Кабели НН и СН: конструкция и испытания

Где проходит граница

В терминах IEC низковольтные силовые кабели — это кабели с номиналом 0,6/1 kV по IEC 60502-1, а средневольтные — от 3,6/6 kV до 18/30 kV по IEC 60502-2. Между ними находится класс 1,8/3 kV, который используют некоторые проекты. Ниже 0,6/1 kV — проводочные кабели IEC 60227 и гармонизированных кодов с номиналами 300/500 V и 450/750 V. Деление не сводится к числам напряжения: два семейства строятся, испытываются и обращаются по-разному, и не каждый завод, делающий хороший кабель НН, может делать кабель СН.

Этот пост сравнивает два семейства на эталонных моделях из каталога завода-партнёра: кабель 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 (см. силовые кабели НН) и кабель 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 (см. силовые кабели СН).

Различия конструкции

Кабель НН — простая стопка: жила, изоляция, заполнители и бандаж, оболочка. Изоляция должна держать только 0,6 kV до земли, поэтому эталонная модель использует 0,9 mm XLPE. Электрическое поле вокруг каждой жилы невелико, и форма поверхности жилы почти не имеет значения.

Кабель СН должен управлять куда более сильным полем. Каждая жила строится как трёхслойная система: полупроводящий экран по жиле поверх жилы, изоляция из XLPE и полупроводящий экран по изоляции поверх неё. Обычно их экструдированают вместе, чтобы между ними не образовывались воздушные зазоры, потому что малая полость в изоляции кабеля СН может запустить частичный разряд, который со временем разрушает XLPE. Поверх экрана по изоляции находится металлический экран — медная лента у эталонной модели или медные проволоки в других конструкциях, — который держит наружную поверхность под потенциалом земли и несёт зарядные токи и токи замыкания. Жилу часто компактируют, чтобы получить гладкую круглую поверхность под экраном.

Цифры веса и диаметра объясняют большую часть разницы в стоимости. У кабеля СН больше жила, но он также несёт впятеро большую толщину изоляции, два экрана и медную ленту на каждой жиле, и ему нужны барабаны побольше.

Металлический экран — также самостоятельная позиция спецификации. Его тип и сечение выбирает проектировщик сети под ток замыкания на землю и время работы защиты, поэтому позиция ведомости для кабеля СН должна указывать экран так же, как и жилу. Два предложения, где оба говорят «8,7/15 kV 3x95 mm2», могут различаться конструкцией экрана, и более дешёвое может просто нести меньше меди в экране. Та же осторожность относится к одножильным кабелям СН, где схема заземления экрана на объекте влияет на потери и задаётся проектировщиком, а не поставщиком. Когда экран не указан, офис спрашивает инженера до того, как какой-либо завод даст предложение, и фиксирует ответ в спецификации.

Различия в испытаниях

Оба семейства испытываются на сопротивление жилы по IEC 60228, толщину изоляции и оболочки, наружный диаметр и маркировку. Каждый барабан НН также проходит испытание напряжением или искровое испытание изоляции. Этого обычно достаточно, чтобы показать, что кабель НН построен как задано.

Кабелям СН нужно больше. IEC 60502-2 задаёт приёмо-сдаточные испытания на каждом барабане, включающие испытание переменным напряжением 3,5 U0 в течение 5 минут и испытание частичными разрядами по IEC 60885-3, где разряд при 1,73 U0 не должен превышать заявленную чувствительность 10 pC или лучше. Испытание частичными разрядами требует экранированной испытательной комнаты и калиброванного оборудования — это один из самых ясных признаков того, настроен ли завод на работу с СН. Типовые испытания, выполняемые один раз на конструкцию, добавляют более длительные испытания напряжением, изгибы и старение. Наш пост об испытании частичными разрядами объясняет, как читать протоколы.

Возможности завода и закупка

Многие заводы в кабельных кластерах Китая делают силовой кабель НН; у меньшего числа есть экструзионные линии, аккуратная работа с компаундами и испытательные комнаты, нужные для СН. Каталог завода-партнёра за нашими эталонами покрывает классы СН до 8,7/15 kV. Проекты, которым нужны 12/20 или 18/30 kV, сопоставляются с другим заводом, и офис проверяет его отчёты о типовых испытаниях и свежие приёмо-сдаточные протоколы во время аудита завода до включения в короткий список.

Сроки следуют той же логике. Срок по силовому кабелю зависит от бронирования меди, подготовки материалов, планирования производства и приёмо-сдаточных испытаний, а кабели СН проходят больше технологических шагов и более долгие испытания, чем кабели НН. Офис не называет стандартного числа дней; график каждого заказа подтверждается письменно, как описано на странице MOQ и сроков.

Обращение, арматура и документы

Кабели СН менее терпимы на объекте. У них больше минимальные радиусы изгиба, их концы должны оставаться закрытыми капами, чтобы вода не попала в экран, а заделываются и соединяются они арматурой, подобранной под диаметр изоляции и тип экрана. Покупателю, меняющему поставщика СН, следует отправить новое техописание тому, кто поставляет муфты и концевые заделки, потому что другой диаметр изоляции может означать другую арматуру.

Растёт и пакет документов. Заказ НН обычно отгружается с техописанием, протоколами сопротивления жилы и испытания напряжением и упаковочным листом по каждому барабану. Заказ СН добавляет протоколы частичных разрядов по каждому барабану, отчёт о типовых испытаниях конструкции и часто согласованные с графиком монтажа длины по барабанам. Наш пост о приёмо-сдаточных, выборочных и типовых испытаниях объясняет, что доказывает каждый документ.

Практическое правило: относитесь к позиции СН в ведомости как к отдельной закупочной задаче со своей проверкой завода, планом испытаний и планом барабанов. Когда ведомость у вас, отправьте её через форму запроса, и офис разделит позиции НН и СН до того, как какой-либо завод даст предложение.