110 / 128
EuroWire –
сентябрь
2007
г.
108
русский
находящихся под броней кабельных
жил и, соответственно, к возникновению
избыточногомеханическогонапряжения
в изолированном проводнике под
воздействием электрической нагрузки,
а также к другим механическим
повреждениям сердечника.
Сильное повреждение может быть
обнаружено сразу по пробою кабеля
при проведении линейных испытаний
перед подачей напряжения в цепь.
Небольшое
повреждение
может
остаться незамеченным, но в конечном
итоге привести к преждевременному
отказу электрооборудования в процессе
эксплуатации.
2. Полимерная броня
Новые концепции механической защиты
обусловили разработку полимерной
брони
улучшенной
конструкции,
которая обеспечивает необходимые
прочностные
характеристики
брони, а также влагозащищенность
и
устойчивость
к
химическому
воздействию.
Полимерная
броня
имеет многослойную конструкцию, как
представлено на рис. 2.
Броня
состоит
из
следующих
элементов:
Заполнитель
или
подложка:
экструдированная,
не
содержащая
галогенов,
негигроскопическая
полимерная подложка или, как вариант,
заполнитель из негигроскопической
пряжи;
Полимерная защита:
ударопрочный и
ударопоглощающий экструдированный
полимер, обеспечивающий снижение
риска
остаточной
деформации
и
повреждения
изолируемого
сердечника;
Металлический экран:
алюминиевая
лента с сополимерным покрытием,
уложенная в продольном направлении
внахлест с уплотнением;
Полимерный слой:
экструдированный
слой, склеенный с нижележащим
металлическим защитным экраном.
Такое
сочетание
устойчиво
к
воздействию агрессивных химических
веществ, таких как углеводороды,
растворители, кислоты, щелочи, и
влаги;
Оболочка:
экструдированная общая
оболочка из устойчивого к низким
температурам, пламени и солнечному
свету поливинилхлорида или оболочка
из материала с малым выделением дыма
и без выделения галогенов.
3. Характеристики
полимерной брони
3.1 Ударопрочность
Сравнительные
испытания
на
ударопрочность
проводились
с
использованием
приспособления,
разработанного в соответствии со
спецификацией EDF (Государственного
энергетического управления Франции)
HN 33-S-52
[5]
. Испытания проводились
при различных
уровнях
ударного
воздействия
с
использованием
ударного механизма с Г-образным (под
90º) пуансоном с закругленным бойком
радиусом 80 мил (2 мм).
После
одиночного
удара
с
определенным
уровнем
энергии
толщина различных слоев и локальное
повреждение
экструдированной
изоляционной оболочки измерялись
электронным цифровым нутромером с
использованием оптической лазерной
системы.
Испытания
проводились
на
трехжильных кабелях калибром 2/0 по
американскому сортаменту проводов
(AWG) и номинальным напряжением 15
кВ с полимерной броней и со сплошной
гофрированной алюминиевой броней
с
целью
определения
величины
динамической нагрузки для каждой
конструкции, которая бы приводила
к одинаковому уровню повреждения
проводника
с
изоляцией
из
этиленпропиленового каучука (EPR).
Было
установлено,
что
для
конструкции с полимерной броней
величина
динамической
нагрузки
должна быть на уровне 200 Дж, а для
кабеля с металлической броней из
гофрированного алюминия – 140 Дж.
Дальнейшие испытания трехжильных
кабелей номинальным напряжением
15 кВ и сечением 350 КСМ показали,
что величина динамической нагрузки,
котораяприводит кодинаковому уровню
повреждения изоляционной оболочки
проводника из этиленпропиленового
каучука,
составляет
250
Дж
для
полимерной брони и 200 Дж для кабеля
с металлической броней из сплошного
гофрированного алюминия.
Испытания на прочность проводились
также на стандартных контрольных
кабелях номинальным напряжением
600 В. Использовался стандартный
девятижильный кабель калибром 12
AWG.
Испытательное
оборудование
и конструкция ударного механизма
были такие же, как и для силовых 15-кВ
кабелей.
Полимерная броня
Сплошная гофрированная
алюминиевая броня
Рис. 3.
Полимерная и сплошная гофрированная алюминиевая броня трехжильных кабелей сечением
350 КСМ и номинальным напряжением 15 кВ перед испытанием на ударопрочность
▼
Полимерная броня
Сплошная гофрированная
алюминиевая броня
Рис. 4.
Полимерная и сплошная гофрированная алюминиевая броня трехжильных кабелей сечением
350 КСМ и номинальным напряжением 15 кВ после воздействия динамической нагрузки в 250 Дж
▼