Силовой кабель из сшитого полиэтилена или ПВХ: долгосрочная ценность для систем низкого напряжения 6/1 кВ

Номинал непрерывного проводника: зазор C в 20 градусов, определяющий срок службы кабеля

Сшитый полиэтилен является более выгодным выбором для любого фидера, который несет постоянную нагрузку, поскольку номинал непрерывного проводника при температуре 90 градусов Цельсия обеспечивает примерно на 10–12 % большую точную нагрузку, чем кабель с ПВХ-изоляцией того же поперечного сечения проводника. Материаловедение, лежащее в основе этого разрыва, является прямым: сшитый полиэтилен — это сшитый полиэтилен, поэтому его молекулярная сеть сохраняет свою форму при 90 градусах Цельсия, а ПВХ — это термопласт, который начинает размягчаться и терять диэлектрический запас около 70 градусов по Цельсию.

Термическое старение происходит по модели Аррениуса: каждые 10 градусов устойчивого перегрева примерно вдвое сокращают оставшийся срок службы изоляции. Питатель из ПВХ, загруженный на 85% от номинала при температуре окружающей среды 35 градусов Цельсия, круглый год работает на своем температурном потолке, и его изоляция может стать хрупкой через 12-15 лет. Питатель из сшитого полиэтилена при той же нагрузке работает при температуре 20 градусов ниже потолка, поэтому он регулярно проходит испытания на сопротивление изоляции после 25 лет. Для питателя, заглубленного в бетонную траншею или проложенного над подвесным потолком, эта разница равна разнице между постоянным активом и запланированным повторным подъемом.

Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена 0,6/1 кВ, обеспечивающий термостойкость Этот кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена выдерживает длительные высокие нагрузки и выдерживает постоянную температуру 90°C, что делает его надежным выбором для долговечных фидеров в горячих установках. Посмотреть продукт →

Устойчивость к короткому замыканию: запас прочности 250°C против 160°C

Изоляция из сшитого полиэтилена защищает фидер 6/1 кВ в условиях неисправности, поскольку ее предельная температура короткого замыкания в 250 градусов по Цельсию оставляет гораздо больший запас прочности, чем предел в 160 градусов по Цельсию для ПВХ. При болтовом замыкании температура проводника может повышаться более чем на 100 градусов Цельсия в секунду, и изоляция должна оставаться неповрежденной до тех пор, пока защитное устройство не разомкнет цепь.

На практике сшитый полиэтилен может выдерживать больший ток повреждения за то же время отключения или выдерживать время отключения примерно в 1,4 раза больше при том же токе повреждения, прежде чем начнется повреждение изоляции. Сшитый полиэтилен также не плавится: поскольку полимер сшит, он сохраняет свою структурную форму при нагревании, тогда как ПВХ размягчается, деформируется и может стекать с проводника. Для установок с защитой с задержкой или на распределительных щитах с высоким потенциальным уровнем отказов этот запас является настоящей страховкой.

Совокупная стоимость владения: где исчезает ценовое преимущество ПВХ

Правило принятия решения простое: цена материала ПВХ-кабеля на 10–15 % ниже, только если фидер короткий, малонагруженный и его замена ожидается в течение 15 лет. На любом промышленном фидере непрерывного действия вариант из ПВХ проигрывает, потому что его более низкая токовая нагрузка требует использования проводника большего размера, более высокая рабочая температура ускоряет старение, а цикл замены увеличивает трудозатраты и время простоя.

Пищевой завод недалеко от Янчжоу дважды заменял 500-метровый питатель ПВХ в период с 2013 по 2023 год; каждое повторное протягивание требует больше затрат на аренду крана, остановку производства и повторную заделку, чем исходный кабель. Фидер из сшитого полиэтилена на той же шине ни разу не трогался. Посчитайте эту материальную экономию по сравнению с двумя незапланированными отключениями, и сравнение перестанет касаться химии, а начнет сводиться к потоку денежных средств.

Обзор технических характеристик: силовой кабель из сшитого полиэтилена 6/1 кВ в сравнении с силовым кабелем из ПВХ

Практическая оболочка силового кабеля 6/1 кВ определяется восемью параметрами, и различия между двумя системами изоляции проявляются в каждом из них. Приведенные ниже значения представляют собой типичные опубликованные значения для кабелей класса 6/1 кВ; сертификат испытаний от производителя, такого как Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd., должен быть окончательным эталоном для конкретного проекта.

Галогенный ряд меняет поведение при возгорании: при горении ПВХ выделяет газообразный хлористый водород и густой дым. В закрытых технических помещениях или общественных зданиях дымовая нагрузка фидера из ПВХ должна учитываться при проектировании эвакуации и пожаротушения, что увеличивает стоимость, которая никогда не фигурирует в прайс-листе на кабели.

Когда силовой кабель из ПВХ остается рациональным выбором

Кабель ПВХ – неплохой товар; это менее термически устойчивый продукт, и это имеет значение только тогда, когда работа требует мощности. Для коротких ответвлений внутри панели с климат-контролем, фидеров с коэффициентом нагрузки ниже 40% или временных линий электропередачи, которые планируется отключить в течение пяти лет, ПВХ обеспечивает надежное обслуживание по действительно более низкой цене.

• Внутренние ответвленные цепи, работающие с коэффициентом нагрузки ниже 40 %, со значительным снижением номинальных характеристик.
• Временные линии электропередачи на объекте и строительные линии отключены на один проектный цикл
• Контроль и контрольно-измерительные приборы стимулируют то, что простота управления и механическая гибкость перевешивают постоянные характеристики.

Инженерное правило заключается в том, чтобы изоляция соответствовала рабочему циклу, а не странице каталога. При непрерывном режиме работы укажите кабель из сшитого полиэтилена на напряжение 6/1 кВ и проверьте его устойчивость к короткому замыканию по кривой защиты, прежде чем утверждать заказ.

Силовой кабель 0,6/1 кВ с ПВХ-изоляцией для гибкой компоновки Благодаря более мягкой изоляции и конкурентоспособной цене этот кабель из ПВХ подходит для более легких рабочих циклов и меньшего радиуса изгиба, что идеально подходит для случаев, когда пространство для установки ограничено. Посмотреть продукт →

Установка и подключение: два места, где выигрывают или теряют ценность кабеля

Стоимость кабеля окончательно определяется на месте, поскольку плохое натяжение и неаккуратное закрепление сокращают срок службы любого материала. Кабели из сшитого полиэтилена имеют более жесткую изоляционную систему и обычно требуют минимального радиуса изгиба около 12–15D, поэтому перед протягиванием необходимо спланировать резкие изгибы участков кабелепровода. Более мягкая изоляция ПВХ обеспечивает более узкие радиусы, но именно эта мягкость является причиной того, что проводники из ПВХ могут смещаться при повторяющихся термоциклических воздействиях и ослабляться на концах.

Качество завершения имеет одинаковое значение. Сжатые наконечники должны соответствовать классу проводника, изоляцию следует снимать с помощью инструментов контролируемой глубины, а незапечатанные обрезанные концы позволяют влаге стекать по проводнику и превращают фидер из сшитого полиэтилена, срок службы которого составляет 30 лет, в проблему на 5 лет. При прокладке воздуховодов под землей или на открытом воздухе влагонепроницаемые заделки и правильное расстояние между опорами кабелей не подлежат обсуждению для обоих типов.

Чтобы составить полную спецификацию, следуйте рабочему процессу выбора в нашей Руководство по выбору силового кабеля низкого напряжения из сшитого полиэтилена и сверьте проект нагрузки и защиты с инженерное руководство по выбору силового кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6/1 кВ .

Часто задаваемые вопросы: Выбор силового кабеля из сшитого полиэтилена или ПВХ для систем низкого напряжения

Почему сшитый полиэтилен имеет температуру 90 градусов Цельсия, а ПВХ — 70 градусов Цельсия?

Сшитый полиэтилен представляет собой сшитый полиэтилен: химические сшивки между полимерными цепями предотвращают размягчение материала при повышенной температуре, поэтому он сохраняет механическую и диэлектрическую прочность при температуре 90 градусов Цельсия. ПВХ — термопластик; выше 70 градусов С он размягчается, деформируется под давлением и теряет диэлектрические свойства.

Будет ли более дешевый кабель из ПВХ иметь финансовый смысл в течение 20 лет?

Только для слабонагруженных или временных цепей. На фидере с постоянной нагрузкой первоначальная экономия в 10–15 % обычно расходуется на увеличение сечения проводника, более раннюю замену и одно незапланированное повторное протягивание. Расчеты совокупной стоимости владения отдают предпочтение использованию сшитого полиэтилена на любом питателе, срок службы которого ожидается более 12 лет.

Могут ли кабели из сшитого полиэтилена и ПВХ подключаться к одним и тем же наконечникам?

Да. В обоих случаях используются обжимные наконечники, размер которых соответствует поперечному сечению проводника. Различия заключаются в зачистке и соединении: изоляция из сшитого полиэтилена более твердая, и для нее лучше использовать съемники с контролируемой глубиной, и оба типа требуют исключения влаги на обрезанном конце, чтобы предотвратить коррозию и трение.

Какой стандарт регулирует силовые кабели из сшитого полиэтилена и ПВХ на напряжение 6/1 кВ?

IEC 60502-1 охватывает силовые кабели с экструдированной изоляцией до 6/1 кВ и устанавливает требования к конструкции, испытательному напряжению и максимальной температуре проводника, используемые в этом сравнении. Большинство национальных стандартов на силовые кабели гармонизированы с ним, поэтому на экспортных рынках применяется одна и та же система рейтингов.