Силовые кабели с XLPE-изоляцией

Бурное развитие техники и технологии в XIX веке вызвало необходимость создания и применения электрических кабелей. Особенная потребность в кабеле была у появлявшихся тогда электрических сетей. Первые кабели представляли собой медную жилу с изоляцией из гуттаперчи, заменяющей натуральный каучук. Позже в качестве изоляции стала применяться особого типа бумага со специальной пропиткой. Классы производимых кабелей расширялись - появились кабели с 1, 2, и 3-мя жилами. Производство кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией довольно сложно из-за технологии намотки изоляционных лент. Бумага, используемая для этой изоляции, должна быть высокой плотности и изготавливается исключительно из хвойных пород дерева. Для пропитки этой бумаги применяется масляно-канифольный состав. Именно качество изоляции определяет надежность работы кабеля. Перечисленные высокие требования к материалам и технологии, а также нехватка бумаги побудили промышленность к переходу на новые виды изоляции. Предпочтение стало отдаваться изоляции из пластмассы. Новые виды кабеля обладают рядом преимуществ. По сравнению с изоляцией из бумажной ленты с пропиткой производство изоляции из пластмассы значительно проще, процесс занимает мало времени и появляется возможность выпуска изоляционных материалов практически в неограниченном количестве. Важным преимуществом кабелей с изоляцией из пластмассы является возможность их прокладки при минусовой температуре. Для большинства кабелей этого типа допустимы монтажные работы при температуре минус 10-15 оС, а для отдельных марок и до минус 20 оС. Следует отметить, что для кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией исключена прокладка при минусовой температуре - масляно-канифольный состав, которым пропитывается лента, застывает и это вызывает порыв изоляционной ленты. Значительно упростился и процесс монтажа нового типа кабеля - стали использоваться муфты, изготавливаемые из термоусаживаемого материала. Процесс укладки кабеля существенно облегчился и ускорился из-за отсутствия дополнительной металлической оболочки (из свинца или алюминия), утяжелявшей прежде работы по прокладке. Следует учитывать значительный объем ручного труда при укладке кабеля, поэтому имеет большое значение вес кабеля. В 90-е годы прошлого века кабель с пластмассовой изоляцией стал завозиться на российский рынок зарубежными компаниями. Появился кабель новой технологии, имеющий изоляцию из «сшитого» полиэтилена (XLPE). Для производства "сшитого" полиэтилена используют 3 метода обработки полиэтилена:

• в наклонных линиях, применяя высокое давление в среде горячего пара;
• радиационный способ (облучение быстрыми нейтронами позволяет выбить из молекул Н и оставить С);
• сухой способ.

Разработанный в середине 70-х годов способ сухой вулканизации позволил наладить массовое производство кабелей c XLPE-изоляцией, обеспечивающих работу на среднем, высоком, сверхвысоком и ультравысоком напряжении. Ожидаемый срок бесперебойной эксплуатации этого типа кабеля при его прокладке в сухой среде составляет более 40-50 лет . За счет нового типа материала кабель с XLPE-изоляцией получает следующие преимущества:

• большая пропускная способность (допустимые токи нагрузки на 15-30% превышают предельные для кабелей с бумажной изоляцией);
• возможность ведения укладочных работ при температуре до минус 20 оС;
• высокий ток термической устойчивости при возникновении короткого замыкания;
• низкий вес, меньшие диаметр и радиус изгиба облегчают прокладку кабеля на сложных трассах в земле и в кабельных сооружениях;
• низкая удельная повреждаемость;
• большая строительная длина (до 2 тыс.м.).