Parametry elektryczne wróć

Parametry elektryczne kabli średniego napięcia w izolacji XLPE, 6-30 kV

Rezystancja żyły dla temperatury 20°C

Współczynniki przeliczeniowe dla temperatury żył

Wzór przeliczeniowy

Skuteczny opór przy 50 Hz (rezystancja dla prądu zmiennego)

Żyła miedziana

Żyła aluminiowa

Induktancja przy 50 Hz

Pojemność robocza

Indukcyjność

Obciążalność zwarciowa do 30 kV

Temperatura żyły roboczej: 90°C

Temperatura zwarcia: 250°C

Kable z żyłami miedzianymi

Kable z żyłami aluminiowymi

Zwarcie do ziemi

Obciążalność zwarciowa dla żyły powrotnej. Temperatura zwarcia 350°C

Wykaz przekrojów żyły powrotnej

Współczynnik konwersji dla kabli energetycznych średniego napięcia, 6-30 kV

Obciążenie dla kabli ułożonych w ziemi - Współczynnik obciążenia 0,7 i 1,0

Warunki podstawowe

Temperatura ziemi 20° C

Współczynnik temperatury 1,0 K • m/W

Odległość między kabli lub układem kabli 7 cm

Pojedyncze żyły ułożone w trójkąt

Współczynnik obiążenia 0,7

Współczynnik obiążenia 1,0

Budowa systemu kabli

Kable średniego napięcia

z izolacją z VPE 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV

Kable średniego napięcia z izolacją z VPE (sieciowany polietylen) stosowane są w Niemczech od lat 70., ponieważ odznaczają się bardzo dobrymi właściwościami elektrycznymi, mechanicznymi i termicznymi. Wspomniany materiał izolacyjny jest odporny chemicznie i termicznie. Dzięki tym zaletom wersja ta wyparła klasyczne kable izolowane papierem z wielu obszarów zastosowań.

Aby zabezpieczyć je przed wilgocią oraz przedłużyć trwałość, kable są wyposażane w ekrany gwarantujące wodoszczelność wzdłużną.

Do ich wytwarzania wykorzystywany jest wysokociśnieniowy polietylen (HDPE), do którego dodane są peroksydy organiczne. Pod wpływem ciepła i ciśnienia, łańcuchy molekuł łączą się ze sobą, co powoduje przejście ze stanu termoplastycznego do elastycznego.

Przewaga kabli średniego napięcia izolowanych VPE w stosunku do izolowanych papierem lub PVC polega również na małym współczynniku strat dielektrycznych, który w porównaniu np. z kablami w izolacji PVC ma wartość 100.

Dobre właściwości kabli izolowanych VPE zachowywane są także w dużym zakresie temperatur.

Własności VPE

• dopuszczalna temperatura użytkowania
  
  • w trybie trwałym (normalnym) +90°C
  • w przypadku zwarcia +250°C
  • w użytkowaniu przeciążeniowym i awarii do + 130°C
• specyficzna odporność na ciepło 3,5 K x m/W
• stała dielektryczna 2,4
• specyficzna odporność (20°C) min 1016 om x cm
• wskaźnik strat (tan ð) (20°C) max 0,5 x 10-3
• szczelność 0,92 g/cm³
• wytrzymałość na rozrywanie min 200%
• wytrzymałość na rozciąganie min 12,5 N/mm²

Przewód

miedź lub aluminium, okrągły wielodrutowy, uszczelniony wg DIN VDE 0295 i HD 383

Wewnętrzna warstwa przewodząca

mieszanka mająca zdolność przewodzenia, sieciowana, minimalna grubość ścianki 0,3 mm

Izolacja

• polietylen sieciowany (VPE), mieszanka 2XI1, wg DIN VDE 0207 cz. 22 i HD 620.1
• grubość ścianki izolacyjnej
  
  • przy 6/10 kV = 3,4 mm
  • 12/20 kV = 5,5 mm
  • 18/30 kV = 8,0 mm

Zewnętrzna warstwa przewodząca

• wytłaczana w jednym cyklu pracy razem z wewnętrzną warstwą przewodzącą i izolacją (wytłaczanie potrójne); ściśle ze sobą połączone
• mieszanka mająca zdolność przewodzenia, grubość ścianki 0,3 do 0,6 mm

Okrągłość żył

różnica pomiędzy największą i najmniejszą wartością nie może przekraczać 0,5 mm

Taśma przewodząca

nad najbardziej zewnętrzną warstwą przewodzącą musi znajdować się taśma o zdolności przewodzenia

Ekran

• druty miedziowe muszą mieć średnicę minimum 0,5 mm, nad nimi powinna leżeć skrętka poprzeczna o grubości minimum 0,1 mm
• przekrój miedzi wg DIN VDE 0273 lub 0276 odpowiednio do tabeli 2

Warstwa oddzielająca

nad ekranem wzgl. pod płaszczem zewnętrznym musi znajdować się warstwa oddzielająca (np. taśma)

Płaszcz zewnętrzny

• mieszanka PE DMP2 wg HD 620.1 lub wg DIN VDE 0207 cz. 3, w kolorze czarnym lub
• mieszanka PVC DMV6 wg 620.1, YM5 wg DIN VDE 0207 cz. 5 w kolorze czerwonym
• grubość ścianki płaszcza = 2,5 mm przy 1x500 mm²/30 kV = 2,6 mm

Układanie

W celu właściwego ułożenia kabli SN w izolacji VPE należy bardzo starannie przestrzegać zaleceń ujętych w PBUE oraz odpowiednich normach. Szczególną uwagę zwrócić należy na to, czy kabel nie jest przeciągany przez konstrukcje o ostrych i twardych krawędziach.

Końce kabla muszą być zabezpieczone przed dostępem wody. Przy ucinaniu odcinków kabla należy natychmiast zabezpieczać jego końce. Kable SN zaleca się układać na głębokości 60-80 cm. Kable jednożyłowe można układać w trójkąt (do zasilania 3 faz).

Przy prowadzeniu kabli w rurach uwzględniać należy wpływ izolacji cieplnej warstwy powietrza znajdującego się między powłoką zewnętrzną kabla, a ścianką wewnętrzną rury.

Średnica wewnętrzna rury powinna być przynajmniej 1,5 raza większa od ∅ kabla.

Promień gięcia

Przy układaniu należy zwracać uwagę, aby nie zostały przekroczone następujące wartości:

• kabel bez płaszcza metalowego =15 x Ø kabla
• kabel z płaszczem z warstw aluminiowych =30 x Ø kabla

Temperatury układania

W czasie układania kabli należy zwracać uwagę na to, by nie zostały przekroczone następujące temperatury otoczenia:

• kable w izolacji VPE oraz płaszczu zewnętrznym z PVC = -5°C
• kable w izolacji VPE oraz płaszczu zewnętrznym z PE = -20°C

Obciążenie prądowe

Według VDE 0276 cz. 620-5C lub HD 620 S1

Ułożenie w ziemi

• Głębokość 0,7-0,8 m
• Temperatura ziemi na głębokości układania 20°C
• Specyficzna rezystancja ziemi na temperaturę 1,0 K x m/W
• Stopień obciążenia 0,7 (EVU-obciąż.)

Ułożenie na powietrzu

• Temperatura powietrza 30°C
• Stopień obciążenia (obciąż, trwałe) 1,0

Ułożenie w rurach

Dla kabli układanych w systemach rurowych zaleca się redukcję obciążalności o współczynnik 0,85

Napięcie testu

Testowanie napięcia w systemach kablowych

Kable średniego napięcia w czasie pracy lub po ułożeniu mogą być testowane na wytrzymałość napięciową.

Test taki trwa 30 min.

Do pobrania:

• Parametry elektryczne (pdf)