CABLEADO
CON AISLAMIENTO XLPE

Al preparar los materiales, se utilizaron las "Recomendaciones para el tendido e instalación de cables con aislamiento XLPE para un voltaje de 10, 20 y 35 kV" (información del sitio web RusCable .Ru), teniendo en cuenta otros datos sobre el cable XLPE .

1. Disposiciones básicas

Cualquier empresa que opere redes eléctricas con un voltaje de 6-10 kV y superior utiliza cables de alimentación.

Las líneas de cable tienen una gran ventaja sobre aerolíneas, ya que ocupan menos espacio, son más seguros, más fiables y más cómodos de usar.

La gran mayoría de los cables utilizados en Rusia y los países de la CEI, con aislamiento de papel impregnado (PBI), tienen numerosas desventajas:

Alto daño;

Restricciones en la capacidad de carga;

Restricciones a la diferencia de niveles de puesta;

Baja capacidad de fabricación de los acoplamientos de montaje.

Actualmente, dadas las desventajas anteriores, los cables con aislamiento de papel están siendo reemplazados activamente por cables con aislamiento XLPE.

Los principales sistemas de energía del país utilizan activamente cables con aislamiento de polietileno reticulado al construir nuevas líneas de cable o reparar las existentes.

La transición de cables con aislamiento de papel impregnado (IPI) a cables con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) está asociada con los requisitos cada vez mayores de las organizaciones operativas para Parámetros técnicos cabos En este sentido, las ventajas de los cables XLPE son evidentes.

En la tabla (según los datos del GRUPO DE EMPRESAS FORUM ELECTRO), se dan los principales indicadores del cable de media tensión:

Características principales	Tipo de aislamiento de cables
	papel impregnado	polietileno reticulado
1 Temperatura de funcionamiento admisible a largo plazo, ° С
2. Temperatura en sobrecargas, °С
3. Resistencia a las corrientes de cortocircuito, ° С
4. Capacidad de carga,%
Al acostarse en el suelo
Al acostarse en el aire
5. Diferencia de nivel durante la colocación, m	al menos 15	sin límite
6. Intensidad de mano de obra durante la instalación y reparación	alto	bajo
7. Indicadores de confiabilidad - daño específico, - pieza / 100 km por año
en vainas de plomo	Alrededor de 6*
En carcasas de aluminio	alrededor de 17*	10-15 veces menor

_______________

* según MCS "Mosenergo", A.S. Svistunov. Dirección de obra de desarrollo.

Las ventajas del cable XLPE son:

Mayor confiabilidad en la operación;

Aumentar la temperatura de funcionamiento de los núcleos del cable con aislamiento XLPE hasta 90 °C, lo que proporciona una gran capacidad del cable;

Aislamiento sólido que le permite tender un cable con aislamiento XLPE en áreas con una gran diferencia de altura, incl. colectores verticales e inclinados;

El uso de materiales poliméricos para aislamiento y revestimiento, brindando la posibilidad de tender un cable XLPE sin precalentamiento a temperaturas de hasta -20 ° C;

Menor peso, diámetro y radio de curvatura del cable, lo que facilita el tendido en trayectos difíciles;

Baja absorción de humedad;

La capacidad de daño específica de un cable con aislamiento XLPE es de 1 a 2 órdenes de magnitud menor que la de un cable con aislamiento de papel impregnado;

Alta estabilidad térmica en caso de cortocircuito;

El material aislante permite reducir las pérdidas dieléctricas en el cable;

Grandes longitudes de cable de construcción;

menores costos de reconstrucción y mantenimiento de líneas de cable;

Instalación y operación más respetuosas con el medio ambiente (sin plomo, aceite, betún);

Prolongue la vida útil de los cables.

El uso de cables con aislamiento XLPE para una tensión de 6-10 kV permite resolver muchos problemas de confiabilidad del suministro eléctrico, optimizando y en algunos casos incluso modificando los esquemas de red tradicionales.

Actualmente, en EE. UU. y Canadá, la proporción de cables con aislamiento XLPE es del 85 %, en Alemania y Dinamarca, del 95 %, y en Japón, Francia, Finlandia y Suecia, solo se utiliza cable XLPE en las redes de distribución de media tensión.

2. Tecnología de reticulación de polietileno

El polietileno es actualmente uno de los materiales aislantes más utilizados en la producción de cables. Pero inicialmente, el polietileno termoplástico tiene serios inconvenientes, el principal de los cuales es un fuerte deterioro de las propiedades mecánicas a temperaturas cercanas al punto de fusión. La solución a este problema fue el uso de polietileno reticulado.

Los cables XLPE deben sus propiedades únicas al material aislante utilizado. El proceso de reticulación o vulcanización en las empresas modernas de cables se lleva a cabo en un gas neutro. alta presión y temperatura, que permite obtener un grado de reticulación suficiente en todo el espesor del aislamiento.

El término “entrecruzamiento” (vulcanización) implica el procesamiento del polietileno a nivel molecular. características mecánicas material, menos higroscopicidad, mayor rango de temperatura de funcionamiento.

Hay tres formas principales de entrecruzar el polietileno: peróxido, silano y radiación. En la industria mundial del cable en la producción cables de poder se utilizan los dos primeros.

La reticulación del polietileno con peróxido se produce en un gas neutro a una temperatura de 300-400°C y una presión de 20 atm. Se utiliza en la producción de cables de media y alta tensión.

La reticulación con silano se lleva a cabo a una temperatura más baja. El sector de aplicación de esta tecnología abarcó los cables de baja y media tensión.

El primer fabricante ruso de cables XLPE en 1996 fue ABB Moskabel utilizando tecnología de reticulación de peróxido. Por primera vez en Rusia, la producción de cable de polietileno reticulado con silanol se dominó en 2003 en Perm OJSC Kamkabel.

Hay algunas características de la producción y operación de dichos cables.

3. Construcción de cables XLPE.

Básicamente, los cables se producen en una versión de un solo núcleo (), pero también están disponibles en una versión de tres núcleos (), y la aplicación varios tipos las carcasas y la posibilidad de sellado le permiten utilizar el cable tanto para tender en el suelo como para estructuras de cable, incluso para tender en grupo:

Cubiertas de cables XLPE	Abreviatura	áreas de uso
Desde educación física		tirado en el suelo, en el aire
PE reforzado	PU	tumbado en el suelo en zonas difíciles
plástico PVC		en instalaciones de cables locales industriales- en suelos secos
Fabricado en PVC de baja inflamabilidad.		tendido en grupo - en estructuras de cables - en naves industriales
Cables con sellado longitudinal	g, 2d, gzh (después de la designación de shell)	para colocar en suelos con mucha humedad en habitaciones húmedas, parcialmente inundadas

Designaciones adicionales para cables con elementos de sellado en el diseño:

"g" - sellar la pantalla de metal con cintas de bloqueo de agua;

"2g" - cinta de aluminopolímero de una pantalla sellada en la parte superior;

"gzh": en el núcleo conductor se utilizan polvos o hilos que bloquean el agua.

Construcción de cable XLPE para baja y media tensión:

1. Núcleo de sellado conductor multicable:

Aluminio (APvPg, APvPug, APvVg, APvVng-LS, APvPu2g);

Cobre (PvPg, PvPug, PvVg, PvVng-LS, PvPu2g).

2. Una pantalla eléctricamente conductora hecha de una composición de polietileno reticulado con silanol.

3. Aislamiento de polietileno reticulado con silano.

4. Una pantalla eléctricamente conductora hecha de una composición de polietileno reticulado con silanol.

5. Cinta conductora de bloqueo de agua.

6. Pantalla de hilos de cobre.

7. Cinta de cobre.

8. Capa de separación:

Cinta conductora que bloquea el agua (APvPu2g, PvPu2g);

Papel crepé aislante eléctrico (APvPg, PvPg, APvPug, PvPug, APvVg, PvVg);

Cinta de aluminio-polietileno (APvPu2g, PvPu2g).

9. Concha:

compuesto de PVC (APvVg, PvVg);

Compuesto de policloruro de vinilo de bajo riesgo de incendio (APvVng-LS, PvVng-LS);

Polietileno (APvPg, PvPg, APvPug, PvPug, APvPu2g, PvPu2g).

Arroz. una . Cable XLPE de un solo núcleo

Arroz. 2 . Cable XLPE de tres núcleos

4. Características de instalación de cables de potencia con aislamiento XLPE

1) Se recomienda el tendido de cables con aislamiento XLPE a temperaturas ambiente no inferior a 0 °C. Está permitido tender cables con aislamiento XLPE sin calentamiento a una temperatura ambiente de al menos -15 °C para cables con cubierta de PVC y compuesto plástico -20 °C para cables con cubierta de polietileno. Con más temperaturas bajas ambiente, el cable debe calentarse manteniéndolo en una habitación caliente durante al menos 48 horas o utilizando un dispositivo especial a una temperatura no inferior a 0 ° C, mientras que el tendido debe realizarse en un tiempo corto (no más de 30 minutos) . Después de tender el cable, debe cubrirse inmediatamente con la primera capa de tierra. El relleno final y la compactación del suelo se llevan a cabo después de que el cable se haya enfriado.

2) El radio de curvatura mínimo de los cables con aislamiento XLPE durante la colocación debe ser de al menos 15 D n para cables unipolares y tripolares y 12 para tres cables de un solo núcleo trenzados entre sí, donde dh - diámetro exterior del cable o diámetro de torsión para tres cables unipolares trenzados entre sí. Controlando cuidadosamente la curvatura, por ejemplo utilizando una plantilla adecuada, es posible reducir el radio de curvatura del cable a 8 dh. En este caso, se recomienda calentar el cable en el punto de flexión a una temperatura de 20 °C.

3) El desenrollado del cable con aislamiento XLPE del tambor debe realizarse utilizando el número requerido de rodillos pasantes y de esquina. El método de desenrollado utilizado debe garantizar la integridad del cable. Durante el tendido, el tensado de los cables XLPE se debe realizar mediante una malla de acero tensado superpuesta a la cubierta exterior, o mediante un alma conductor mediante cuña. Las fuerzas que surgen durante la tracción de un cable con aislamiento XLPE con un núcleo de aluminio trenzado no deben exceder los 30 N / mm 2 de la sección nominal del núcleo, un cable con un núcleo de aluminio de un solo hilo (marcado como "og") - 25 N / mm 2, un cable con núcleo de cobre - 50 N/mm2. Si se colocan al mismo tiempo tres cables de un solo núcleo con una malla de acero común, se tiene en cuenta lo siguiente al calcular la fuerza de tracción:

1 sección transversal nominal del núcleo, si los cables están trenzados entre sí;

2 secciones nominales de los conductores si los cables no están retorcidos.

Las fuerzas de tracción del cable durante el tendido deben calcularse durante el diseño. linea de cable y se tiene en cuenta al pedir un cable. El cabrestante de tracción debe estar equipado con dispositivos que permitan controlar la fuerza de tracción del cable, registrando la fuerza de tracción durante todo el proceso de tracción del cable y apagando automáticamente el cabrestante de tracción si la fuerza de tracción excede el valor permitido.

4) Los cables con aislamiento XLPE deben tenderse con un margen de longitud 1¸ 2%. En zanjas y en superficies sólidas dentro de edificios y estructuras, la reserva se crea colocando el cable con una "serpiente", y a lo largo de las estructuras de cable (soportes), esta reserva se crea mediante la formación de un pandeo. No se permite tender el cable en forma de anillos (giros).

5) Las estructuras de cables metálicos deben ser puestas a tierra de acuerdo con la documentación vigente.

6) Al tender una línea de cable, los cables XLPE de tres fases deben tenderse en paralelo y ubicarse en un triángulo o en el mismo plano. Se deben acordar otros arreglos con el fabricante.

7) Al tender en un plano, la distancia libre entre dos cables adyacentes de una línea de cable debe ser al menos el diámetro exterior del cable XLPE.

8) Cuando están dispuestos en triángulo, los cables se sujetan a lo largo de la línea de cables (con excepción de las secciones cercanas a los acoplamientos) a una distancia de 1¸ 1,5 m, en las curvas de la ruta - 1 m. Al colocarlos en el suelo, debe tenerse en cuenta que cuando se rellenan con tierra, los cables no deben cambiar su posición. Los cables tendidos en un plano en estructuras de cables en el aire deben fijarse a lo largo de la línea a una distancia de 1¸ 1,5 m Las grapas y otros sujetadores para sujetar cables XLPE de un solo núcleo, así como las etiquetas de sujeción a los cables, deben estar hechos de material no magnético. Al fijar los cables, es necesario tener en cuenta la posible expansión térmica de los cables y las tensiones mecánicas que se producen en el modo de cortocircuito.

9) Todos los extremos de los cables después del corte deben sellarse con tapas termorretráctiles para evitar la penetración de la humedad del ambiente. Durante el tendido de los cables, se debe asegurar el control del estado de las fundas y caperuzas protectoras.

5. Formas de tender cables

Los cables con aislamiento de polietileno se pueden colocar en el suelo (zanjas), en estructuras de cables (túneles, galerías, pasos elevados), en bloques (tuberías), en locales industriales (en canaletas, a lo largo de paredes).

Al tender cables en el suelo, se recomienda no colocar más de seis cables en una zanja. Con más cables, se recomienda colocarlos en zanjas separadas. El tendido de cables se puede realizar mediante cables individuales o conectados en un triángulo.

Se recomienda el tendido de cables en túneles, pasos superiores y galerías cuando el número de cables que discurren en un sentido es superior a veinte. El tendido de cables en bloques se utiliza en condiciones de gran restricción a lo largo de la ruta, en intersecciones con vías férreas y caminos de acceso, con probabilidad de derrame de metal, etc.

En la colocación sobre estructuras metálicas, es posible utilizar varios tipos montajes en videoclips, cierres o montajes.

Ejemplos de fijación de cables con soportes (Fig.,,).

Todas las dimensiones se dan en milímetros. No se muestran los sujetadores (pernos, tuercas, arandelas).

D - diámetro exterior del cable, S - espesor de la junta (de 3 a 4 mm).

Arroz. 3. Fijación de un solo cable

Designaciones:

1 cable; 2 - abrazadera (soporte) de aluminio o aleación de aluminio; 3 - junta de goma o PVC .

Arroz. cuatro. Fijación de tres cables en un haz (en un triángulo)

Designaciones:

1 cable; 2- collar (soporte) de aluminio o aleación de aluminio de 5 mm de espesor; 3 - junta de goma o cloruro de polivinilo con un espesor de 3 ¸ 5 mm.

Arroz. 5. Fijación de tres cables

Designaciones:

1 cable; 2- collar (soporte) de aluminio o aleación de aluminio; 3- junta de goma o policloruro de vinilo.

6. Tecnología de tendido de cables

El tendido de cables lo realiza un equipo de 5-7 personas.

Disposición aproximada de los trabajadores al tirar del cable:

Tambor, freno - 1 persona;

Descenso del cable del tambor - 1 persona;

Descenso del cable a la zanja (entrada, salida del túnel) - 1 persona;

En el cabrestante - 2 personas;

Mantenimiento del final del cable - 2 personas.

Además, es necesario prever para una persona a la vez:

En cada turno;

En cada tubería que pasa a través de tabiques o techos, a la entrada de una cámara o edificio.

Mientras tira de tres cables al mismo tiempo, 2 personas deben estar detrás del dispositivo de agrupación de cables para sujetar el cable en un triángulo.

La velocidad de colocación no debe exceder los 30 m/min y debe seleccionarse según la naturaleza de la ruta, las condiciones climáticas y las fuerzas de tracción.

Si se excede la fuerza de tracción permitida, es necesario detener el tendido y verificar la correcta instalación y capacidad de servicio de los rodillos lineales y angulares, la presencia de lubricante (agua) en las tuberías, y también verificar el cable por posibles atascos en el tubos Solo es posible tirar más del cable después de eliminar las causas de exceder las fuerzas de tracción permitidas.

Cuando baje el cable a una zanja o ingrese a un túnel, asegúrese de que el cable no se deslice de los rodillos y no roce contra tuberías y paredes en los pasajes. En la entrada a las tuberías, es necesario asegurarse de que las cubiertas protectoras de los cables alrededor de la tubería no se dañen.

Si la funda del cable está dañada, es necesario detener el tendido, inspeccionar el lugar dañado y decidir un método para reparar la funda.

Los acompañantes del extremo del cable deben asegurarse de que el cable pase por los rodillos, ajustar los rodillos si es necesario y también guiar el extremo del cable.

El cable se tira de tal manera que, al tenderlo según el proyecto, la distancia desde la parte superior del manguito terminal o desde el centro condicional del acoplamiento sea de al menos 2 m. Desconecte el cable de tracción y retire la media o la empuñadura del extremo del cable. Si hay un cable en el tambor para varios tramos de la ruta, o si la longitud del cable es significativamente mayor que la longitud del tramo, es necesario cortar el cable.

Después de cortar el cable, es necesario sellar los extremos de los cables mediante tapones. Para un sellado más confiable de los extremos de los cables, es posible usar una tapa doble.Coloque la tapa interna en la capa eléctricamente conductora a lo largo del aislamiento del cable y la tapa externa, en la tapa interna y en la cubierta del cable. También es posible aplicar una capa de betún fundido al corte del cable por sobrefundición.

Si es necesario, lleve los extremos del cable a cámaras, pozos, salas de cables. Deben respetarse los radios de curvatura admisibles del cable. Retire el cable de los rodillos, tírelo y asegúrelo según el proyecto.

Cuando se coloque en una zanja, pulverice el cable con una mezcla de arena y grava o tierra fina con un espesor de al menos 100 mm y pruebe la cubierta del cable.

Revista “Precio y valoración en la construcción”, noviembre 2010, N° 11

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