EoW March 2012

Техническая статья

водных триингов различной длины в кабелях, подвергшихся старению в условиях эксплуатации. Предотвратить образование водных триингов можно путем включения в конструкцию кабеля водных барьеров, таких как металлическая оболочка и токопроводящие жилы с гидрофобным заполнением, либо за счет использования изоляции и полупроводниковых материалов оболочек,которыепродемонстрировали способность существенным образом замедлять развитие водного триинга. Это наблюдается в кабельных изделиях, подвергшихся старению в реальных условиях эксплуатации, либо ускоренному старению в лабораторных условиях. Для выявления отличительных особенностей изоляционных материалов из сшитого полиэтилена (СПЭ) и ТСПЭ и полупроводниковых материалов оболочек в условиях ускоренного старения были определены протоколы ускоренных испытаний на стойкость к водным триингам (УИВТ), такие, например, как протоколы, предусмотренные в промышленных спецификациях DL/T-1070-2007 (Китай) и ICEA S-94-649 (Ассоциация инженеров- специалистов в области изолированных кабелей). Расчетный срок службы кабелей согласно требованиям Государственной электросетевой корпорации Китая В настоящее время в крупнейших городах стран-членов АСЕАН проложено свыше 100 тыс. километров подземных распределительных кабелей (10-35 кВ). Несмотря на стандартизацию кабельной конструкции и технологий производства,

показатели надежности ирасчетныйсрокслужбы ра спреде лите льных кабелей могу т варьировать в широких пределах в зависимости от выбора используемого сырья, а также качества изготовления и установки кабельных изделий. В стремлении повысить существующие с т а н д а р т ы Г о с у д а р с т в е н н а я э л е к т р о с е т е в а я корпорацияКитая (ГЭКК) теперь требует, чтобы расчетный срок службы ра спреде лите льных кабелей на 10-35 кВ в обычных условиях эксплуатации составлял 30 лет. на у с т а н о в л е н н о е требование к продолжительнос ти расчетного срока службы на уровне 30 лет, методы испытаний, г а р а н т и р у ю щ и е , что приобретаемые кабельные изделия могу т реально у д о в л е т в о р я т ь этому требованию, в настоящее время не определены. Несмотря

(кВ/мм)

Электр. прочность при перем. напр. Без испытаний на старение

В условиях циклического изменения нагрузки

▲ ▲ Рис. 3. Представлены

значения электрической прочности при переменном напряжении для кабелей, не подвергнутых старению, и для кабелей в условиях циклического изменения нагрузки до проведения испытаний УИВТ. Значения электрической прочности при переменном напряжении, полученные без проведения испытаний на старение, для кабелей «А» и «Б» составили соответственно 35,0 и 40,2 кВ/мм. Значения электрической прочности при переменном напряжении, полученные в условиях циклического изменения нагрузки, для кабелей «А» и «Б» составили соответственно 38,1 и 39,7 кВ/мм

(кВ/мм)

120 суток 180 суток 360 суток

Электр. прочность при перем. напр.

▲ ▲ Рис. 4. Сравнительный анализ значений электрической прочности при переменном напряжении после проведения испытаний УИВТ

Опыт эксплуатации кабелей с изоляцией из ТСПЭ Со времени своего промышленного внедрения 30 лет тому назад ТСПЭ продемонстрировал способность задерживать развитие водных триингов и продлевать срок службы подземных распределительных силовых кабелей среднего напряжения (СН). Кабели СН с изоляцией из ТСПЭ также продемонстрировали более высокую способностьсохранятьдиэлектрическую прочность при старении в условиях эксплуатации. Как показано на рис. 1, кабели на напряжение 35 кВ с изоляцией из материалов на основе ТСПЭ, установленные энергосбытовой компанией в США, продемонстрировали отличные результаты по сохранению диэлектрической прочности после старения в реальных условиях эксплуатации в течение более чем 17 лет. В Северной Америке и в других развитых странах электроэнергетические

Типовые стандарты на кабельные изделия, такие как МЭК 60502, лишь дают рекомендации по техническим условиям на новые кабели, причем расчетный срок службы ими не гарантируется. Специалис ты компании «Доу электрикал энд телекоммьюникейшнз» рекомендуют включать методики испытаний во все технические условия на распределительные кабели.

▼ ▼ Таблица 2. Сравнительный анализ содержания ионных соединений и уровня зольности (1/106) в различных полупроводниковых композитных материалах для оболочек

Импортные материалы P1

Ионные соединения DL/T 1070-2007

P2

(Приложение A.3.3)

Алюминий

<6 <3 <3 <3

1,3 0,4

5

4

Кальций Железо

200

70 15 85 30 25

2

15

Калий

<0,5 <0,5

155

Магний Кремний

<15

25 15

<4 <3

1

Цинк Зола

<0,5 <50

885

785

<100

2750

2950

197

EuroWire – март 2012 г.