EoW September 2007

русский

кабель может удовлетворять жестким требованиям по боковым нагрузкам, которые предъявляются к кабелю со стандартной толщиной оболочки того же класса напряжения [6] . Однако, устройство, разработанное для этих испытаний, могло использоваться только для работы с одножильными кабелями и предназначалось для демонстрацииихсоответствияпринятым в настоящее время предельным значениям боковых нагрузок. В более ранних работах, проведенных в американском научно- исследовательском институте электроэнергетики (EPRI), для этой программы были разработаны методики испытаний, но и они преимущественно предназначались для одножильных электрических кабелей общего назначения [7] . Оба эти метода были разработаны независимо друг от друга ввиду отсутствия общепринятого стандарта для подобных испытаний. В рамках настоящего проекта, принимая во внимание весьма значительные размеры многожильных силовых кабелей, испытания на боковую нагрузку проводились в соответствии с параграфом 5.2 временного стандарта МЭК 901TR ED.1, предусмотренного для многожильного кабеля большого диаметра [8] . В нашем случае отрезок кабеля длиной в 50 футов (15 м) протягивается в прямом и обратном направлении вокруг неподвижного барабана с приложением боковой нагрузки, рассчитанной как отношение T/R, где (T) – сила натяжения стального троса от тяговой лебедки, а (R) – радиус барабана. Во время испытания кабель находится в контакте с поверхностью неподвижного барабана в секторе, составляющем не менее 90°. При необходимости в точке контакта с барабаном может быть нанесена смазка. В результате повторных испытаний различных конструкций кабеля промежуточного напряжения с полимерным армированием была

Рис. 5. Пример повреждения изолирующей оболочки с удаленной медной лентой ▲

Рис. 6. Полимерная и сплошная гофрированная алюминиевая броня девятижильных кабелей номинальным напряжением 600 В и калибром 12 AWG после воздействия динамической нагрузки в 80 Дж, со снятой оболочкой ▲

Рис. 7. Изолированные жилы девятижильного кабеля номинальным напряжением 600 В и калибром 12 AWG с полимерной броней после воздействия динамической нагрузки в 80 Дж ▲

Рис. 8. Изолированные жилы девятижильного кабеля номинальным напряжением 600 В и калибром 12 AWG со сплошной гофрированной алюминиевой броней после воздействия динамической нагрузки в 80 Дж

▲

Данная также использована в конструкции кабелей связи и оптоволоконных кабелей, предназначенных для наземных сетей и воздушных кабельных линий, взамен металлической брони и оболочки, что с успехом было продемонстрировано для силовых и контрольных кабелей. Результат воздействия динамической нагрузки силой 80 Дж наглядно представлен на рис. 6. При таком уровне динамической нагрузки измеренное повреждение изолированной жилы в два раза больше в кабеле со сплошной гофрированной алюминиевой броней, чем в кабеле с полимерной броней. Как видно на рис. 8, в результате повреждения изолирующего слоя обнажились проводники калибром 12 AWG. вероятна опасность нарушения целостности цепи за счет межфазной утечки или утечки с фазы на броню, а также существует возможность короткого замыкания и нарушения подачи питания на ответственное оборудование и приборы на промышленном или коммерческом объекте. Изоляция жил кабеля с полимерной броней, хотя и имеет ряд повреждений, нарушена не столь серьезно, чтобы привести к межфазному короткому замыканию. 3.2 Характеристики боковых нагрузок Боковая нагрузка (SWBP) возникает при протягивании кабеля в местах изгиба пути прокладки под воздействием растяжения. Она равняется сумме технология была При таком обнажении

вектора бокового давления на оболочку кабеля, возникающего при растяжении проводника и действующего в горизонтальной плоскости, и весового вектора проводника, действующего в вертикальной плоскости. Боковую нагрузку всегда следует рассчитывать для проводника, обладающего наибольшей величиной давления по внутреннему радиусу изгиба в месте протяжки, например, трубы, кабельного канала, барабана и т.д. В большинстве случаев предельные значения боковой нагрузки для силовых кабелей вполне соответствуют установленным требованиям, о чем свидетельствуют данные, собранные за период эксплуатации от 30 до 50 лет. Первоначально они были определены на основании теоретических выкладок, а впоследствии в формулы расчета были введены коэффициенты запаса прочности. протокола испытаний для определения боковых нагрузок. В последнее время проведены исследования, целью которых было доказать, что соответствие электрических и механических характеристик кабеля промежуточного напряжения установленным требованиям при уменьшении толщины изоляции остается неизменным. В настоящее время в североамериканских стандартах отсутствует описание

Рис. 9. Устройство для испытаний боковой нагрузкой ▼

В и

частности, изготовлено

было

разработано

устройство для испытания на боковую нагрузку с целью подтверждения того, что такой

109

EuroWire – сентябрь 2007 г.