Кабель с изоляцией из СПЭ и ПВХ: температурный рейтинг, радиус изгиба и правила монтажа
XLPE и ПВХ — это два диэлектрика, лежащие в основе почти каждого силового кабеля низкого напряжения, продаваемого сегодня, а разница в цене от 15 до 25% делает ПВХ заманчивым на бумаге. Инженерное решение зависит от температуры, плотности тока и маршрута прокладки. Вот сравнение, которое мы предоставляем покупателям, которые еще не определились.
Различия в материалах, влияющие на конструкцию
| Свойство | Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) | Изоляция из ПВХ |
|---|---|---|
| Непрерывная температура проводника | 90 °C | 70 °C |
| Температура короткого замыкания, 5 с | 250 °C | 160 °C |
| Номинальная нагрузка по току, одинаковый размер меди | Выше, примерно на один типоразмер лучше | Ниже |
| Диэлектрические потери | Очень низкие | Выше, возрастают с температурой |
| Механическое поведение | Термореактивный, устойчив к деформации при нагреве | Термопластичный, размягчается и может течь |
| Поведение при пожаре | Лучше сохраняется целостность цепи; доступны версии LSZH | Выделяет плотный дым и HCl, если не имеет специального компаунда |
| Относительная стоимость, 0,6/1 кВ | Базовый +15-25% | Базовый |
На практике XLPE позволяет уменьшить сечение на один типоразмер для той же нагрузки на длинных участках и при этом сохранить более низкую температуру проводника, что часто компенсирует большую часть разницы в цене, когда учитывается вес меди или алюминия.
Тепловой рейтинг: преимущество в 20 °C
Рейтинг 90 °C против 70 °C — это не маркетинговая цифра. Для трехжильного кабеля из меди сечением 95 мм² версия XLPE пропускает около 245 А на воздухе, в то время как версия из ПВХ ограничена примерно 200 А. Применительно к фидеру длиной 200 м с расчетным током 300 А, решение на основе ПВХ требует проводника сечением 150 мм², в то время как XLPE справляется со 120 мм² — экономия меди больше, чем стоимость диэлектрической надбавки.
Радиус изгиба и протяжка
Радиус изгиба — это то, где монтажные бригады попадают впросак. Принятые минимальные значения для кабеля XLPE составляют:
- Многожильный 0,6/1 кВ: 12 × общий диаметр.
- Трехжильный среднего напряжения: 15 × (d + D).
- Одножильный среднего напряжения: 20 × (d + D).
XLPE допускает меньший радиус, чем бумажная изоляция, но оболочка и металлическая оплетка — нет. Тяговое усилие следует ограничивать примерно 50 Н/мм² сечения проводника для меди и 30 Н/мм² для алюминия, используя вертлюг и чулок для протяжки, а не прямое натяжение за жилы.
Правила монтажа для обоих диэлектриков
- Никогда не протягивайте одножильный кабель через магнитный канал — вихревые токи в стали повышают температуру оболочки и разрушают кабель. Используйте ПВХ-каналы, алюминиевые кронштейны и треугольное расположение.
- Предварительный подогрев ниже 0 °C — оболочки из XLPE и ПВХ трескаются при изгибе на холоде; подогрейте барабан до температуры не менее 5 °C перед протяжкой.
- Соблюдайте заполнение канала — держите сумму сечений кабелей ниже 40% площади канала, чтобы обеспечить теплоотвод и будущую замену.
- Тест после соединения — 3,5 кВ / 5 мин для кабеля 0,6/1 кВ, сопротивление изоляции до и после.
- Закапывайте с защитой — песчаная подушка, плитка или предупреждающая лента, и глубина 0,7-1,0 м в зависимости от местных норм.
Когда ПВХ все еще имеет смысл
Короткие цепи управления и освещения внутри шкафов, гибкие шнуры и низкотемпературные внутренние отводы остаются территорией ПВХ. Для любого фидера, несущего значительный ток, любого подземного маршрута, любой среды с температурой выше 40 °C и любого места, где указаны характеристики пожарной безопасности, XLPE — и его вариант LSZH — является более безопасным инженерным выбором.
Таблицы номинальной нагрузки по току и коэффициенты снижения номинальных характеристик, упомянутые выше, приведены в нашем Руководстве по выбору кабелей XLPE, а полный обзор типов — в Руководстве по силовым кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена.
