Самонесущий изолированный провод (СИП): техническая характеристика, монтаж, преимущества

Конструкция воздушных линий электропередач с момента их изобретения претерпела мало изменений. Основа осталась той же: провода крепятся на изоляторы. Материалом для проводов служит алюминий, обладающий низким удельным сопротивлением в сочетании с невысокой стоимостью. Для большей гибкости провод для ЛЭП изготавливается многопроволочным, а для увеличения прочности на разрыв и стойкости к растяжению внутрь него добавляется стальная проволока.

Материалом для изготовления изоляторов служит фарфор. Чтобы на них не задерживались влага и пыль, поверхность изоляторов покрывают глазурью и выполняют ребристой.

Конструкция ЛЭП проста, что обеспечило ей широкое применение, но не исключило недостатки, с последствиями которых электрикам приходится сражаться и по сей день.

• Форма и покрытие изоляторов не исключают их пробой.
• Присевшая на провода для отдыха птица становится причиной короткого замыкания.
• Провода все равно вытягиваются, что при сильном ветре приводит к их раскачиванию, схлестыванию и короткому замыканию.
• Упавшее на линию дерево приводит к короткому замыканию, иногда – с обрывом проводов.
• Соединение отходящих линий с магистральной выполняются скруткой. Со временем контакт в ней ослабевает, греется и пропадает.
• Для ремонта линии или подключения к ней абонентов нужно ее обесточить. Иначе электрика на высоте ждут смертельные неприятности.

Итогом этих недостатков является дороговизна обслуживания линий. Складывается она из необходимости:

• постоянного дежурства оперативно-выездных бригад (ОВБ);
• наличия складского запаса запасных частей (изоляторов, проводов);
• обеспечения ОВБ транспортом для прибытия к месту аварии, средствами для подъема на высоту (включая автомобили с вышками).

Добавим к этому, что любой подъем на опору для ремонта линии – это работа, связанная с риском для жизни и здоровья. И она требует высокой квалификации электромонтера, приобретаемой годами. А после ураганов, обильных снегопадов и обледенений проводов аварии ЛЭП происходят массово. Энергоснабжающие компании несут убытки от прекращения подачи электроэнергии потребителям, усиленные материальными затратами на ремонт ЛЭП.

СИП – новое слово в конструкции ЛЭП

Тезис, реализованный в конструкции самонесущего изолированного провода: пусть провода изолируют себя сами. Но в этом случае к покрытию проводников СИП предъявляются требования, отличающие их от жил силового кабеля:

• механическая прочность;
• стойкость к атмосферным осадкам, колебаниям температур;
• устойчивость к ультрафиолету;
• гибкость.

Эти свойства подходят для термопластичного или сшитого светостабилизированного полиэтиленов. Из них и изготавливается изоляция проводов СИП.

Термопластичными называют полимеры, способные многократно размягчаться при повышении температуры и возвращаться в исходное состояние при ее обратном понижении. Сшитый полиэтилен изготавливается по особой технологии. При повышенном давлении его молекулы приобретают дополнительные связи между собой, как бы сшиваясь. Это обеспечивает полученному материалу не только дополнительную механическую прочность, но и электрическую. Из него изготавливают не только провода СИП, но и кабели: как низковольтные, так и высоковольтные.

Но ни один полимер не способен самостоятельно выдержать тяжесть заключенного в него проводника. В СИПе эту функцию реализуют одним из способов:

• одна из токоведущих жил: PEN или РЕ, выбор которой определен из соображений безопасности. Ее обрыв или повреждение не приведут к поражению окружающих током;
• усилие натяжение равномерно распределено между всеми жилами СИП.

Технические характеристики проводов СИП

В зависимости от конструкции провода СИП разделяются на:

Провод марки СИП-1 не разрешен для прокладки в доступных для людей местах. На его неизолированной жиле PEN (РЕ) в случае аварии в электросетях теоретически возможно появление опасного для жизни потенциала. Поэтому его не прокладывают по фасадам домов.

Сшитый полиэтилен способен к работе при больших температурах окружающей среды. Он допускает нагрев до +90˚С, а термопластичный полиэтилен имеет рабочую температуру не более 70˚С. Этими параметрами ограничено применение СИП-1 и СИП-1А.

Провод СИП-3 используется для монтажа ЛЭП напряжением 6кВ и выше.

Применение провода СИП-4 ограничивается только обустройством вводов в здания. По сравнению с СИП-1 и СИП-2 он имеет меньшую прочность на разрыв. Эти марки используются для монтажа магистральных линий электропередачи.

Кроме данных о конструктивном исполнении в марке провода СИП содержится информация о его сечении и количестве жил. Одну жилу в составе имеет только СИП-3, остальные – от двух до пяти. Сечение варьируется от 16 до 120 мм2. В случаях, когда несущая жила СИП имеет увеличенное сечение, оно указывается отдельно. Пример такой маркировки указан в таблице

Допустимые длительные токи для проводов СИП зависят не только от их сечения, но и материала изоляции.

Инструменты для монтажа самонесущего изолированного провода (СИП)

Для крепления самонесущего изолированного провода, как и для монтажа неизолированных проводов, используются те же опоры. Отличие в том, что для этого не требуется специальных траверс со штырями, к которым крепятся изоляторы. Технология крепления СИПа иная.

Вместо траверс при монтаже используются кронштейны, устанавливаемые на опорах с помощью монтажной ленты. Это полоса из нержавеющей стали, продающаяся в рулонах. Для ее затяжки и обрезки применяется инструмент под названием «лентонатяжитель». Из-за наличия у него похожей рукоятки монтажники между собой называют его «мясорубкой». Для каждого крепления требуется замок – монтажная скрепа, в который заправляются концы ленты.

Для подвода СИПа к стене дома используются кронштейны, закрепляемые на фасаде с помощью мощных саморезов с шестигранными головками.

Провода к кронштейнам в начале и конце линии, а также на поворотах, крепят анкерными зажимами. Они представляют собой конструкцию, обхватывающую и плотно стягивающую несущую жилу СИП. К анкеру кронштейн свободно крепится с помощью крюка.

Анкерный зажим для СИП-4 обхватывает все провода, для каждого из них в анкере есть персональное отверстие. Зажимная гайка, затягивающая зажим, одновременно фиксирует в нем все проводники. Зажимы для СИП-4 выпускаются для двухпроводных и четырехпроводных линий.

Анкерные зажимы выполняют функцию натяжителей при монтаже. На остальных опорах натяжение не требуется, поэтому там используются промежуточные зажимы, выполняющие роль подвесов. Так как СИП-4 не используется на магистральных линиях, то и промежуточные зажимы, способные обжать все несущие жилы, для него не предусматриваются.

Электрические соединения СИП

Концы СИПа не оставляют открытыми, их изолируют при помощи колпачков: эластомерных или термоусаживаемых.

Для организации ответвлений от магистрали используются ответвительные зажимы. Для каждого соединения на одной из фаз используется персональный зажим. Он состоит из двух частей: в одну вкладывается проводник линии, а в другую – присоединяемый к ней проводник. Отверстие для проводника линии сквозное, зажим накладывается на нужную жилу в любом необходимом месте. Ответвительный сегмент зажима предназначен для вставки проводника только с одной стороны, с другой он заканчивается тупиком, изолирующим торец провода от окружающей среды.

После установки зажима в нужное место и ввода в него проводника СИП ответвительной линии, его затягивают. В процессе затяжки зубцы зажима прокалывают изоляцию и впиваются в токоведущие жилы. Необходимое усилие затяжки контролируется за счет применения самосрывной гайки, такие же применяются в соединительных муфтах для силовых кабелей. Как только необходимое усилие будет достигнуто, гайка отламывается. Это сводит к минимуму влияние человеческого фактора на качество соединения и делает работу удобной: не нужно лезть на столб с динамометрическим ключом. Последующая разборка соединения производится с помощью другой гайки, а зажим повторно не используется.

После затяжки отверстие гайки закрывается защитным колпачком.

Для подключения светильников к линии используется другой сорт ответвительных зажимов. Гнездо для подключения ответвления содержит не зубцы, предназначенные для прокола изоляции самонесущего изолированного проводника, а плоскости, сжимающие провод кабеля светильника. В остальном принцип работы зажима тот же.

Есть зажимы, с помощью которых к обычной неизолированной линии подключается провод СИП. К алюминиевому проводу ЛЭП присоединение осуществляется частью зажима, имеющей вид хомута, а СИП так же прокалывается. Этот вид соединения используется, если к существующей линии подключается новая, выполненная СИПом, или к ней присоединяется ответвление для подсоединения потребителя.

Для ввода питания в дом используется два варианта. Первый предусматривает установку на улице щита учета, в которых заходит СИП. Щит располагают либо на стене дома, либо на промежуточной опоре. От него к дому идет подземная или воздушная кабельная линия.

Во втором случае вводной щит с узлом учета устанавливается внутри дома. При этом СИП через металлическую трубу вводится внутрь и тоже идет напрямую в щит. При прокладке по стене здания СИП закрепляется на ней настенными кронштейнами.

Преимущества самонесущего изолированного провода

1. Применение самонесущих изолированных проводов повышает надежность электроснабжения. Этот провод труднее оборвать, он выдерживает даже падение деревьев. Исключаются короткие замыкания при схлестывании проводов, а контактные соединения не требуют ревизии.
2. Повышается и безопасность: при прикосновении к проводу не происходит удара током. Все подключения и отключения на проводниках СИП можно выполнить под напряжением, без применения изолированного инструмента. Даже гайки ответвительных зажимов изолированы от проводников, к которым выполняется подключение.
3. Монтаж магистральных, ответвительных линий и линий наружного освещения стал проще. В итоге время монтажных работ сократилось: линию с СИПом можно провести быстрее, чем ЛЭП с алюминиевыми проводами и изоляторами. Появилась возможность прокладки нескольких линий по один и тем же опорам. Они не только могут проходить одна под другой, но и пересекаться в произвольном направлении и любом количестве. Главное – чтобы опора выдержала нагрузку и не была оттянута в сторону в результате неудачного натяжения линии.
4. А еще – монтаж воздушных линий стал доступен большему числу людей. Обучение стало проще, и подготовка специалистов теперь занимает меньшее время.