Застосування самонесучого ізольованого проводу СІП на ВЛ докорінно змінює практику проектування, будівництва і обслуговування повітряних ліній з СИП (ВЛІ). Застосування арматури для СІП дозволило значно підвищити рівень механізації робіт, різко скоротити витрати на обслуговування і збільшити нормативний термін служби ліній до 30-40 років, підвищити надійність електропостачання.
У Росії більше 9 років успішно застосовується арматура для СІП, в експлуатації знаходиться
1,0 млн. Км повітряних електричних ліній (ВЛІ) напругою від 0,4 до 1 кВ. Арматура для СИП являє собою сукупність пристосувань, призначених для кріплення проводу СІП на опорах і фасадах будівель, для підключення споживача (абонента), при введенні в ТП і з'єднання з силовим підземним кабелем, а також з голим проводом при переході з високовольтної лінії (ПЛ) на лінію СІП (ВЛІ). Арматура для СИП розроблена під всі існуючі конструкції СІП. Термін служби арматури для СІП не менше 40 років. Арматура для СИП розрахована на монтаж та експлуатацію при низьких температурах, проте її монтаж при температурі нижче 20 ° С не допускається.
СИП-2А відрізняють від інших конструкцій СІП наступні параметри:
- менший ризик короткого замикання,
- можливість прокладки по стінах будівель,
- виконання відгалужень без відключення лінії,
- а також застосування універсальної підвісний і натяжна арматури.
ПЛ 0,4 кВ побудовані, в основному, з використанням алюмінієвих проводів малих перетинів, які не витримують ожеледних і вітрових навантажень. Для стійкого електропостачання споживачів сільських територій буде потрібно відновити або реконструювати більше 450 000 км ПЛ 0,38 кВ. У нових і реконструйованих ПЛ 0,38 кВ передбачається застосування в основному самоутримних ізольованих проводів (СІП) різних конструкцій підвищеного перетину.
Стандартом визначено основні типи та конструктивне виконання СІП для спорудження магістральних ліній електропередачі:
СИП-1 - навколо неізольованою несучої нульової жили скручені ізольовані основні струмопровідні жили. Несуча нульова жила виконана з алюмінієвого сплаву АВЕ високої міцності. Ізоляція виконана з светостабілізірованного зшитого поліетилену.
СИП-2 - навколо ізольованої нульової несучої жили скручені ізольовані основні струмопровідні жили. Несуча нульова жила виконана з алюмінієвого сплаву АВЕ високої міцності. Ізоляція виконана з светостабілізірованного зшитого поліетилену.
СИП-3 одножильний провід, в якому ущільнена жила з алюмінієвого сплаву має ізоляційний покров із зшитого светостабілізірованного поліетилену. Струмопровідна жила скручена з круглих дротів з алюмінієвого сплаву або сталеалюміневимі, має ізоляційний шар, який виконує роль захисної ізоляції. Завдяки такій ізоляції можна зменшити відстань між проводами на опорах повітряної лінії захищеною і знизити ймовірність короткого замикання на землю.Провода і кабелі самонесучі захищені для повітряних ліній електропередачі з струмопровідної жилою з алюмінієвого сплаву, на номінальну напругу до 20 кВ (для мереж на напругу 10, 15 і 20 кВ) і 35 кВ (для мереж на напругу 35 кВ) номінальною частотою 50 Гц.
Аналоги старих марок: (СІП-3 .... 0 20 ісп. C ПЗВc ... -20) (ПЗВс ... -35 ТУ 16.К71-272-98).
СИП-4 - без несучої жили являє собою скорочення в джгут основні струмопровідні і нульова жили, покриті ізоляцією з светостабілізірованного зшитого поліетилену.
Крім провода СИП-4. в якому всі жили мають ізоляцію з термопластичного светостабілізірованного поліетилену, випускаються інші марки: СІПс-4 з ізоляцією із зшитого светостабілізірованного поліетилену і сипного-4 з ізоляцією з полімерної композиції, що не поширює горіння. Застосовуванийматеріал ізоляції визначає і властивості проводів і область їх застосування. Так дроти з ізоляцією із зшитого поліетилену марки СІПс-4 мають більшу допустимої температурою на жилі, по відношенню до проводів СІП-4 і сипного-4. що дозволяє передавати по ним і велику потужність (приблизно на 30%).
Відмінності в монтажі різних конструкцій СІП
Монтаж різних конструкцій СІП відрізняється в частині вибору анкерних і підтримуючих затискачів, тобто тих виробів, які несуть на собі механічне навантаження. Нижче наведені особливості монтажу різних систем:
СИП-4 - неможливість з'єднання СІП-4 в прольотах. З'єднання здійснюється в шлейфах на опорах, після чого залишаються зайві шматки СИП, яким в подальшому важко знайти застосування. Складність розведення жив в напруженому стані. Ускладнює монтаж анкерних, відгалужувальних та з'єднувальних затискачів. Максимальні прольоти для 2х16, 4х16, 2х25 4х25 до 40 м, що накладає обмеження на їх використання. Виникають складності у визначенні нульової несучої і струмопровідних жил, тому що всі жили мають однакові перетину і виконані з алюмінію. В арматурі для СИП-4 не передбачені елементи, які служать для механічного захисту магістральної лінії від обривів. Для монтажу анкерної і підвісної арматури потрібно динамометричний ключ і спеціальний монтажний затискач для натягу СІП. Оскільки розподіл електричних навантажень на жили не симетрично і змінюється в часі, одна жила нагрівається більше, ніж інша, більша механічна навантаження переходить на менш нагріту жилу, що може привести до витягування жили.
СИП-2 - монтаж проводу СІП з ізольованою несучої нульовою жилою значно простіше, ніж СИП 4, так як вся анкерна і підвісна арматура зміцнює одну несучу жилу. Легко визначається нульова жила. Не потрібно застосування динамометричного ключа.
Конструкція СИП-2 надійніше в експлуатації ніж СИП-1 і СІП-4, так як всю механічну навантаження несе на собі ізольована несуча нульова жила зі сплаву АВЕ високої міцності, алюмінієві струмопровідні жили не піддаються механічним навантаженням.
СИП-1 - так як на нульовий жилі можливе виникнення потенціалу, монтаж по фасадах будівель СІП з неізольованою нульовою жилою не допускається.
Переваги ВЛІ з СИП
У порівнянні з традиційними ВЛ з неізольованими проводами (ВЛН) ВЛІ до 1 кВ має ряд переваг:
- будівництво ВЛІ можливо без спеціальної підготовки території (траси), відсутність необхідності у вирубці просіки перед монтажем;
- простота конструктивного виконання опор (відсутність траверс та ізоляторів);
- застосування для ВЛІ серійно випускаються стійок, що відповідають вимогам по механічній міцності для відповідних кліматичних умов;
- застосування на ВЛІ стійок меншої висоти, а також зменшення безпечних відстаней до будівель і інших інженерних споруд;
- збільшення довжини прольоту до 60м .;
- малий ризик коротких замикань (КЗ) між нульовою несучою і струмопровідними жилами;
- підвищення надійності в зонах інтенсивного утворення ожеледі та налипання мокрого снігу;
- безпечна робота поблизу ВЛІ до 1 кВ;
- можливість проводити технічне обслуговування і ремонт ВЛІ під напругою, без відключення споживачів;
- можливість прокладки СІП по фасадах будівель, що може виключити установку частини опор; простота монтажних робіт і, відповідно, зменшення термінів будівництва;
- скорочення обсягів і часу аварійно-відновлювальних робіт;
- різке зниження (більш 80%) експлуатаційних витрат. Це обумовлюється високою надійністю і безперебійністю електропостачання споживачів;
- висока механічна міцність жив і, відповідно, менша ймовірність їх обриву; зниження втрат напруги внаслідок малого реактивного опору СІП (0,1 Ом / км у порівнянні з 0,35 Ом / км для неізольованих проводів);
- використання СІП на ВЛІ знижує ймовірність розкрадання електроенергії, так як ізольовані, скорочення між собою жили виключають самовільне підключення до лінії шляхом виконання накиду на проводи;
- значне зниження числа випадків вандалізму та крадіжки.
Досвід проектування, будівництва і експлуатації ВЛІ 0,4 кВ показує високу ефективність їх застосування. ВЛІ 0,4 кВ вимагає приблизно таких же витрат при будівництві, як і ВЛН (розбіжності не перевищують 25%). При цьому істотно розрізняється структура витрат.
При проектуванні ВЛІ слід мати на увазі:
- при однакових значеннях прольоту з ВЛН з дотриманням габаритних параметрів рекомендується використовувати укорочені стійки;
- застосування СІП і лінійної арматури для будівництва ВЛІ направлено на зниження витрат при експлуатації лінії;
- висока технологічність робіт при будівництві ВЛІ значно скорочує терміни будівельних і обсяги монтажних робіт;
- зниження витрат при будівництві ВЛІ пов'язано з економією транспортних витрат (внаслідок зменшення маси перевезених залізобетонних стійок, металоконструкцій, ізоляторів та інших елементів лінії), а також витрат на оплату праці та планових накопичень.
Порівняння розрахункових показників ВЛІ і ВЛН вказує на конкурентоспроможність будівництва ВЛІ в населених пунктах з традиційними електричними навантаженнями. При оптимізації витрат в процесі проектування ВЛІ 0,4 кВ можна ефективно використовувати конструктивні особливості даного типу ліній:
- застосовувати традиційні стійки під опори ПЛІ, які дозволять збільшити довжину прольотів і відмовитися від будівництва ВЛІ по обидві сторони вулиці (будівництво ПЛІ тільки по одній стороні вулиці);
- на обмежених ділянках місцевості (особливо при виході ВЛІ 0,4 кВ з підстанції 10 / 0,4 кВ) на одних опорах можлива підвіска більш 2-х ланцюгів;
- в населених пунктах, розташованих на різних берегах річки, водоймища, яру, ущелини або інших перешкод протяжністю до 500 м, можливі переходи з використанням СІП;
- технологія будівництва ВЛІ напругою 0,4 кВ скорочує терміни будівництва на 30-40%; при цьому потрібно менше кваліфікований персонал, ніж при будівництві ВЛН.
На практиці експлуатаційні витрати ВЛН в 3-4 рази перевищують відповідні витрати для ВЛІ. При цьому ВЛІ безпечні для оточуючих. Вперше виникає можливість, у разі необхідності, проводити роботи на ВЛІ під напругою з мінімальним ризиком для персоналу. При експлуатації ВЛІ напругою 0,4 кВ має місце економія фінансових коштів. ВЛІ 0,4 кВ більш адаптована до місцевих умов в порівнянні з ВЛН, т. К. При збільшенні навантажень або появі нових споживачів можлива підвіска додаткових ланцюгів на діючих лініях (на ВЛН ця реконструкція практично не реальна). Можливий також варіант підвіски другий ланцюга з використанням СІП на опорах ліній з голими проводами при наявності запасу механічної міцності опор ВЛН.