Полное руководство по силовому кабелю низкого напряжения из сшитого полиэтилена: выбор, применение и преимущества

В сложном мире электрической инфраструктуры выбор правильного силового кабеля имеет первостепенное значение для обеспечения безопасности, надежности и эффективности. Среди различных доступных вариантов, Силовой кабель низкого напряжения из сшитого полиэтилена стал краеугольным камнем современных систем распределения и передачи электроэнергии. В этой статье подробно рассматриваются характеристики, применение и ключевые аспекты этих кабелей, предоставляя ценную информацию для инженеров, планировщиков проектов и специалистов по закупкам. Имея богатый опыт производства, такие компании, как Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd., основанная в 1998 году и признанная специализированным и передовым предприятием, находятся в авангарде производства высококачественных кабелей, соответствующих строгим международным стандартам, включая широкий спектр Силовые кабели низкого напряжения из сшитого полиэтилена .

Что такое силовой кабель низкого напряжения из сшитого полиэтилена?

Низковольтный силовой кабель из сшитого полиэтилена предназначен для электрических систем, работающих при напряжении до 1 кВ (1000 В). Его определяющим компонентом является изоляционный материал: сшитый полиэтилен (XLPE). Этот термореактивный материал создается путем воздействия на полиэтилен химического или физического процесса, в результате которого между его полимерными цепями образуются поперечные связи. Этот процесс фундаментально улучшает свойства материала по сравнению с его предшественником.

Ключевые компоненты и конструкция

Дирижер

• Материал: Обычно отожженная медь или алюминий для обеспечения превосходной проводимости.
• Конструкция: Может быть многожильным для обеспечения гибкости или цельным для стационарной установки.

Изоляция

• Материал: сшитый полиэтилен (XLPE).
• Функция: Обеспечивает первичную электрическую изоляцию, обладая превосходными термическими и механическими свойствами.

Внутренняя оболочка/подстилка (дополнительно)

• Обеспечивает защитный слой между ядром и броней.

Броня (необязательно)

• Оцинкованная стальная проволока или лента для механической защиты.

Внешняя оболочка

• Материал: ПВХ (поливинилхлорид) или LSZH (с низким содержанием дыма и без галогенов).
• Функция: Обеспечивает экологическую, химическую и механическую защиту.

5 главных преимуществ выбора изоляции из сшитого полиэтилена для кабелей низкого напряжения

Переход от традиционной изоляции из ПВХ к изоляции из сшитого полиэтилена обусловлен рядом убедительных технических преимуществ, которые обеспечивают долгосрочную производительность системы и экономию средств.

1. Превосходные тепловые характеристики

Сшитый полиэтилен имеет значительно более высокую максимальную рабочую температуру по сравнению с ПВХ. В то время как ПВХ обычно рассчитан на температуру от 70°C до 75°C, сшитый полиэтилен может непрерывно работать при температуре 90°С. Это обеспечивает более высокую допустимую токовую нагрузку или более безопасную работу при нормальных нагрузках. Например, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена может пропускать больший ток, чем кабель из ПВХ с проводником того же сечения, без перегрева.

2. Повышенная механическая прочность и устойчивость.

• Сшитый полиэтилен демонстрирует превосходную стойкость к растрескиванию под напряжением и истиранию.
• Он сохраняет гибкость при низких температурах лучше, чем ПВХ.
• Его общая прочность обеспечивает лучшую производительность в сложных условиях монтажа, например, в грунте или в кабельных лотках.

3. Улучшенные электрические свойства.

Сшитый полиэтилен обеспечивает более низкие диэлектрические потери и более высокое сопротивление изоляции, чем ПВХ. Это приводит к большей эффективности передачи энергии, особенно на большие расстояния, поскольку меньше энергии теряется в виде тепла внутри самой изоляции. Диэлектрическая прочность сшитого полиэтилена также превосходна, что обеспечивает более высокий запас прочности против электрического пробоя.

4. Отличная влагостойкость и химическая стойкость.

Сшитая структура делает сшитый полиэтилен очень устойчивым к проникновению воды и влаги, что является частой причиной деградации и выхода из строя изоляции. Он также устойчив к широкому спектру химикатов, масел и растворителей, что делает его пригодным для использования в промышленных условиях. Например, это свойство значительно улучшает кабели, установленные на химических заводах или очистных сооружениях.

5. Долгосрочная надежность и стоимость жизненного цикла

Хотя первоначальная стоимость кабеля из сшитого полиэтилена может быть немного выше, чем у эквивалента из ПВХ, его увеличенный срок службы, более высокая эксплуатационная способность и сокращение потребностей в техническом обслуживании приводят к снижению общей стоимости владения. Его превосходные характеристики старения обеспечивают стабильную работу на протяжении десятилетий.

В следующей таблице приведены ключевые сравнения изоляции из сшитого полиэтилена и ПВХ для силовых кабелей низкого напряжения:

Критически важные приложения и промышленное использование

Прочные свойства Силовой кабель низкого напряжения из сшитого полиэтилена сделать его предпочтительным выбором в широком спектре отраслей. Именно его надежность позволяет использовать его для проектов, где простои невозможны.

Строительство и Строительство

В современных зданиях эти кабели образуют электрическую магистраль. Они используются для:

• Основное распределение мощности от служебного входа до распределительных щитов.
• Подсхемная проводка для освещения, розеток и систем вентиляции и кондиционирования.
• Питающие кабели для лифтов и эскалаторов.
• Подземные коммуникации в инженерные сети, где их влагостойкость имеет решающее значение.

Промышленные и производственные предприятия

Фабрикам и заводам требуются кабели, способные выдерживать суровые условия. Кабели из сшитого полиэтилена идеально подходят для:

• Электроснабжение тяжелой техники, двигателей и насосов.
• Установка в кабельных лотках в агрессивных или маслянистых средах.
• Приложения, где Силовой кабель из сшитого полиэтилена для наружной установки Требуется из-за воздействия солнечных лучей, дождя и колебаний температуры. Устойчивые к УФ-излучению внешние оболочки, часто изготовленные из специальных полиэтиленовых соединений, предотвращают деградацию от солнечного излучения [1].

Системы возобновляемой энергии

Секторы солнечной и ветровой энергетики в значительной степени полагаются на долговечные кабели. В частности, солнечный фотоэлектрический кабель постоянного тока с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет решающее значение для подключения солнечных панелей к инверторам. Эти кабели должны выдерживать постоянный ток, выдерживать высокие температуры на крышах, а также быть устойчивыми к ультрафиолетовому излучению и погодным условиям. Компания Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd., специализирующаяся на производстве солнечных кабелей, использует технологию сшитого полиэтилена для создания продукции, отвечающей этим строгим требованиям, подкрепленной сертификатами TUV и UL.

Инфраструктура и коммунальные услуги

В проектах общественной инфраструктуры приоритетом являются безопасность и долговечность:

• Системы освещения/электроснабжения туннелей и метро.
• Станции водоподготовки и насосные станции.
• Сети уличного освещения и светофоров.

Для таких проектов, как Характеристики подземного распределительного кабеля , инженеры должны учитывать состояние почвы, возможность нападения грызунов и длительное пребывание в воде. Для таких случаев прямого захоронения обычно используются бронированные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена и прочной внешней оболочкой из ПВХ или LSZH [2].

Морской и оффшорный

В морских условиях кабели подвергаются воздействию соленой воды, постоянной вибрации и строгих правил безопасности. Стандарты морских кабелей низкого напряжения подобные тем, которые установлены ABS, BV и CCS, требуют исключительной огнестойкости, низкой токсичности дыма и целостности цепи. Изоляция из сшитого полиэтилена в сочетании с оболочкой из LSZH часто является частью соответствующих требованиям кабельных конструкций для судовых цепей питания, освещения и управления.

Как правильно выбрать низковольтный кабель из сшитого полиэтилена: руководство покупателя

Выбор правильного кабеля предполагает нечто большее, чем просто соответствие номинальному напряжению. Системный подход обеспечивает оптимальную производительность и соблюдение требований. Ключевые соображения включают определение правильного номинальная токовая нагрузка для кабелей низкого напряжения из сшитого полиэтилена , что определяет токонесущую способность кабеля в конкретных условиях установки.

Шаг 1: Определите электрические параметры

• Номинальное напряжение (Uo/U): Убедитесь, что оно соответствует напряжению системы или превышает его (например, 0,6/1 кВ).
• Текущий рейтинг (мощность): Рассчитайте максимальный требуемый постоянный ток. См. такие стандарты, как IEC 60502 или таблицы NEC, принимая во внимание такие факторы, как температура окружающей среды и группирование с другими кабелями.
• Рейтинг короткого замыкания: Кабель должен выдерживать термическое воздействие тока повреждения в течение определенного времени.

Шаг 2. Оценка среды установки

• В помещении и на открытом воздухе: Для использования на открытом воздухе используйте оболочку, устойчивую к ультрафиолетовому излучению.
• Способ установки: Будет ли он установлен в кабелепроводе, кабельном лотке, лестнице или непосредственно в земле? Это влияет на потребности механической защиты и факторы снижения номинальных характеристик.
• Экологические угрозы: Присутствие химикатов, масел, влаги или механического воздействия может потребовать использования специальных оболочек (например, ПВХ для общей химической стойкости) или брони.

Шаг 3: Выберите конструктивные особенности

• Дирижер Material & Size: Медь для более высокой проводимости и меньшего диаметра; алюминий для экономичных и легких решений для больших размеров.
• Броня: Броня из стальной проволоки (SWA) или броня из стальной ленты (STA) для механической защиты при прямом захоронении или открытых трассах.
• Материал оболочки: ПВХ для общей долговечности и стоимости; LSZH для повышения безопасности в закрытых общественных местах (станциях, кораблях, зданиях), поскольку ограничивает образование дыма и токсичных паров в случае пожара.

Шаг 4. Проверка стандартов и сертификации

Всегда настаивайте на том, чтобы кабели были изготовлены в соответствии с международными стандартами (IEC, BS, GB) и имели независимые сертификационные знаки. Известные производители, такие как Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd., поддерживают такие сертификаты, как ISO 9001 по управлению качеством, а также одобрения конкретных продуктов от UL, TUV, ABS, BV и CCS. Они не подлежат обсуждению для обеспечения глобального принятия проекта и долгосрочной надежности. Их способность производить более 10 000 спецификаций в соответствии с международными стандартами или индивидуальными требованиями OEM подчеркивает важность партнерства с технически подкованным поставщиком.

Рекомендации по установке и советы по обслуживанию

Правильное обращение и установка имеют решающее значение для реализации полного потенциала производительности кабелей из сшитого полиэтилена.

Что можно и чего нельзя делать при установке

• Сделайте: Перед установкой проверьте минимальный радиус изгиба. Для многожильных бронированных кабелей он обычно в 12 раз превышает общий диаметр кабеля.
• Сделайте: Используйте соответствующие методы протягивания и смазочные материалы, чтобы не повредить оболочку во время протягивания кабелепровода.
• Не делайте: Прокладывайте кабели в стоячей воде. Несмотря на то, что сшитый полиэтилен устойчив к влаге, клеммы должны оставаться сухими.
• Не делайте: Превышение рекомендуемого натяжения может привести к растяжению проводников или деформации изоляции.

Терминация и сращивание

Правильное прекращение имеет жизненно важное значение. Используйте разъемы и наконечники, рассчитанные на материал кабеля (медь или алюминий), и убедитесь, что они правильно обжаты или обжаты. Для наружных или влажных помещений используйте водонепроницаемые термоусадочные комплекты или коробки, заполненные смолой, чтобы герметизировать соединение от проникновения влаги, что является распространенной причиной отказа.

Регулярное техническое обслуживание и осмотр

• Визуально осмотрите открытые кабельные трассы на наличие признаков повреждения оболочки, коррозии брони или перегрева.
• Периодически используйте тепловизионные камеры для выявления «горячих точек» в соединениях или участках, находящихся под перегрузкой.
• Содержите кабельные траншеи и лотки в чистоте от мусора и следите за тем, чтобы не была заблокирована вентиляция кабелей, проложенных в кабелепроводах или воздуховодах.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем основная разница между силовыми кабелями из сшитого полиэтилена и ПВХ?

Основное отличие заключается в изоляционном материале. Сшитый полиэтилен (сшитый полиэтилен) обеспечивает более высокую рабочую температуру (90°C), лучшую устойчивость к теплу, влаге и химикатам, а также превосходные электрические свойства по сравнению с ПВХ (поливинилхлоридом), который обычно работает при температуре 70–75°C. Кабели из сшитого полиэтилена обычно обеспечивают более длительный срок службы и более высокую токовую нагрузку при том же размере проводника.

2. Можно ли использовать кабель низкого напряжения из сшитого полиэтилена для непосредственного захоронения?

Да, это отличный выбор для непосредственного захоронения. Превосходная влагостойкость изоляции из сшитого полиэтилена в сочетании с броневой конструкцией (например, армированной стальной проволокой) и прочной внешней оболочкой (например, из ПВХ) обеспечивает комплексную защиту от влаги в почве, химикатов и механических повреждений в результате засыпки или деятельности грызунов.

3. Необходима ли оболочка LSZH для всех кабелей из сшитого полиэтилена?

Нет, это зависит от приложения. Оболочка LSZH (Low Smoke Zero Halogen) имеет решающее значение для установки в закрытых общественных местах, таких как аэропорты, метро, ​​корабли и высотные здания. В случае пожара оно сводит к минимуму выбросы густого, токсичного и едкого дыма, способствуя безопасной эвакуации и уменьшая повреждение оборудования. Для общего промышленного или наружного использования часто бывает достаточно стандартной оболочки из ПВХ, и она более экономична.

4. Как мне рассчитать правильный размер кабеля (силовую нагрузку) для моего проекта?

Допустимая нагрузка кабеля зависит от множества факторов: тока нагрузки, температуры окружающей среды, метода установки (в воздухе, кабелепроводе, под землей) и группировки с другими кабелями. Обязательно ознакомьтесь с соответствующим стандартом (например, IEC 60502-1, NEC 310) или используйте программное обеспечение для расчета. Для выполнения этого важного этапа всегда привлекайте квалифицированного инженера-электрика, чтобы обеспечить безопасность и предотвратить перегрев.

5. Почему для этих кабелей важны такие сертификаты, как UL, TUV и ABS?

Это независимые сертификаты третьих сторон, подтверждающие, что кабельная продукция прошла тщательные испытания и соответствует определенным стандартам безопасности, производительности и конструкции (например, UL для Северной Америки, TUV для Европы, ABS для морских судов). Это не просто логотипы; они обеспечивают гарантию качества, надежности и соответствия нормативным требованиям, что жизненно важно для утверждения проекта, страхования и общей безопасности системы.

Силовой кабель низкого напряжения из сшитого полиэтилена represents a technologically advanced solution that balances performance, durability, and safety. Его преимущества перед традиционными материалами делают его незаменимым для широкого спектра применений: от городской инфраструктуры и промышленных комплексов до проектов возобновляемой энергетики и морских судов. Успех заключается в понимании конкретных требований вашего проекта — от электрической нагрузки и среды установки до необходимых сертификатов — и выборе кабеля, отвечающего всем критериям. Партнерство с опытным и сертифицированным производителем, таким как Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd., который имеет более чем 25-летний опыт в производстве кабелей и приверженность международным стандартам, обеспечивает доступ к продуктам, которые обеспечивают надежную работу, способствуя безопасной и эффективной работе электрических систем по всему миру.

Ссылки

[1] Дж. П. Джонс и Л. М. Смит, «Воздействие ультрафиолетового излучения на полимерные материалы кабельной оболочки», *Журнал материалов в электротехнике *, том. 45, нет. 3, стр. 112-120, 2018.

[2] Международная электротехническая комиссия, «МЭК 60502-1: Кабели силовые с экструдированной изоляцией и аксессуары к ним на номинальное напряжение от 1 кВ (Um = 1,2 кВ) до 30 кВ (Um = 36 кВ) – Часть 1: Кабели на номинальное напряжение 1 кВ (Um = 1,2 кВ) и 3 кВ (Um = 3,6 кВ)». 2021.