Самонесущие изолированные провода – конструктивные особенности и области применения

Самонесущий изолированный провод (СИП) представляет собой несколько отдельных, скрученных вместе проводов с полимерной (полиэтиленовой) изоляцией предназначенных для передачи электрической энергии в линиях электропередач напряжением до 1 кВ.

Известно, что надежность и безопасность традиционных линий электропередач зависит от множества внешних и погодных факторов: гололеда, ветра, снегопада, падения крупных предметов и т.д. Линии низкого напряжения также имеют недостаточно высокую пропускную способность, связанную с потерями напряжения, что снижает качество электроэнергии.

Применение СИП позволяет снизить общую аварийность линий электропередач в несколько раз. Например, Япония давно приняла решение заменить существующие неизолированные провода линий электропередач на изолированные или защищенные (в зависимости от класса номинальных напряжений).

В воздушных линиях среднего напряжения используются самонесущие защищенные провода (ЗП) напряжением 6-35 кВ и более. Самонесущий ЗП представляет собой провод с одной токопроводящей многопроволочной жилой и наложенной поверх нее полимерной изоляцией. Обычно изоляция выполняется из силанольносшитого полиэтилена с добавлением сажи для достижения стойкости материала к ультрафиолетовому излучению. В некоторых случая может применяться пироксидная сшивка полиэтилена.

Типы конструкций самонесущего изолированного провода

Существует несколько основных конструктивных исполнений СИП проводов:

1. СИП-1 (или СИП-2). Фазные многопроволочные жилы скручены вокруг несущего неизолированного нулевого провода, выполненного из упрочненного алюминиевого сплава. В таком варианте исполнения изоляция выполнена из термопластичного полиэтилена или из сшитого.
2. СИП-1А (или СИП-2А). Конструкция такая же, как и у изделий без «А» маркировки, только несущий нулевой провод имеет изоляцию.
3. СИП-3. Высоковольтный провод (35 кВ и более) с многопроволочной токопроводящей жилой из упрочненного алюминиевого сплава и изоляцией из сшитого полиэтилена. Применяется в ЛЭП среднего напряжения.
4. СИП-4 (или СИП-5). В этих конструкциях несущий провод отсутствует, все жилы имеют одинаковые площади поперечного сечения и выполнены из сплава на основе алюминия. Изоляция всех проводов выполнена из простого или сшитого полиэтилена.

Основные достоинства и недостатки

При использовании СИП и ЗП на линях электропередач значительно повышается экологичность, экономичность и безопасность последних. И этому способствует несколько факторов:

• поверхность изоляции из сшитого полиэтилена исключает образование наледи;
• схлестывание не вызывает аварийных режимов;
• полимерная изоляция обеспечивает безопасность при случайном прикосновении;
• уменьшается реактивное сопротивление линии, а соответственно и падение напряжения;
• при использовании самонесущих проводов типа 1 и 2 значительно уменьшается время строительства линии (до 40%) и сокращаются эксплуатационные расходы (до 80%) по сравнению с неизолированными линиями;
• при применении провода типа СИП-3 экономия достигается за счет уменьшения материалоемкости траверс и уменьшения в несколько раз размеров просеки в лесных массивах по сравнению с неизолированными линиями.

Безусловно, существуют и определенные недостатки линий с использованием СИП. Например, изоляция из сшитого полиэтилена имеет свойство стареть, т. е. ее диэлектрические свойства со временем ухудшаются под воздействием внешних факторов (влаги) и внутренних дефектов.

Однако, несмотря на некоторые трудности, применение СИП и ЗП позволяет решить ряд электротехнических и экологических проблем, а также повысить надежность и безопасность линий электропередач низкого и среднего напряжения.