Выбор сечений изолированных проводов СИП

Сечения изолированных проводов СИП до 1 кВ выбирают по экономической плотности тока и нагреву при числе часов использования максимума нагрузки более 4000 — 5000, при меньшей продолжительности максимума нагрузки — по нагреву. Если сечение провода, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого другими техническими условиями (механическая прочность, термическая стойкость при токах КЗ, потери напряжения), то необходимо принимать наибольшее сечение, требуемое этими техническими условиями.

При выборе сечений СИП по нагреву следует учитывать материал изоляции провода: термопластичный или сшитый полиэтилен. Допустимые температуры жил проводов с различной изоляцией для различных режимов работы приведены в табл. 1. 

Таблица 1. Конструктивные и стоимостные характеристики изолированных проводов

 

Изоляция из сшитого полиэтилена более термоустойчива, чем из термопластичного полиэтилена. В нормальных режимах работы температура жилы с изоляцией из термопластичного полиэтилена ограничена 70 °С, а с изоляцией из сшитого полиэтилена — 90 °С.

Режим перегрузки СИП допускается до 8 ч в сутки, не более 100 ч в год и не более 1000 ч за весь срок службы провода.

Соответствующие допустимой температуре допустимые длительные токи Iдоп для различных конструкций СИП приведены в табл. 2 и 3. Здесь же указаны омические сопротивления фазной и нулевой жил и предельные односекундные токи термической стойкости.

Табл. 2. Электрические параметры проводов СИП-1, СИП-1А (СИП-2, СИП-2А)

 

Табл. 3. Электрические параметры проводов СИП-4

 

Табл. 4. Допустимые длительные токи изолированных проводов

 

Для сопоставления в табл. 4 приведены допустимые длительные токи неизолированных проводов. Провода СИП напряжением до 1 кВ допускают меньшие токовые нагрузки, чем неизолированные провода. Провода СИП охлаждаются воздухом менее эффективно, поскольку имеют изоляцию и скручены в жгут.

 

Провода с изоляцией из сшитого полиэтилена в 1,15 — 1,2 раза дороже проводов с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Однако, как видно из табл. 2 и 3, СИП с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют в 1,3 — 1,4 раза большую пропускную способность, чем провода такого же сечения с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Очевидно, что выбор сечения СИП следует проводить на основе технико-экономического сравнения вариантов с различной изоляцией.

Рассмотрим конкретный пример выбора сечения СИП по расчетному току Iрасч = 140 А.

В соответствии с исходными данными табл. 2 можно принять два варианта СИП:

СИП-1А 3×50 + 1×70, Iдоп = 140 А; изоляция — термопластичный полиэтилен;

СИП-2А 3×35 + 1×50, Iдоп = 160 А; изоляция — сшитый полиэтилен.

Очевидно, что экономически целесообразно принять СИП-2А 3×35 + 1×50 с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Таким образом, фактически осуществляется замена провода СИП-1А на провод СИП-2А меньшего сечения и меньшей стоимости. Благодаря этой замене:

• уменьшается масса провода;

• уменьшаются габариты провода и соответственно снижаются гололедно-ветровые нагрузки на провод;

• увеличивается срок службы ВЛИ, так как сшитый полиэтилен долговечнее термопластичного полиэтилена.

Технические параметры провода СИПн-4 соответствуют параметрам провода СИП-4. Провод СИПн-4 с изоляцией, не распространяющей горение, следует применять в условиях с повышенными требованиями по пожарной безопасности:

• для вводов в жилые дома и промышленные постройки;

• при прокладке по стенам домов и зданий;

• в зонах с повышенной пожарной опасностью.

Если выбор провода СИПн-4 определяется исходя из требований пожарной безопасности, то выбор между проводами марки СИП-4 и СИПс-4 производится технико-экономическим сравнением вариантов.

Для проверки сечений на термическую стойкость при токах КЗ в табл. 2 и 3 приведены допустимые односекундные токи термической стойкости Iк1.

При другой продолжительности КЗ допустимый ток термической стойкости определяется умножением тока Iк1 на поправочный коэффициент

 

где t — продолжительность КЗ, с.

По условиям механической прочности на магистралях ВЛИ, линейных ответвлениях и ответвлениях к вводам следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 5. При проверке сечений СИП по допустимой потере напряжения необходимо знать погонные параметры провода. Омические сопротивления СИП приведены в табл. 11 и 2, индуктивные сопротивления — в табл. 6. 

Табл. 5. Провода ВЛИ с минимальными сечениями (пример) 

 

Табл. 6. Индуктивные сопротивления многожильных проводов СИП 

 

Следует отметить, что индуктивные сопротивления неизолированных проводов ВЛИ составляют Xо = 0,3 Ом/км.

Благодаря меньшим реактивным сопротивлениям потери напряжения в линии с СИП будут меньше, чем в линии с неизолированными проводами при прочих равных условиях.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбран- ные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые температуры нагрева защищенных изоляцией проводов (СИП-3, ПЗВ, ПЗВГ) приведены в табл. 1, электрические параметры этих проводов — в табл. 7 и 8.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбран- ные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Табл. 7. Электрические параметры проводов СИП-3 

 

Табл. 8. Электрические параметры проводов ПЗВ и ПЗВГ 

 

Табл. 9. Провода BЛЗ с минимальными сечениями (пример)

 

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбранные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые длительные токи защищенных изоляцией проводов выше, чем неизолированных проводов. Это объясняется хорошими условиями охлаждения одножильных изолированных проводов, а также более благоприятными условиями работы контактных соединений по сравнению с контактными соединениями неизолированных проводов. На ВЛИ и ВЛЗ все контактные соединения герметизируются.

Термическая стойкость изолированных проводов напряжением выше 1 кВ проверяется так же, как изолированных проводов напряжением до 1 кВ.

 

По условиям механической прочности на ВЛЗ следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 9.

Провода, арматура / Правила устройства ВЛЭП с СИП / Библиотека / Элек.ру

4.1. На ВЛИ должны применяться изолированные фазные провода, скрученные в жгут относительно изолированного или неизолированного несущего нулевого провода. Ответвления к вводу допускается выполнять изолированными, скрученными в жгут проводами без несущего провода.

4.2. Изолированный провод должен относиться к категории защищенных, иметь изоляцию из трудносгораемого светостабилизированного синтетического материала, стойкого к ультрафиолетовому излучению и воздействию озона; СИП не должен распространять горения.
Изоляция СИП должна быть атмосферостойкой и обеспечивать работоспособность СИП при допустимом длительном токе и интенсивности солнечной радиации не менее 1200 Вт/м².

4.3. Вес виды механических нагрузок и воздействий на СИП должен воспринимать несущий нулевой провод.
На ответвлениях к вводу, выполняемых изолированными проводами, скрученными в жгут без несущего провода, механические нагрузки и воздействия воспринимаются каждым проводом жгута.

4.4. По условиям механической прочности в зависимости от расчетной толщины стенки гололеда на магистралях ВЛИ, на ответвлениях к вводам, а также при натяжке по зданиям и сооружениям или между ними следует применять СИП с сечениями жил несущего нулевого провода не менее приведенных в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Минимально допустимое сечение жилы несущего нулевого провода в зависимости от расчетной толщины стенки гололеда

Расчетная толщина стенки гололеда, мм	Сечение жилы несущего нулевого провода, мм2
	на ВЛИ	на ответвлениях от ВЛИ к вводам
до 10	25	16
15 и более	35	16

4.5. На ответвлениях от ВЛИ к вводам допускается применение скрученных в жгут изолированных проводов с изолированным или неизолированным нулевым проводом.

4.6. Длина пролета ответвления от магистрали до ввода должна определяться расчетом в зависимости от прочности опоры, на которой выполняется ответвление, габаритов подвески проводов ответвления на опоре и на вводе, количества и сечения жил проводов ответвления, а также климатических условий.

4.7. Магистраль ВЛИ, как правило, следует выполнять фазными проводами одного сечения. Сечение жил фазных проводов магистрали должно быть не менее 50 мм².

4.8. Механический расчет СИП должен производиться для следующих сочетаний климатических условий:

• наибольшая внешняя нагрузка;
• низшая температура и отсутствие внешних нагрузок;
• среднегодовая температура и отсутствие внешних нагрузок.

Допустимые механические напряжения в несущем нулевом проводе СИП при этих условиях приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Допустимое механическое напряжение в несущем нулевом проводе СИП

Номинальное сечение несущего нулевого провода СИП, мм2	Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении
	при наибольшей внешней нагрузке и низшей температуре	при среднегодовой температуре
25-35	35	30
50-95	40	30

4.9. В механических расчетах следует исходить из физико-механических характеристик СИП конкретного типоисполнения.

4.10. Выбор сечения токопроводящих жил СИП по длительному допустимому току следует выполнять с учетом требований 1.3.2. ПУЭ применительно к техническим характеристикам СИП конкретного типоисполнения.

4.11. Сечение токопроводящих жил СИП должно проверяться по условию нагрева при коротких замыканиях и на термическую стойкость.

4.12. Расчетные параметры и характеристики СИП (электрические характеристики, допустимые длительные токи. допустимые токи короткого замыкания) следует принимать по нормативно-технической документации на СИП конкретного типоисполнения.

4.13. Крепление, соединение СИП и присоединение к СИП следует производить при помощи специальной линейной арматуры.

4.13.1. Крепление несущего нулевого провода магистрали ВЛИ на промежуточных и угловых промежуточных опорах — с помощью поддерживающих зажимов.

4.13.2. Анкерное (концевое) крепление несущего нулевого провода магистрали ВЛИ на опорах анкерного типа, а также концевое крепление проводов ответвления на опоре ВЛИ и на вводе — с помощью натяжных анкерных зажимов.

Поддерживающие и натяжные зажимы должны иметь вкладыши или корпуса из изолирующих материалов, препятствующие истиранию изоляции проводов.

4.13.3. Соединение несущего нулевого провода ВЛИ в пролете — с помощью специальных соединительных зажимов; в петлях опор анкерного типа допускается соединение неизолированного несущего нулевого провода с помощью плашечного зажима. Зажим для соединения изолированного несущего нулевого провода должен иметь изолирующее покрытие или защитную изолирующую оболочку.

4.13.4. Соединение фазных проводов магистрали ВЛИ — с помощью специальных соединительных зажимов, имеющих изолирующее покрытие или защитную изолирующую оболочку.

4.13.5. Соединительные зажимы по п.4.13.3. настоящих Правил должны иметь механическую прочность не менее 90% прочности проводов (за исключением плашечного зажима).

4.13.6. Соединение проводов ВЛИ в пролете ответвления к вводу не допускается.

4.13.7. Соединение заземляющих проводников — с помощью плашечных зажимов.

4.13.8. Присоединение с помощью ответвительных зажимов следует производить для устройства:

• ответвления от фазных проводов магистрали ВЛИ;
• ответвления от несущего нулевого провода магистрали ВЛИ.

4.13.9. Присоединение с помощью ответвительных зажимов следует производить дтя устройства:

• заземляющих проводников к несущему нулевому проводу магистрали ВЛИ;
• нулевого провода светильника уличного освещения к несущему нулевому проводу магистрали ВЛИ и зануления корпуса светильника;
• фазного провода светильника уличного освещения к проводу уличного освещения ВЛИ;
• приборов контроля напряжения и переносного (инвентарного) заземляющего устройства.

4.14. Зажимы по пп. 4.13.8. и 4.13.9. настоящих Правил должны иметь корпуса, выполненные из изолирующего материала или материала с изолирующим покрытием, либо снабжены защитными изолирующими кожухами.

4.15. Крепление поддерживающих и натяжных анкерных зажимов к опорам ВЛИ, стенам зданий и сооружениям следует выполнять с помощью специальных узлов крепления, крюков или кронштейнов.

4.16. Коэффициент запаса прочности поддерживающих и натяжных зажимов, узлов крепления, крюков и кронштейнов в нормальном режиме должен быть не менее 2,0.

4.17. При монтаже СИП и линейной арматуры необходимо применять следующую гарнитуру:

4.17.1. Защитные накладки, предназначенные для защиты отдельных проводов СИП от повреждений. Они должны быть установлены на соединительных и ответвительных зажимах, не имеющих защитных кожухов.

4.17.2. Защитные самоусаживающиеся оболочки для изоляции соединительных зажимов, нс имеющих изолирующего покрытия.

4.17.3. Бандажные ленты или хомуты из изолирующего материала — для бандажирования скрученных в жгут проводов, устанавливаемые на СИП с обеих сторон смонтированных на проводах одиночных зажимов или группы зажимов.

4.17.4. Защитные колпачки — для изоляции концов жил изолированных проводов.

Максимальное сечение сип. Сколько киловатт выдержит СИП

Сегодня для прокладки воздушных электрических линий вместо нескольких разделённых друг от друга голых алюминиевых проводов, прикрученных к изоляторам, используют провод СИП (Самонесущий Изолированный Провод ). СИП представляет собой один или жгут из нескольких изолированных проводов, который крепится к опорам специальными креплениями за одну или за все жилы одновременно (в зависимости от его разновидности).

Разновидности СИП

СИП имеет несколько разновидностей:

• СИП-1 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.


• СИП-1А — то же, что и СИП-1, но все жилы заизолированы


• СИП-2 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен (полиэтилен с поперечными молекулярными связями). Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.


• СИП-2А — то же, что и СИП-2, но все жилы заизолированы.


• СИП-3 — одножильный провод. Жила выполнена из уплотнённого сплава или уплотнённой сталеалюминевой конструкции проволок. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен. Рабочее напряжение: до 35 кВ.


• СИП-4 — все жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Не имеет несущей жилы. Крепится за все жилы одновременно. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.


• СИП-5 — то же, что и СИП-4, но изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен.

Выбор разновидности СИП для СНТ

Для прокладки воздушных линий в СНТ наиболее приемлемым является провод СИП-2А.

Недостатки других типов СИП:

• У СИП-1 и СИП-2 на неизолированной нулевой жиле при её обрыве возможно присутствие опасного для людей потенциала.


• У СИП-1, СИП-1А и СИП-4 менее прочная изоляция.


• СИП-3 предназначен для напряжений свыше 1000 вольт. Кроме того, это одиночный провод, его не сворачивают в жгут.


• СИП-4 и СИП-5 могут применяться только для отводов к домам. Из-за отсутствия упрочнённой несущей жилы могут растягиваться со временем.

СИП-2А может иметь в своём жгуте жилы как одного, так и разных сечений. Как правило, при сечениях фазных жил до 70 кв.мм. несущая нулевая жила для прочности делается большего сечения, чем фазные, а свыше 95 кв.мм. — меньшего, потому что прочности уже хватает, а электрически (при равномерном распределении нагрузки между фазами ) нулевая жила нагрузки практически не несёт. Также распространены жгуты с жилами одинакового сечения. Жилы освещения, если таковые присутствуют в жгуте, делают сечением 16 или 25 кв.мм.

Расчёт сечения фазных жил СИП

При расчёте сечения фазных проводов следует учитывать не только максимальный ток, который они могут держать, а ещё и падение напряжения на конце линии, которое не должно превышать 5% при максимальной нагрузке. При расстояниях свыше 100 метров падение напряжения в линии уже становится узким местом. Провод ещё держит нагрузку, но до конца провода доходит слишком низкое напряжение.

Рассмотрим ситуацию на примере моего СНТ. Длина магистральной линии 340 метров. Максимальная мощность энергопринимающих устройств — 72 кВт. Требуется подобрать соответствующий СИП. Для этого вычислим максимальный ток, который может протекать в проводах:

Вычислим максимальную мощность, приходящуюся на 1 фазу.
72 кВт / 3 фазы = 24 кВт = 24000 Вт.

Вычислим максимальный ток одной фазы. На выходе из трансформатора по стандарту 230 В. При подсчёте учитываем также емкостную и индуктивную нагрузку от бытовых приборов, используя косинус фи = 0,95.
24000 Вт / (230 В * 0,95) = 110 А

Итак, провод должен держать 110 А. Смотрим технические характеристики СИП для разных сечений, и видим, что 110 А вполне выдержит СИП с сечением фазных жил 25 кв.мм.

Казалось бы, что ещё нужно? Но не всё так просто. У нас линия длиной 340 метров, а любой провод имеет своё собственное сопротивление, которое снижает напряжение на его конце. Согласно допускам, падение напряжения на максимальной нагрузке в конце линии не должно превышать 5%. Посчитаем падение напряжения для нашего случая с жилами 25 кв.мм.

Рассчитаем сопротивление 350 м провода сечением 25 кв.мм.:

Удельное сопротивление алюминия в СИП — 0,0000000287 ом·м.
Сечение провода — 0,000025 кв.м.
Удельное сопротивление провода 25 кв.мм = 0,0000000287 / 0,000025 = 0,001148 ом·м
Сопротивление 350 метров провода сечением 25 кв.мм. = 0,001148 * 350 = 0,4018 ом

Рассчитаем сопротивление нагрузки 24 000 Вт:

Выведем удобную для расчёта формулу.

и подставив в последнюю формулу значения, рассчитаем сопротивление нагрузки:
230 В * 230 В * 0,95 / 24000 Вт = 2,094 ом

Рассчитаем полное сопротивление всей цепи, сложив оба полученных выше сопротивления:

0,4018 ом + 2,094 ом = 2,4958 ом

Рассчитаем максимальный ток в проводе, который может возникнуть, исходя из полного сопротивления цепи:

230 В / 2,4958 ом = 92,1564 А

Рассчитаем падение напряжения в проводе, перемножив максимально возможный ток и сопротивление провода:

92,1564 А * 0,4018 ом = 37 В

Падение напряжения в проводе в 37 вольт — это 16% от исходного напряжения 230 вольт, что намного больше допустимых 5%. Вместо 230 вольт на конце линии при полной нагрузке окажется всего 230 — 37 = 193 вольта вместо допустимых 230 — 5% = 218,5. Поэтому сечение жил надо увеличивать.

Для рассматриваемого нами случая подойдёт сечение фазных жил 95 кв.мм. Это существенно больше, чем необходимо по току, но при максимальной нагрузке на конце линии такое сечение даст падение напряжения 10,8 В, что соответствует 4,7% от исходного напряжения, что вписывается в допуск.

Таким образом, нам для линии 350 метров и нагрузки по 24 кВт на фазу, необходим СИП-2А сечением фазных жил 95 кв.мм.

Замечу, что при неравномерной нагрузке на фазы усиливается ток по нулевому проводнику, а значит, его сопротивление тоже начинает играть роль, и его следует включить в расчёт (например, увеличить расчётную длину провода, скажем, в полтора раза). При очень неравномерной нагрузке (например, зимой, когда в СНТ живёт 1-2 человека, отапливающихся электрообогревателями, которые сидят на 1, или пусть даже на 2 фазах) может возникнуть перекос фаз на самом трансформаторе. В этом случае напряжение на нагруженных фазах падает ещё больше, а на не нагруженной — возрастает. Поэтому в идеале таким потребителям следует ставить трёхфазный ввод, и включать разные обогреватели в разные фазы.

P.S.:
Расчёт однофазной линии производится аналогично трёхфазной, только мощность потребителей не делится на 3 фазы и указывается двойная длина линии, поскольку в однофазной линии нулевая жила нагружена одинаково с фазной.

Основным предназначением кабелей СИП является передача электроэнергии по воздушным линиям. Кабель активно используется при отводе электроэнергии от основных магистралей к жилым и хозяйственным сооружениям, при строительстве осветительных сетей на улицах населенных пунктов.

Самонесущий изолированный провод (СИП)

Конструкция СИП

Фазные алюминиевые провода покрыты светостабилизирующим изоляционным покрытием черного цвета. Полиэтиленовое покрытие обладает высокой устойчивостью к влаге и ультрафиолетовым солнечным лучам, которые разрушают резиновую или обычную полимерную изоляцию.

Провода скручиваются в жгут вокруг нулевой алюминиевой жилы, в центре которой стальной провод. Сердечник нулевой жилы является несущей основой всего кабеля. Некоторые конструкции кабелей СИП с малым сечением и небольшим количеством жил имеют легкий вес, т. к. в этих видах отсутствует стальная жила. СИП расшифровывается как самонесущий изолированный провод.

Виды и строение

Производится пять основных типов СИП проводов:

1. СИП-1 включает в себя три фазы, каждая из которых скручена в жгут из нескольких алюминиевых проводов вокруг сердечника из алюминиевого сплава. Провода четвертой нулевой жилы скручиваются вокруг стального сердечника. Фазы изолированы термопластиком, устойчивым к ультрафиолетовым лучам. На марке кабеля СИП-1А нулевой провод, как и фазные жилы, в изолированной оболочке. Такие кабели выдерживают продолжительное время нагрева при 70°С.

Как выбрать провод СИП. Правильный выбор самонесущего изолированного провода

Самонесущие провода – оптимальное решение для сетей как с высоким, так и с низким напряжением.

Популярность этого вида кабеля связана с простотой их монтажа, удобством и безопасностью эксплуатации и минимальным количеством перебоев в подаче электричества из-за аварийных ситуаций.

Перед тем, как выбрать кабель марки СИП, следует определиться, для каких целей он необходим и в каких условиях будет эксплуатироваться.

Какие виды проводов существуют

• Сип -1 и Сип -2 используются в основном для магистральных ЛЭП либо их ответвлений, имеющих напряжение 0,6-1 кВ;

• Сип – 3 также применяется для воздушных магистралей, но рассчитан на гораздо более высокие нагрузки — в 10 — 35 кВ;

• СИП – 4 не имеет несущей жилы, прокладывается в основном по стенам зданий и сооружений, а основная сфера его использования – ответвления от магистралей для подведения электричества конечным потребителям.

Как выбрать сечение?

Сечение провода должно максимально соответствовать мощности подключаемой нагрузки. Слишком тонкие провода будут иметь более высокое сопротивление, соответственно, сильно нагреваться, что приводит к значительным потерям энергии во время передачи, а также может быть причиной к разрушения изоляции, коротких замыканий и даже пожара.

Как выбрать нужный? Подобрать кабель с необходимыми потребителю характеристиками помогут нормативные документы и таблицы с указаниями напряжения и силы тока для разных видов СИП.

Ключевая характеристика для выбора провода – та сила тока, которая может по нему пройти.

Для разных сечений этот показатель различен:

• 16 мм² — 100 А;
• 25 мм² – 130 А;
• 35 мм² — 160 А;
• 50 мм² — 195 А;
• 70 мм² — 240 А;
• 95 мм² — 300 А;
• 120 мм² — 340 А;
• 150 мм² — 380 А;
• 185 мм² — 436 А;
• 240 мм² — 515 А;

Пропорционально с увеличением площади сечения изменяется и максимально допустимая сила тока, на нагрузку от которой этот провод рассчитан. Помимо этого, провода разного сечения выдерживают разную интенсивность и длительность нагрева в процессе эксплуатации.

Если стоит задача подвести электричество к дому, используя сип, важно правильно выбрать необходимый вариант. Обычно провода с минимальным сечением в 16 мм² оказывается более чем достаточно. Кабель меньшего сечения попросту не производится, а большее для бытового энергопотребления и не нужно.

В стандартной бытовой сети электроснабжения не возникает существенных перегрузок, а температура окружающей среды не выходит за рамки — 50 — + 60 градусов.

Выбор изоляции провода

Помимо характеристик токопроводящих и несущих жил стоит обратить внимание и на изоляцию проводов, точнее на материал ее изготовления.

Для регионов с повышенной интенсивностью ультрафиолетового излучения рекомендована изоляция из светостабилизированного полиэтилена. При рисках значительного внешнего нагрева в процессе эксплуатации стоит отдать предпочтение негорючей изоляции. Если возможны значительные резкие перепады температур, есть риск налипания снега или обледенения проводов, то в таких условиях наиболее долговечными и исправно работающими окажутся провода с термопластичной изоляцией.

При эксплуатации в условиях высокой влажности предпочтительно использование герметизированных проводов.

Производство и продажа

Производителей кабеля немало, и только потребителю решать,  какой провод выбрать конкретно из всех разновидностей. Что касается качества, то нельзя сказать, что какой-то из крупных отечественных или зарубежных изготовителей существенно выше или ниже по этому показателю.

Все требования к проводам СИП представлены в соответствующем ГОСТе, и если продукция конкретного предприятия не соответствует ему, она просто не попадет на рынок.

Непосредственно производитель осуществляет в основном оптовые продажи кабеля, для небольших объемов придется прибегнуть к услугам дилеров или посредников. И порядочные компании всегда готовы предоставить документацию, подтверждающую их сотрудничество с тем или иным производителем, а также свидетельствующую о качестве товара.

Сип провод таблица мощности — Морской флот

Сегодня для прокладки воздушных электрических линий вместо нескольких разделённых друг от друга голых алюминиевых проводов, прикрученных к изоляторам, используют провод СИП (Самонесущий Изолированный Провод). СИП представляет собой один или жгут из нескольких изолированных проводов, который крепится к опорам специальными креплениями за одну или за все жилы одновременно (в зависимости от его разновидности).

СИП имеет несколько разновидностей:

• СИП-1 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
• СИП-1А — то же, что и СИП-1, но все жилы заизолированы
• СИП-2 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен (полиэтилен с поперечными молекулярными связями). Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
• СИП-2А — то же, что и СИП-2, но все жилы заизолированы.
• СИП-3 — одножильный провод. Жила выполнена из уплотнённого сплава или уплотнённой сталеалюминевой конструкции проволок. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен. Рабочее напряжение: до 35 кВ.
• СИП-4 — все жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Не имеет несущей жилы. Крепится за все жилы одновременно. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
• СИП-5 — то же, что и СИП-4, но изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен.

Выбор разновидности СИП для СНТ

Для прокладки воздушных линий в СНТ наиболее приемлемым является провод СИП-2А.

Недостатки других типов СИП:

• У СИП-1 и СИП-2 на неизолированной нулевой жиле при её обрыве возможно присутствие опасного для людей потенциала.
• У СИП-1, СИП-1А и СИП-4 менее прочная изоляция.
• СИП-3 предназначен для напряжений свыше 1000 вольт. Кроме того, это одиночный провод, его не сворачивают в жгут.
• СИП-4 и СИП-5 могут применяться только для отводов к домам. Из-за отсутствия упрочнённой несущей жилы могут растягиваться со временем.

СИП-2А может иметь в своём жгуте жилы как одного, так и разных сечений. Как правило, при сечениях фазных жил до 70 кв.мм. несущая нулевая жила для прочности делается большего сечения, чем фазные, а свыше 95 кв.мм. – меньшего, потому что прочности уже хватает, а электрически (при равномерном распределении нагрузки между фазами) нулевая жила нагрузки практически не несёт. Также распространены жгуты с жилами одинакового сечения. Жилы освещения, если таковые присутствуют в жгуте, делают сечением 16 или 25 кв.мм.

Расчёт сечения фазных жил СИП

При расчёте сечения фазных проводов следует учитывать не только максимальный ток, который они могут держать, а ещё и падение напряжения на конце линии, которое не должно превышать 5% при максимальной нагрузке. При расстояниях свыше 100 метров падение напряжения в линии уже становится узким местом. Провод ещё держит нагрузку, но до конца провода доходит слишком низкое напряжение.

Рассмотрим ситуацию на примере моего СНТ. Длина магистральной линии 340 метров. Максимальная мощность энергопринимающих устройств — 72 кВт. Требуется подобрать соответствующий СИП. Для этого вычислим максимальный ток, который может протекать в проводах:

Вычислим максимальную мощность, приходящуюся на 1 фазу.
72 кВт / 3 фазы = 24 кВт = 24000 Вт.

Вычислим максимальный ток одной фазы. На выходе из трансформатора по стандарту 230 В. При подсчёте учитываем также емкостную и индуктивную нагрузку от бытовых приборов, используя косинус фи = 0,95.
24000 Вт / (230 В * 0,95) = 110 А

Итак, провод должен держать 110 А. Смотрим технические характеристики СИП для разных сечений, и видим, что 110 А вполне выдержит СИП с сечением фазных жил 25 кв.мм.

Казалось бы, что ещё нужно? Но не всё так просто. У нас линия длиной 340 метров, а любой провод имеет своё собственное сопротивление, которое снижает напряжение на его конце. Согласно допускам, падение напряжения на максимальной нагрузке в конце линии не должно превышать 5%. Посчитаем падение напряжения для нашего случая с жилами 25 кв.мм.

Рассчитаем сопротивление 350 м провода сечением 25 кв.мм.:

Удельное сопротивление алюминия в СИП — 0,0000000287 ом·м.
Сечение провода — 0,000025 кв.м.
Удельное сопротивление провода 25 кв.мм = 0,0000000287 / 0,000025 = 0,001148 ом·м
Сопротивление 350 метров провода сечением 25 кв.мм. = 0,001148 * 350 = 0,4018 ом

Рассчитаем сопротивление нагрузки 24 000 Вт:

Выведем удобную для расчёта формулу.

и подставив в последнюю формулу значения, рассчитаем сопротивление нагрузки:
230 В * 230 В * 0,95 / 24000 Вт = 2,094 ом

Рассчитаем полное сопротивление всей цепи, сложив оба полученных выше сопротивления:

0,4018 ом + 2,094 ом = 2,4958 ом

Рассчитаем максимальный ток в проводе, который может возникнуть, исходя из полного сопротивления цепи:

230 В / 2,4958 ом = 92,1564 А

Рассчитаем падение напряжения в проводе, перемножив максимально возможный ток и сопротивление провода:

92,1564 А * 0,4018 ом = 37 В

Падение напряжения в проводе в 37 вольт — это 16% от исходного напряжения 230 вольт, что намного больше допустимых 5%. Вместо 230 вольт на конце линии при полной нагрузке окажется всего 230 — 37 = 193 вольта вместо допустимых 230 — 5% = 218,5. Поэтому сечение жил надо увеличивать.

Для рассматриваемого нами случая подойдёт сечение фазных жил 95 кв.мм. Это существенно больше, чем необходимо по току, но при максимальной нагрузке на конце линии такое сечение даст падение напряжения 10,8 В, что соответствует 4,7% от исходного напряжения, что вписывается в допуск.

Таким образом, нам для линии 350 метров и нагрузки по 24 кВт на фазу, необходим СИП-2А сечением фазных жил 95 кв.мм.

Замечу, что при неравномерной нагрузке на фазы усиливается ток по нулевому проводнику, а значит, его сопротивление тоже начинает играть роль, и его следует включить в расчёт (например, увеличить расчётную длину провода, скажем, в полтора раза). При очень неравномерной нагрузке (например, зимой, когда в СНТ живёт 1-2 человека, отапливающихся электрообогревателями, которые сидят на 1, или пусть даже на 2 фазах) может возникнуть перекос фаз на самом трансформаторе. В этом случае напряжение на нагруженных фазах падает ещё больше, а на не нагруженной — возрастает. Поэтому в идеале таким потребителям следует ставить трёхфазный ввод, и включать разные обогреватели в разные фазы.

Сечения изолированных проводов СИП до 1 кВ выбирают по экономической плотности тока и нагреву при числе часов использования максимума нагрузки более 4000 — 5000, при меньшей продолжительности максимума нагрузки — по нагреву. Если сечение провода, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого другими техническими условиями (механическая прочность, термическая стойкость при токах КЗ, потери напряжения), то необходимо принимать наибольшее сечение, требуемое этими техническими условиями.

При выборе сечений СИП по нагреву следует учитывать материал изоляции провода: термопластичный или сшитый полиэтилен. Допустимые температуры жил проводов с различной изоляцией для различных режимов работы приведены в табл. 1.

Таблица 1. Конструктивные и стоимостные характеристики изолированных проводов

Изоляция из сшитого полиэтилена более термоустойчива, чем из термопластичного полиэтилена. В нормальных режимах работы температура жилы с изоляцией из термопластичного полиэтилена ограничена 70 °С, а с изоляцией из сшитого полиэтилена — 90 °С.

Режим перегрузки СИП допускается до 8 ч в сутки, не более 100 ч в год и не более 1000 ч за весь срок службы провода.

Соответствующие допустимой температуре допустимые длительные токи Iдоп для различных конструкций СИП приведены в табл. 2 и 3. Здесь же указаны омические сопротивления фазной и нулевой жил и предельные односекундные токи термической стойкости.

Табл. 2. Электрические параметры проводов СИП-1, СИП-1А (СИП-2, СИП-2А)

Табл. 3. Электрические параметры проводов СИП-4

Табл. 4. Допустимые длительные токи изолированных проводов

Для сопоставления в табл. 4 приведены допустимые длительные токи неизолированных проводов. Провода СИП напряжением до 1 кВ допускают меньшие токовые нагрузки, чем неизолированные провода. Провода СИП охлаждаются воздухом менее эффективно, поскольку имеют изоляцию и скручены в жгут.

Провода с изоляцией из сшитого полиэтилена в 1,15 — 1,2 раза дороже проводов с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Однако, как видно из табл. 2 и 3, СИП с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют в 1,3 — 1,4 раза большую пропускную способность, чем провода такого же сечения с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Очевидно, что выбор сечения СИП следует проводить на основе технико-экономического сравнения вариантов с различной изоляцией.

Рассмотрим конкретный пример выбора сечения СИП по расчетному току Iрасч = 140 А.

В соответствии с исходными данными табл. 2 можно принять два варианта СИП:

СИП-1А 3×50 + 1×70, I доп = 140 А; изоляция — термопластичный полиэтилен;

СИП-2А 3×35 + 1×50, I доп = 160 А; изоляция — сшитый полиэтилен.

Очевидно, что экономически целесообразно принять СИП-2А 3×35 + 1×50 с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Таким образом, фактически осуществляется замена провода СИП-1А на провод СИП-2А меньшего сечения и меньшей стоимости. Благодаря этой замене:

уменьшается масса провода;

уменьшаются габариты провода и соответственно снижаются гололедно-ветровые нагрузки на провод;

увеличивается срок службы ВЛИ, так как сшитый полиэтилен долговечнее термопластичного полиэтилена.

Технические параметры провода СИПн-4 соответствуют параметрам провода СИП-4. Провод СИПн-4 с изоляцией, не распространяющей горение, следует применять в условиях с повышенными требованиями по пожарной безопасности:

для вводов в жилые дома и промышленные постройки;

при прокладке по стенам домов и зданий;

в зонах с повышенной пожарной опасностью.

Если выбор провода СИПн-4 определяется исходя из требований пожарной безопасности, то выбор между проводами марки СИП-4 и СИПс-4 производится технико-экономическим сравнением вариантов.

Для проверки сечений на термическую стойкость при токах КЗ в табл. 2 и 3 приведены допустимые односекундные токи термической стойкости I к1.

При другой продолжительности КЗ допустимый ток термической стойкости определяется умножением тока I к1 на поправочный коэффициент

где t — продолжительность КЗ, с.

По условиям механической прочности на магистралях ВЛИ, линейных ответвлениях и ответвлениях к вводам следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 5. При проверке сечений СИП по допустимой потере напряжения необходимо знать погонные параметры провода. Омические сопротивления СИП приведены в табл. 11 и 2, индуктивные сопротивления — в табл. 6.

Табл. 5. Провода ВЛИ с минимальными сечениями (пример)

Табл. 6. Индуктивные сопротивления многожильных проводов СИП

Следует отметить, что индуктивные сопротивления неизолированных проводов ВЛИ составляют Xо = 0,3 Ом/км.

Благодаря меньшим реактивным сопротивлениям потери напряжения в линии с СИП будут меньше, чем в линии с неизолированными проводами при прочих равных условиях.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбранные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые температуры нагрева защищенных изоляцией проводов (СИП-3, ПЗВ, ПЗВГ) приведены в табл. 1, электрические параметры этих проводов — в табл. 7 и 8.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбран- ные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Табл. 7. Электрические параметры проводов СИП-3

Табл. 8. Электрические параметры проводов ПЗВ и ПЗВГ

Табл. 9. Провода BЛЗ с минимальными сечениями (пример)

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбранные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые длительные токи защищенных изоляцией проводов выше, чем неизолированных проводов. Это объясняется хорошими условиями охлаждения одножильных изолированных проводов, а также более благоприятными условиями работы контактных соединений по сравнению с контактными соединениями неизолированных проводов. На ВЛИ и ВЛЗ все контактные соединения герметизируются.

Термическая стойкость изолированных проводов напряжением выше 1 кВ проверяется так же, как изолированных проводов напряжением до 1 кВ.

По условиям механической прочности на ВЛЗ следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 9.

Просматривая простоты интернета на предмет электромонтажа, обнаружил на одном форуме тему с обсуждением «выдержит ли сип 4х16 15квт». Вопрос возникает потому что на подключение частного дома выделяют 15 кВт 380 вольт. Ну и народ интересуется не маловато ли заложить 16 квадрат на ответвление от воздушной линии? Заглянул я счанала в ПУЭ, но почему то на тему мощности СИПа ничего там не нашел. Вот есть только табличка 1.3.29 «Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80». И по ней видно что максимальный допустимый ток для сечения 16кв. мм. провода типа АС, АСКС, АСК вне помещения составляет 111 ампер. Ну хоть что то для начала.

Сколько киловатт выдержит СИП 4х16?

Но зато есть ГОСТ 31943-2012 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи». В конце госта, в пункте 10 указания по эксплуатации, есть табличка

Сколько киловатт выдерживает СИП — таблица:

Сечение СИП	напряжение 380В	напряжение 220В
СИП 4х16	38 кВт	66 кВт
СИП 4х25	50 кВт	85 кВт
СИП 4х35	60 кВт	105 кВт
СИП 4х50	74 кВт	128 кВт
СИП 4х70	91 кВт	158 кВт
СИП 4х95	114 кВт	198 кВт
СИП 4х120	129 кВт	225 кВт
СИП 4х150	144 кВт	250 кВт
СИП 4х185	166 кВт	288 кВт
СИП 4х240	195 кВт	340 кВт

Методика расчета

Берем табличку 10 и по ней находим что одна жила сипа 16 кв.мм. выдерживает — 100 ампер. И далее самое главное, на сколько надо умножать эти 100А — на 220 или 380? Тут надо посмотреть с точки зрения потребителей которые будут подключены к сипу. Если это обычный жилой дом, то трехфазных приборов не так уж много (ну единственное это индукционная плита или электродуховка приходит на ум, хотя они по сути своей 220В), если это какая то ремонтная мастреская, то трехфазного оборудования уже побольше (подъемники, сварка, компрессора).

В начале темы поднимался вопрос «выдержит ли сип 4х16 15квт»? Поэтому для частного дома мы умножаем 220Вх100А=22кВт по фазе. Но не забываем что фазы то у нас три. А это уже 66 киловатт суммарно для жилого дома. Что представляет собой 4х кратный запас относительно выдаваемых техусловий.

Основным предназначением кабелей СИП является передача электроэнергии по воздушным линиям. Кабель активно используется при отводе электроэнергии от основных магистралей к жилым и хозяйственным сооружениям, при строительстве осветительных сетей на улицах населенных пунктов.

Самонесущий изолированный провод (СИП)

Конструкция СИП

Фазные алюминиевые провода покрыты светостабилизирующим изоляционным покрытием черного цвета. Полиэтиленовое покрытие обладает высокой устойчивостью к влаге и ультрафиолетовым солнечным лучам, которые разрушают резиновую или обычную полимерную изоляцию.

Провода скручиваются в жгут вокруг нулевой алюминиевой жилы, в центре которой стальной провод. Сердечник нулевой жилы является несущей основой всего кабеля. Некоторые конструкции кабелей СИП с малым сечением и небольшим количеством жил имеют легкий вес, т. к. в этих видах отсутствует стальная жила. СИП расшифровывается как самонесущий изолированный провод.

Виды и строение

Производится пять основных типов СИП проводов:

1. СИП-1 включает в себя три фазы, каждая из которых скручена в жгут из нескольких алюминиевых проводов вокруг сердечника из алюминиевого сплава. Провода четвертой нулевой жилы скручиваются вокруг стального сердечника. Фазы изолированы термопластиком, устойчивым к ультрафиолетовым лучам. На марке кабеля СИП-1А нулевой провод, как и фазные жилы, в изолированной оболочке. Такие кабели выдерживают продолжительное время нагрева при 70°С.

Конструкция кабеля СИП-1, СИП-1А

1. СИП-2 и СИП-2А имеют аналогичную СИП-1 и 1А конструкцию, разница лишь в изоляционной оболочке. Изоляцией служит «сшитый полиэтилен» – соединение полиэтилена на молекулярном уровне в сетку с широкими ячейками с трехмерными поперечными связями. Такая структура изоляции намного прочнее к механическим воздействиям и выдерживает более низкие и высокие температуры при длительном воздействии (до 90°С). Это позволяет использовать такую марку СИП кабеля в холодных климатических условиях при больших нагрузках. Максимальное напряжение передаваемой электроэнергии до 1Кв.

1. СИП-3 – одножильный кабель со стальным сердечником, вокруг которого свиты провода из алюминиевого сплава AlMgSi. Изоляционная оболочка из «сшитого полиэтилена» позволяет использовать СИП-3 для строительства воздушных линий передачи электроэнергии с напряжением до 20 кВ. Рабочая температура кабеля 70°С, его можно эксплуатировать длительное время при температурах в диапазоне от минус 20°С до + 90°С. Такие характеристики позволяют использовать СИП-3 в различных климатических условиях: при умеренном климате, холодном или в тропиках.

Внутреннее устройство кабеля СИП-3

1. СИП-4 и СИП-4Н не имеют нулевого провода со стальным стержнем, они состоят из парных жил. Буква Н указывает, что провода в жиле из алюминиевого сплава. ПВХ изоляция устойчива к ультрафиолетовому облучению.

Конструкция самонесущего изолированного провода СИП-4

1. СИП-5 и СИП-5Н – две жилы имеют аналогичную структуру с СИП-4 и СИП-4Н, отличие в изоляционной оболочке. Технология сшитого полиэтилена позволяет увеличить время эксплуатации при максимально допустимой температуре на 30 процентов. ЛЭП с использованием СИП-5 применяют в холодном и умеренном климате, передавая электроэнергию с напряжением до 2,5 кВ.

Внутреннее устройство самонесущего изолированного провода СИП-5

В зависимости от условий эксплуатации и нагрузки потребляемой электроэнергии выбирают марку и сечение СИП кабеля.

Выбор сечения СИП

Выбор и расчет сечения проводов СИП для подключения различных объектов потребления производится по классической методике. Складываются максимальные потребляемые мощности электроустановок, расчет токовой нагрузки осуществляется по формуле:

— P – суммарная потребляемая мощность;

— I – максимальный потребляемый ток;

— U – напряжение в сети.

Руководствуясь значением максимального тока, по заранее просчитанным таблицам следует выбрать необходимое сечение СИП проводов.

Параметры наиболее используемых кабелей СИП для подключения зданий от основных магистралей линий электропередач (СИП-1, СИП-1А, СИП-2, СИП-2А)

Сечение в мм и количество жил	Сопро- тивле- ние фаз в Ом на 1км	Максимально допустимый ток фазы с термоплас- тиковой изо- ляцией	Максимально допустимый ток фазы со сшитым полиэти- леном	Ток короткого замыкания в кА при продол-жительности 1с
1х16+1х25	1.91	75	105	1
2х16	1.91	75	105	1
2х25	1.2	100	135	1.6
3х16	1.91	70	100	1
3х25	1.2	95	130	1.6
3х16+1х25	1.91	70	100	1
3х25+1х35	1.2	95	130	1.6
3х120 +1х95	0.25	250	340	5.9
3х95+1х95	0.32	220	300	5.2
3х95+1х70	0.32	220	300	5.2
3х50+1х95	0.44	180	240	4.5
3х70+1х70	0.44	180	240	4.5
3х50+1х70	0.64	140	195	3.2
3х50+1х50	0.64	140	195	3.2
3х35+1х50	0.87	115	160	2.3
3х25+1х35	1.2	95	130	1.6
3х16+1х25	1.91	70	100	1
4х16+1х25	1.91	70	100	1
4х25+1х35	1.2	95	130	1.2

При выборе сечения и марки СИП проводов важно учитывать не только максимальную токовую нагрузку, но и температуру, время, в течение которого можно эксплуатировать кабель в экстремальных условиях. Обычно допустимая продолжительность составляет от 4000 до 5000 часов.

Максимальная температура для проводов

Выбирая марку СИП кабеля и его сечение по нагреву, обязательно нужно учитывать тип изоляции: сшитый полиэтилен или термопластик. С учетом потерь напряжения, термической стойкости при коротком замыкании, механической прочности, при недостаточной величине одного из параметров выбирается кабель с большим сечением.

При эксплуатации СИП кабеля перегрузки допустимы до 8 часов в сутки, 100 часов в год и не более 1000 часов за весь период работы. Чаще всего для подключения жилых домов или хозяйственных объектов применяют СИП-2А, это объясняется некоторыми недостатками остальных моделей кабеля:

• на СИП-1 и СИП-2 нулевая жила не изолирована, при обрыве на ней может быть наведенный, опасный для человека потенциал;
• СИП-1(А), СИП-4 имеет непрочную изоляцию;
• СИП-3 используется только при напряжениях выше 1000В, это одиночный провод;
• СИП-4 или СИП-5 не имеют центральной несущей жилы, поэтому могут применяться только на коротких расстояниях, на больших интервалах кабель растягивается и провисает.

Из вышеприведенной таблицы видно, что кабель СИП-2А может быть с одинаковым или разным сечением жил. Обычно при сечении фазных жил 70 кв./мм, нулевая жила для прочности делается 95мм/кв. При большем сечении фаз несущую фазу не увеличивают, механической прочности вполне хватает. При равномерном распределении электроэнергии по фазам, нулевая жила электрической и тепловой нагрузки практически не испытывает. Для осветительных сетей обычно используют кабели с сечением жил 16 или 25 кв./мм.

Пример расчета

Пример расчета сечения СИП кабеля для подключения объекта с суммарной мощностью электроприборов 72 Вт, на расстоянии от основной магистрали электроэнергии 340 м. Опоры для подвески СИП кабеля надо разместить с промежутками не более 50 м, это существенно снизит механическую нагрузку на провода. Следует рассчитать максимальный ток для трехфазной цепи при включении всех электроприборов. При условии, что нагрузка будет распределяться равномерно между фазами, на одну фазу придется:

72 кВт / 3 = 24 кВт.

Максимальный ток на одной фазе с учетом индуктивной и емкостной нагрузки электроприборов (коэффициент cos fi = 0.95) составит:

24 кВт / (230V* 0,95) = 110A.

По таблице выбирается СИП кабель с сечением 25 А, однако, учитывая длину кабеля 340 м, надо принимать во внимание потери напряжения, которые должны составлять не более 5%. Для удобства подсчета, длину кабеля округляют до 350 м:

• в СИП удельное сопротивление алюминия 0,0000000287 ом/м;
• сопротивление провода будет Rпр. = (0,0000000287 / 0,000025) Ом/м * 350 м = 0,4 Ом;
• сопротивление нагрузки для 24 кВт. Rн = U 2 * cos fi: P = 230 2 * 0,95 / 24кВт = 2,094 Ом;
• полное сопротивление – Rполн. = 0,40 Ом. + 2,094 Ом. = 2,5 Ом.

Исходя из расчетных данных, максимальный ток в фазной жиле будет:

I = U / R = 230V: 2,5 Om = 92 А

Падение напряжения равно I max * Rпр. = 93А * 0,4 Ом = 37V.

37 Вольт составляет 16 процентов от сетевого напряжения U = 230В, это больше, чем допустимые 5%. По расчетам, подходит СИП с сечением 95 кв./мм. Потери при таком проводе 11 В, это составляет 4,7%. При расчете однофазной линии общую мощность не делят на 3, длину кабеля умножают на 2.

Монтаж. Видео

Советы по монтажу провода СИП к дому представлены в этом видео.

Можно сделать вывод, что СИП кабели имеют целый ряд преимуществ по отношению к старым моделям алюминиевого кабеля, не имеющего изоляции. Кабель надежно защищен от короткого замыкания при прокладке в ветвях деревьев и других сложных условиях эксплуатации. Его можно прокладывать на стенах зданий, сооружений, вдоль ограждений, при этом не требуется высокая квалификация работников. Отсутствие специальных опор и изоляторов снижает время и затраты на монтаж. Благодаря изоляции и другим конструктивным особенностям сфера применения СИП кабелей существенно расширилась.

Сегодня для прокладки воздушных электрических линий вместо нескольких разделённых друг от друга голых алюминиевых проводов, прикрученных к изоляторам, используют провод СИП (Самонесущий Изолированный Провод ). СИП представляет собой один или жгут из нескольких изолированных проводов, который крепится к опорам специальными креплениями за одну или за все жилы одновременно (в зависимости от его разновидности).

СИП имеет несколько разновидностей:

• СИП-1 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
• СИП-1А — то же, что и СИП-1, но все жилы заизолированы
• СИП-2 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен (полиэтилен с поперечными молекулярными связями). Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
• СИП-2А — то же, что и СИП-2, но все жилы заизолированы.
• СИП-3 — одножильный провод. Жила выполнена из уплотнённого сплава или уплотнённой сталеалюминевой конструкции проволок. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен. Рабочее напряжение: до 35 кВ.
• СИП-4 — все жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Не имеет несущей жилы. Крепится за все жилы одновременно. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
• СИП-5 — то же, что и СИП-4, но изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен.

Выбор разновидности СИП для СНТ

Для прокладки воздушных линий в СНТ наиболее приемлемым является провод СИП-2А.

Недостатки других типов СИП:

• У СИП-1 и СИП-2 на неизолированной нулевой жиле при её обрыве возможно присутствие опасного для людей потенциала.
• У СИП-1, СИП-1А и СИП-4 менее прочная изоляция.
• СИП-3 предназначен для напряжений свыше 1000 вольт. Кроме того, это одиночный провод, его не сворачивают в жгут.
• СИП-4 и СИП-5 могут применяться только для отводов к домам. Из-за отсутствия упрочнённой несущей жилы могут растягиваться со временем.

СИП-2А может иметь в своём жгуте жилы как одного, так и разных сечений. Как правило, при сечениях фазных жил до 70 кв.мм. несущая нулевая жила для прочности делается большего сечения, чем фазные, а свыше 95 кв.мм. — меньшего, потому что прочности уже хватает, а электрически (при равномерном распределении нагрузки между фазами ) нулевая жила нагрузки практически не несёт. Также распространены жгуты с жилами одинакового сечения. Жилы освещения, если таковые присутствуют в жгуте, делают сечением 16 или 25 кв.мм.

Расчёт сечения фазных жил СИП

При расчёте сечения фазных проводов следует учитывать не только максимальный ток, который они могут держать, а ещё и падение напряжения на конце линии, которое не должно превышать 5% при максимальной нагрузке. При расстояниях свыше 100 метров падение напряжения в линии уже становится узким местом. Провод ещё держит нагрузку, но до конца провода доходит слишком низкое напряжение.

Рассмотрим ситуацию на примере моего СНТ. Длина магистральной линии 340 метров. Максимальная мощность энергопринимающих устройств — 72 кВт. Требуется подобрать соответствующий СИП. Для этого вычислим максимальный ток, который может протекать в проводах:

Вычислим максимальную мощность, приходящуюся на 1 фазу.
72 кВт / 3 фазы = 24 кВт = 24000 Вт.

Вычислим максимальный ток одной фазы. На выходе из трансформатора по стандарту 230 В. При подсчёте учитываем также емкостную и индуктивную нагрузку от бытовых приборов, используя косинус фи = 0,95.
24000 Вт / (230 В * 0,95) = 110 А

Итак, провод должен держать 110 А. Смотрим технические характеристики СИП для разных сечений, и видим, что 110 А вполне выдержит СИП с сечением фазных жил 25 кв.мм.

Казалось бы, что ещё нужно? Но не всё так просто. У нас линия длиной 340 метров, а любой провод имеет своё собственное сопротивление, которое снижает напряжение на его конце. Согласно допускам, падение напряжения на максимальной нагрузке в конце линии не должно превышать 5%. Посчитаем падение напряжения для нашего случая с жилами 25 кв.мм.

Рассчитаем сопротивление 350 м провода сечением 25 кв.мм.:

Удельное сопротивление алюминия в СИП — 0,0000000287 ом·м.
Сечение провода — 0,000025 кв.м.
Удельное сопротивление провода 25 кв.мм = 0,0000000287 / 0,000025 = 0,001148 ом·м
Сопротивление 350 метров провода сечением 25 кв.мм. = 0,001148 * 350 = 0,4018 ом

Рассчитаем сопротивление нагрузки 24 000 Вт:

Выведем удобную для расчёта формулу.

и подставив в последнюю формулу значения, рассчитаем сопротивление нагрузки:
230 В * 230 В * 0,95 / 24000 Вт = 2,094 ом

Рассчитаем полное сопротивление всей цепи, сложив оба полученных выше сопротивления:

0,4018 ом + 2,094 ом = 2,4958 ом

Рассчитаем максимальный ток в проводе, который может возникнуть, исходя из полного сопротивления цепи:

230 В / 2,4958 ом = 92,1564 А

Рассчитаем падение напряжения в проводе, перемножив максимально возможный ток и сопротивление провода:

92,1564 А * 0,4018 ом = 37 В

Падение напряжения в проводе в 37 вольт — это 16% от исходного напряжения 230 вольт, что намного больше допустимых 5%. Вместо 230 вольт на конце линии при полной нагрузке окажется всего 230 — 37 = 193 вольта вместо допустимых 230 — 5% = 218,5. Поэтому сечение жил надо увеличивать.

Для рассматриваемого нами случая подойдёт сечение фазных жил 95 кв.мм. Это существенно больше, чем необходимо по току, но при максимальной нагрузке на конце линии такое сечение даст падение напряжения 10,8 В, что соответствует 4,7% от исходного напряжения, что вписывается в допуск.

Таким образом, нам для линии 350 метров и нагрузки по 24 кВт на фазу, необходим СИП-2А сечением фазных жил 95 кв.мм.

Замечу, что при неравномерной нагрузке на фазы усиливается ток по нулевому проводнику, а значит, его сопротивление тоже начинает играть роль, и его следует включить в расчёт (например, увеличить расчётную длину провода, скажем, в полтора раза). При очень неравномерной нагрузке (например, зимой, когда в СНТ живёт 1-2 человека, отапливающихся электрообогревателями, которые сидят на 1, или пусть даже на 2 фазах) может возникнуть перекос фаз на самом трансформаторе. В этом случае напряжение на нагруженных фазах падает ещё больше, а на не нагруженной — возрастает. Поэтому в идеале таким потребителям следует ставить трёхфазный ввод, и включать разные обогреватели в разные фазы.

Выбор сечений изолированных проводов СИП

Сечения изолированных проводов СИП до 1 кВ выбирают по экономической плотности тока и нагреву при числе часов использования максимума нагрузки более 4000 — 5000, при меньшей продолжительности максимума нагрузки — по нагреву. Если сечение провода, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого другими техническими условиями (механическая прочность, термическая стойкость при токах КЗ, потери напряжения), то необходимо принимать наибольшее сечение, требуемое этими техническими условиями.

При выборе сечений СИП по нагреву следует учитывать материал изоляции провода: термопластичный или сшитый полиэтилен. Допустимые температуры жил проводов с различной изоляцией для различных режимов работы приведены в табл. 1.

 

Таблица 1. Конструктивные и стоимостные характеристики изолированных проводов

Изоляция из сшитого полиэтилена более термоустойчива, чем из термопластичного полиэтилена. В нормальных режимах работы температура жилы с изоляцией из термопластичного полиэтилена ограничена 70 °С, а с изоляцией из сшитого полиэтилена — 90 °С.

Режим перегрузки СИП допускается до 8 ч в сутки, не более 100 ч в год и не более 1000 ч за весь срок службы провода.

Соответствующие допустимой температуре допустимые длительные токи Iдоп для различных конструкций СИП приведены в табл. 2 и 3. Здесь же указаны омические сопротивления фазной и нулевой жил и предельные односекундные токи термической стойкости.

Табл. 2. Электрические параметры проводов СИП-1, СИП-1А (СИП-2, СИП-2А)

Табл. 3. Электрические параметры проводов СИП-4

Табл. 4. Допустимые длительные токи изолированных проводов

Для сопоставления в табл. 4 приведены допустимые длительные токи неизолированных проводов. Провода СИП напряжением до 1 кВ допускают меньшие токовые нагрузки, чем неизолированные провода. Провода СИП охлаждаются воздухом менее эффективно, поскольку имеют изоляцию и скручены в жгут.

Провода с изоляцией из сшитого полиэтилена в 1,15 — 1,2 раза дороже проводов с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Однако, как видно из табл. 2 и 3, СИП с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют в 1,3 — 1,4 раза большую пропускную способность, чем провода такого же сечения с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Очевидно, что выбор сечения СИП следует проводить на основе технико-экономического сравнения вариантов с различной изоляцией.

Рассмотрим конкретный пример выбора сечения СИП по расчетному току Iрасч = 140 А.

В соответствии с исходными данными табл. 2 можно принять два варианта СИП:

СИП-1А 3×50 + 1×70, Iдоп = 140 А; изоляция — термопластичный полиэтилен;

СИП-2А 3×35 + 1×50, Iдоп = 160 А; изоляция — сшитый полиэтилен.

Очевидно, что экономически целесообразно принять СИП-2А 3×35 + 1×50 с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Таким образом, фактически осуществляется замена провода СИП-1А на провод СИП-2А меньшего сечения и меньшей стоимости. Благодаря этой замене:

• уменьшается масса провода;
• уменьшаются габариты провода и соответственно снижаются гололедно-ветровые нагрузки на провод;
• увеличивается срок службы ВЛИ, так как сшитый полиэтилен долговечнее термопластичного полиэтилена.

Технические параметры провода СИПн-4 соответствуют параметрам провода СИП-4. Провод СИПн-4 с изоляцией, не распространяющей горение, следует применять в условиях с повышенными требованиями по пожарной безопасности:

• для вводов в жилые дома и промышленные постройки;
• при прокладке по стенам домов и зданий;
• в зонах с повышенной пожарной опасностью.

Если выбор провода СИПн-4 определяется исходя из требований пожарной безопасности, то выбор между проводами марки СИП-4 и СИПс-4 производится технико-экономическим сравнением вариантов.

Для проверки сечений на термическую стойкость при токах КЗ в табл. 2 и 3 приведены допустимые односекундные токи термической стойкости Iк1.

При другой продолжительности КЗ допустимый ток термической стойкости определяется умножением тока Iк1 на поправочный коэффициент

где t — продолжительность КЗ, с.

По условиям механической прочности на магистралях ВЛИ, линейных ответвлениях и ответвлениях к вводам следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 5. При проверке сечений СИП по допустимой потере напряжения необходимо знать погонные параметры провода. Омические сопротивления СИП приведены в табл. 11 и 2, индуктивные сопротивления — в табл. 6.

Табл. 5. Провода ВЛИ с минимальными сечениями (пример)

Табл. 6. Индуктивные сопротивления многожильных проводов СИП

Следует отметить, что индуктивные сопротивления неизолированных проводов ВЛИ составляют Xо = 0,3 Ом/км.

Благодаря меньшим реактивным сопротивлениям потери напряжения в линии с СИП будут меньше, чем в линии с неизолированными проводами при прочих равных условиях.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбран- ные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые температуры нагрева защищенных изоляцией проводов (СИП-3, ПЗВ, ПЗВГ) приведены в табл. 1, электрические параметры этих проводов — в табл. 7 и 8.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбран- ные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Табл. 7. Электрические параметры проводов СИП-3

Табл. 8. Электрические параметры проводов ПЗВ и ПЗВГ

Табл. 9. Провода BЛЗ с минимальными сечениями (пример)

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбранные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые длительные токи защищенных изоляцией проводов выше, чем неизолированных проводов. Это объясняется хорошими условиями охлаждения одножильных изолированных проводов, а также более благоприятными условиями работы контактных соединений по сравнению с контактными соединениями неизолированных проводов. На ВЛИ и ВЛЗ все контактные соединения герметизируются.

Термическая стойкость изолированных проводов напряжением выше 1 кВ проверяется так же, как изолированных проводов напряжением до 1 кВ.

По условиям механической прочности на ВЛЗ следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 9.

СИП-2: характеристики и способы монтажа | Полезные статьи

Провод СИП-2 относится к группе самонесущих изолированных проводов для передачи электроэнергии. Конструкционно СИП-2 представляют собой фазные алюминиевые жилы и несущую нулевую из алюминий содержащего сплава АВЕ в полимерной светостабилизированной изоляции из сшитого полиэтилена (XDPE). Провод рассчитан на переменное напряжение 0,66 — 1 кВ (номинальная частота 50 Гц), имеет наименьшие риски возникновения коротких замыканий.

Характеристики СИП-2

Количество основных фазных — жил 3. Для нулевых жил СИП-2 всех модификаций кроме провода с сечением жил 54,6 мм*2 допустимо использование стальной проволоки для придания дополнительной жесткости конструкции при условии соответствия нормативам прочности при растяжении и электрическому сопротивлению. Электрическое сопротивление нулевых жил в зависимости от сечения: 25 мм² – 1,38 Ом/км; 35 мм² – 0,986 Ом/км; 50 мм² – 0,72 Ом/км; 54,6 мм² – 0,63 Ом/км; 70 мм² – 0,493 Ом/км; 95 мм² – 0,363 Ом/км (независимо от количества проволок в жиле).

При этом важно также сохранение пропорций диаметра несущей нулевой жилы во всех размерных вариациях. Для токопроводящих жил D 16 мм² используется 1 проволока. Количество проволок для жил сечением 25; 35; 50; 54,6; 70; 95 мм*2 – 7. Жилы с сечением 95 мм*2 могут состоять из 19 проволок. Предельные показатели по наружному диаметру жил: для жил сечением 25мм² – 5,7 (min)/ 6,1 (max) мм, для жил 35 мм² — 6,7 / 7,1 мм, 50 мм² — 7,85 / 8,35 мм; 54,6 мм² – 9,2 / 9,6 мм; 70 мм² – 9,45 / 9,95 мм. Для жил сечением 95 мм² в зависимости от количества проволок показатели D могут быть 11,1 / 11,7 мм или 12,2 / 12,9 мм. Не менее важным является сохранение требований минимума прочности при растяжении. Для жил сечением 25 мм² – 7,4 кН; 35 мм² – 10,3 кН; 50 мм² – 14,2 кН; 54,6 мм² – 16,6 кН; 70 мм² – 20,6 кН; 95 мм² – 27,9 кН.

Благодаря характеристикам прочности провод СИП имеет широкое распространение для организации воздушных линий электропередач. Применение СИП-2 позволяет существенно экономить на опорной арматуре – провода можно совместно монтировать с телефонными линиями, проводами с другим уровнем рабочего напряжения. Условия монтажа проводов СИП позволяют повысить безопасность в процессе эксплуатации. Возможно беспрепятственное сокращение расстояний до любых инженерных сооружений (постройки, другие линии электропередач). Обслуживание проводов СИП также безопасно – отсутствует опасность поражения током при случайном касании фазных проводов под напряжением.

 

Монтаж провода СИП-2 с изоляцией проводится на уровне 4 м над землей. По ГОСТ 15150-69 существует 3 вида климатического исполнения СИП-2. Любой тип СИП-2 можно прокладывать при t не ниже -20^С. Монтаж и ремонтные работы можно проводить без отключения линии.

 

Арматура для монтажа используется из специально разработанных элементов крепежа для СИП с разным сечением жил.

• Анкерные клиновые зажимы для жестких креплений изолированной несущей нейтрали без снятия изоляционного слоя. Анкерные зажимы (РА — 1000, РА – 1500, РА — 2200) для СИП-2 с соответствующим сечением жил выполняются из алюминиевого сплава с пластмассовыми клиньями и внутренней частью. Кабель при монтаже укладывается и зажимается между клиньями;
• Зажимы анкерные DR — 1600 S, DR – 1000 применяются для закрепления несущего проводника;
• Зажимы анкерные РА54 – 1500, РА70 — 2000 – из атмосферостойкой пластмассы применяются для проводников сечением до 70 мм²;
• Сборные поддерживающие узлы ES 54-14-ВК PS-1500 и ES-1500 для промежуточной подвески состоят из пластмассовых зажимов и стальных оцинкованных кронштейнов;
• Герметичные ответвительные зажимы;
• Монтажная лента со скрепами к ней;
• Фасадные крепления;
• Защитные изолирующие колпачки;
• Стяжные хомуты.