозяйственного назначения | До 0,6/1 кВ; 50 Гц |
СИП-2 | В конструкции – несколько основных алюминиевых токопроводящих жил и нулевая несущая жила из алюминиевого сплава. Все они изолированы. Назначение то же, что и у предыдущего вида | До 0,6/1 кВ; 50 Гц |
СИП-3 | Это полностью изолированный провод с токопроводящей жилой из алюминиевого сплава. Подходит для размещения в районах рядом с озерами, морским побережьем, промышленными объектами | До 20 (воздушных линий) и до 35 кВ (сетей); 50 Гц |
СИП-4 | Имеет алюминиевые уплотненные токопроводящие жилы и полиэтиленовую изоляцию. Нулевая несущая отсутствует. Применяется для выполнения ответвлений к вводу, прокладки по стенам зданий и сооружений | До 0,6/1 кВ; 50 Гц |
Если вам предстоят работы с самонесущим изолированным проводом, возможно, вам будет интересна статья «Обзор приспособлений для монтажа СИП». А все необходимые инструменты вы можете купить в нашем интернет-магазине.
Применение кабеля марки СИП
В современном обществе, где с каждым днем количество потребителей растет в геометрической прогрессии без качественной электропроводки не обойтись. Одним из самых надежных материалов для передачи электроэнергии на расстояния является кабель СИП, которому будет посвящена данная статья.
Классификация проводов СИП
На современном рынке, провод сип представлен следующими классификациями:
Рассмотрим более детально каждый из выше представленных кабельно-проводниковых продукций.
Провод СИП-1: основные характеристики и достоинства
Данные системы довольно редко применяются при монтаже воздушных линий, поскольку имеют высокую стоимость, низкую эффективность (технические характеристики) и их довольно сложно монтировать. Провод данной марки конструктивно изготавливается из одного или трехжильного (при трехфазной системе электроснабжения) токоведущего проводника который по всей протяженности линии окутывает неизолированную нейтраль.
Что касательно технических характеристик, то данное изделие способно продолжительно выдерживать температуру до 70° или же кратковременно температуру 125°. Если же температура выше указанных пределов, полиэтилен, который выступает в качестве изоляционного материала плавится тем самым вызывая короткое замыкание между неизолированным и изолированными проводниками.
Согласно требованиям ПУЭ и ГОСТ 50462–2009 данные изделия имеют одинаковую толщину токоведущих фазных проводников, а несущий неизолированный провод изготовлен таким образом, чтоб выдерживать высокие механические нагрузки.
Важно! Поскольку в СИП-1 нейтраль выполнена из неизолированного проводника, ее необходимо заземлять на каждой опоре чтоб защитить энергопотребителей и систему от перекоса фаз.
СИП-2: основные достоинства, особенности и технические характеристики
Данный класс кабельно-проводниковой продукции в отличии от СИП-1 имеет изоляцию абсолютно всех жил (в том числе и нейтрали). Если рассматривать конструкционное исполнение, кабель СИП с номером 2 также состоит из 1-го или 4-х токоведущих фазных жил и одного изолированного нулевого проводника. При этом сечение фазных и нулевого проводников может отличатся (например, 4х25 + 1х35)
У провода СИП 2 характеристики следующие:
СИП-3: особенности и описание
СИП-3 — это самонесущий изолированный провод, который способен передавать электроэнергию на большие расстояния. В данных системах все жилы полностью изолированы, а крепление к опорам происходит с помощью специальных анкерных зажимов, которые надежно закрепляют нулевую несущую жилу.
Данные системы состоят из 1 или 4 токоведущих проводников и предназначены для монтажа в высоковольтных линиях (до 20 кВ). Конструкция нулевой жили в СИП-3 представляет собой несколько десятков жил (в зависимости от сечения) которые скручены вокруг центральной стальной проволоки.
Основное преимущество данной конструкции от 2-х предыдущих — это более низкая стоимость, поскольку здесь не применяется именно сталеалюминевый сплав.
СИП-4 и СИП-5: характеристики, описание и достоинства
Провод СИП класса 4 и 5 практически ничем не отличаются кроме материала изготовления изоляции. Что это значит? В качестве изоляции фазных и нулевого проводника в СИП-4 применяется термопластичный полиэтилен, который демонстрирует идеальные характеристики в регионах с холодным и умеренным климатами. Благодаря данной изоляции провод способен выдерживать жару до +50 °С и холод до –60 °С.
Толщина изоляции в изделиях с номенклатурой СИП-4 составляет от 1.2 до 1.7 мм. Это позволяет выдерживать температуру до 80° в длительном режиме и 135° в течении 5 секунд при возникновении токов короткого замыкания.
Что касается СИП-5, то его можно назвать модернизированной версией СИП-4. Основное отличие между этими моделями — тип изоляции. Так провод СИП с номером 5 изготавливается из светостабилизированного сшитого полиэтилена, который выдерживает температурный режим от 130 °С при длительном нагреве и 250 в краткосрочном при возникновении к.з.
Цветовая маркировка кабелей данного класса
Согласно основных требований ПУЭ относительно самонесущих изолированных проводов, системы СИП маркируются следующим образом:
Что нужно для монтажа провода СИП?
Для монтажа данной кабельно-проводниковой продукции потребуется:
Как выполняется монтаж самонесущего изолированного провода
Для монтажа данного типа кабельно-проводниковой продукции первоначально необходимо закрепить крючки на опорах ВЛ. Это выглядит следующим образом:
Данные крючки закрепляются с помощью бандажной ленты и бугелей. Бандажная лента закрепляется на опоре с помощью специального устройства для монтажа СИП которое также изображено на верхнем фото.
После того как крючки закреплены на них прикрепляются специальные ролики. В результате должна получится следующая конструкция:
Далее необходимо соединить трос-лидер с проводом СИП и пропустить трос через ролики.
После того как трос будет протянут можно натягивать СИП-кабель. Это обычно делается с помощью лебедки как представлено на верхнем фото.
Важно! Если расстояние между опорами большое, то на каждой опоре рекомендуется устанавливать по 2 анкерных зажима для СИП. Также по 2 анкерных зажима обязательно устанавливать при поворотах линий чтоб равномерно распределить нагрузку на опоры.
В случаях если провод СИП состоит из нескольких отрезков, то их соединение выполняется с помощью специальных гильз для прессовки:
Как выполняется подключение к проводу СИП?
После того, как самонесущий изолированный провод полностью проложен по опорам, выполняется подключение к цепям освещения (фонари на столбах, светодиодные прожекторы и так далее) и к бытовым потребителям (дома, коттеджи, офисные помещения и так далее). Этот процесс выполняется с помощью специальных зажимов, которые бывают 2-х видов:
В результате выполненных работ должно получится следующее:
Заключение
Системы СИП — это высокоэффективные и надежные системы для передачи электроэнергии по опорам как для бытовых, так и для промышленных потребителей. В отличии от воздушных линий, которые ранее выполнялись из неизолированного провода типа АС, они:
Исходя из вышеприведенных достоинств, можно сказать что провода типа СИП отличное решение при электроснабжении любых потребителей.
Видео по теме
Марки СИП проводов — отличия, характеристики. Разница затрат монтажа.
Что означает аббревиатура СИП? Это сокращение расшифровывается как – самонесущий изолированный провод. Именно провод, а не кабель как некоторые ошибочно его называют.
Изготавливать его должны по ГОСТ 31946-2012 (скачать).
СИП всегда состоит из алюминиевых жил или из алюминиевого сплава (фазные проводники), либо стального сердечника и алюминиевой оболочки (нулевой несущий проводник). Провода СИП никогда не бывают медными. Минимальное его сечение начинается от 16мм2.
Это абсолютно не новое изобретение, как считают некоторые, и известно оно уже более 50 лет.
Впервые СИП был применен в странах Северной Америки, а затем в Западной Европе еще в 1960-х годах.
По сравнению с голыми ЛЭП у самонесущего изолированного провода просто масса преимуществ:
Из-за сплошной изоляции, исключены межфазные короткие замыкания и последующие обрывы провода. Соответственно на линии уже не будет наблюдаться такой печальной картины как многочисленные счалки в пролетах.
Например, вместо опор СВ-110 и СВ-95 брать стойки СВ-85. Или вообще использовать деревянные.
- расстояния от СИП до зданий и сооружений уменьшены по сравнению с голыми ВЛ-0,4кв
Соответственно появляется больше вариантов использования ЛЭП в плотной жилой застройке.
- реконструкцию эл.сетей можно проводить с одновременной подвеской СИП на высоковольтных ЛЭП, существующих ВЛ-0,4кв, а также линий связи. Все это дает заметную экономию на опорах.
- меньшие потери при передаче электроэнергии благодаря малому индуктивному сопротивлению
К примеру, для провода сечением 70мм2 индуктивное сопротивление у СИП, меньше почти в 4 раза!
- меньшая пожароопасность. Отсутствуют схлесты, значит нет искр при коротких замыканиях.
- применяя специальный комплект инструмента можно обслуживать СИП под напряжением, не прерывая подачу эл.энергии потребителям
- для надежной эксплуатации не требуется сплошная вырубка деревьев в охранной зоне ЛЭП.
- безаварийная работа при соблюдении правильного обслуживания от 30 лет и более
- нет лишних затрат на траверсы, изоляторы, крюки, колпачки, хомуты к траверсам
Вероятность того, что автокран работающий в охранной зоне ЛЭП коснется стрелой проводов и окажется под напряжением минимальна.
На сегодняшний день распространены четыре основные системы СИП:
- система пришедшая из Финляндии под названием Амка или современное обозначение СИП-1
В жилах СИП присутствует один неизолированный проводник, который одновременно является и несущим проводом. Еще встречается разновидность данной марки СИП-1А.
- Более модернизированная система Торсада, другое наиболее привычное нам название – СИП-2.
У СИП-1А изоляция более дешевая и выполнена из термопластичного полиэтилена, а в СИП-1, СИП-2 из сшитого полиэтилена с улучшенными качествами термостойкости. Соответственно возрастают и допустимые токи нагрузки.
Для линий электропередач до 35кв включительно. Провода уже не скручены в один жгут и идут по отдельности на каждую фазу.
- четырех проводная система СИП 4. Сюда же входят его разновидности СИП 5, СИПс 4, СИПн 4, СИПт 4.
Здесь механическую нагрузку несут все 4 провода одновременно. И нулевой и фазные проводники изолированы, и нагрузка на них распределяется поровну.
Особенности разных марок самонесущих изолированных проводов
Жилы СИП состоят из скрученных алюминиевых проводников с последующим уплотнением. Все жилы одинакового сечения и с одинаковой изоляцией. Каждая жила покрыта изоляцией из светостабилизированного или термопластичного полиэтилена.
Маркировка СИП
Фазная маркировка обязательно наносится на изоляцию. Она осуществляется либо при помощи цветной продольной риски или полосы, либо с помощью цифровой маркировки.
Из личного опыта эксплуатации советую лучше приобретать СИП с цифровой маркировкой, хоть он и менее распространен.
Однажды приобрел провод, где маркировка была выполнена сплошными тонкими цветными линиями. Через 3 года эксплуатации весь СИП, который висел на улице, а это более 300 метров, пришел в негодность.
СИП попросту полопался и растрескался, именно по цветной полосе на всем протяжении линии. Сама черная изоляция была как новая. Видимо была продукция некачественного завода изготовителя. Но думаю, что с цифрами на изоляции, такого бы не произошло.
Проблема была именно в некачественном красителе, который имел обычные свойства и не защищал от ультрафиолетового воздействия оболочку провода.
Гололедооборазование на проводах СИП
Гололедообразование и налипание снега именно на проводах СИП-4 сведено к минимуму. Если мокрый снег или гололед все же налипает на провод, то в течении короткого периода времени происходит его автоматический сброс. Это достигается за счет нарушения состояния равновесия от дополнительной нагрузки, в виде налипшего льда и снега.
Вот короткое видео, наглядно показывающее гололедообразование на СИП-3 и его отсутствие на СИП-4, причем провода подвешены на одних и тех же опорах!
Сопротивление изоляции у СИП-4 должно быть одинаковым у всех жил и составлять не менее 0,5 мОм.
Испытание СИП 4 проводится мегаомметром на 1000 Вольт. Испытываются все фазные жилы между собой и на нулевую жилу. Высоковольтные заводские испытания проводов осуществляют в воде, напряжением от 2,5кВ до 4кВ в зависимости от марки СИП.
Разновидности СИП-4
Для повышенных нагрузок с сохранением прежнего сечения, можно воспользоваться проводом СИПс-4. У него изоляция выдерживает большую температуру нагрева. Соответственно и номинальный пропускной ток за счет этого увеличивается. Буква «с»-обозначает светостабилизированный сшитый полиэтилен.
В продаже можно встретить несколько разновидностей проводов СИП-4. Самые распространенные из них:
С изоляцией из сшитого полиэтилена или более по научному – атмосферостойкого полиэтилена с поперечными молекулярными связями. Кроме повышенных нагрузок по току, он еще и испытывается большим высоким напряжением, чем другие марки СИП.
Буква ”н”- означает не распространяющий горение. Его нужно покупать для монтажа СИП внутри помещений.
Буква ”т” – это термопластичный полиэтилен. Она означает, что в случае короткого замыкания и нагреве до температуры плавления, изоляция жилы ”не потечет”, а перейдет в вязко-текучее состояние. После отключения КЗ и остывания, изоляция вновь должна вернуть свою форму.
СИП-1 состоит из алюминиевых многопроволочных токоведущих жил круглой формы. Нулевая жила выполняет роль несущего проводника. Изготавливается она из стального сердечника, вокруг которого уплотненными повивами расположены проволоки из алюминия или алюминиевого сплава.
Все изолированные жилы скручены вокруг нулевой. Провод СИП-1 может быть как двухжильным, так и четырех жильным, сечением до 240мм2. Также в СИП-1 могут быть вплетены провода с дополнительными изолированными жилами до 25мм2, предназначенными например для уличного освещения.
В проводах СИП-2 нулевая несущая жила также изготавливается из стального сердечника с алюминиевыми проводами снаружи. Отличие СИП-2 от СИП-1 заключается в наличии изоляции на нулевой несущей жиле. У фазных жил изоляция одинакова и выполнена из светостабилизированного сшитого полиэтилена.
Таблица технических характеристик, токи нагрузки, вес, активное сопротивление для СИП-2:
СИП-3 выпускается сечением от 25мм2 до 240мм2. Изоляция у него выполнена из сшитого полиэтилена. Внутри жилы идет стальной сердечник, вокруг которого повиты алюминиевые проволоки.
Сип-3 рассчитанный для подвески на ВЛ напряжением до 20кв, имеет толщину изоляции в 2,3мм. У проводов рассчитанных для монтажа на ВЛ-35кв, изоляция уже больше – толщиной 3,5мм.
СИП-5 очень сильно похож на СИП-4. Даже специалист не сразу отличит эти марки проводов. Главное его отличие – другая изоляция жил. А именно – силанольносшитый светостабилизированный полиэтилен.
- Температура нагрева без потери основных изоляционных свойств больше – 90-130 градусов в течение 8 часов.
Выпускается также СИП-5 с маркой “нг”, что означает – не горючий. Выбирайте именно этот вариант СИП, если вам необходимо его завести внутрь дома, непосредственно до щитовой или в сам счетчик.
Остальные марки СИП категорически запрещено прокладывать внутри зданий, и следует всегда делать переход с СИПа на медный кабель на фасаде дома или внутри распредшкафа на наружней стене.
Как лучше выполнить такой переход можно ознакомиться в статье ”Соединение проводов СИП” и ”Подключение СИП к автомату”.
Как уже говорилось, у самонесущих проводов масса преимуществ перед обычными голыми воздушными линиями электропередач. Причем это не только выгодно по надежности, но и эффективно с экономической точки зрения. Применяя новые технологии и арматуру, трассы линий можно спроектировать совсем по другим схемам.
Вот сравнительная таблица затрат на монтаж воздушной линии 0,4кв протяженностью 1км с помощью голых проводов и марок СИП различных систем. Анализ был проведен ЗАО НИЦ ”СтарИнфо” (взято отсюда).
В таблице указаны затратная часть в процентном соотношении на каждые элементы ВЛ и непосредственно на сам монтаж. А в конце подведен итог. Опять же в процентах показана разница стоимости монтажа той или иной системой. Затраты на монтаж воздушной ВЛ-0,4кв голыми проводами, условно взяты за 100%.
Затраты | 4Ах70 | СИП-1 3х70+95 | СИП-2 3х70+95 | СИП-4 4х70 |
---|---|---|---|---|
Провод | 23,4% | 43,24% | 47,28% | 39,45% |
Опоры | 27,78% | 23,39% | 21,51% | 24,39% |
Линейная арматура | 5,42% | 6,27% | 6,29% | 7,89% |
Подготовка трассы | 5,42% | 0,93% | 0,85% | 0,97% |
Монтажные работы | 29,95% | 18,68% | 17,17% | 19,48% |
Прочие затраты | 8,03% | 7,49% | 6,9% | 7,82% |
Всего | 100% | 100% | 100% | 100% |
Затраты | 4Ах70 | СИП-1 3х70+95 | СИП-2 3х70+95 | СИП-4 4х70 |
---|---|---|---|---|
Разница в стоимости монтажа (исходя из затрат на ВЛ-0,4кв) | 100% | 106,91% (+6,91%) | 116,26% (+16,26%) | 102,5% (+2,5%) |
Как видно из итоговых результатов переход с воздушной линии на СИП-4 не является труднозатратным мероприятием и сопоставим со строительством такой же ВЛ голыми проводами. Зато в дальнейшей эксплуатации, все преимущества которыми обладает самонесущий изолированный провод, будут только экономить ваши средства и ресурсы.