Energetyka tradycyjna i zalecenia dla obliczeń

Odmianą przewodów elektroenergetycznych są kable. Kable elektroenergetyczne nadają się do ułożenia bezpośrednio w ziemi, wodzie lub w powietrzu. Można je układać w kanałach kablowych, na ścianie, na konstrukcjach nośnych lub w rurach osłonowych oraz wszędzie tam, gdzie występuje zróżnicowane ryzyko wystąpienia szkód mechanicznych.

Przeznaczone są do przesyłania energii elektrycznej.

Napięcie nominalne kabla na jakie jest wykonany odnosi się do jego budowy i testu pod względem jego właściwości elektrycznych. Według DIN VDE 0298 i IEC 183 napięcie nominalne oznacza się jako U0/U przy czym:

U₀napięcie między żyłą a ziemią lub ekranem kabla

U napięcie międzyprzewodowe kabla, przy prądzie trójfazowym U=√¯3 U₀

Zgodnie z przepisami IEC w nawiasie podaje się dodatkowo maksymalne dopuszczalne napięcie Um.
Oznaczenie U₀/U (Um).

Ponieważ izolacja kabli izolowanych tworzywem sztucznym jest mierzona napięciem nominalnym U₀/U = 0,6/1 kV a wszystkie kable o polu elektrycznym promieniowym dla napięcia U0, to kable te można stosować w:

systemach jednofazowych, w których oba przewody zewnętrzne są izolowane z napięciem nominalnym U_N =2U₀,
systemach jednofazowych, w których jeden przewód zewn. jest uziemiony, z napięciem U_N = U₀

Przyporządkowanie Napięć nominalnych kabli

Napięcie pracy kabla określa się jako napięcie pomiędzy przewodami instalacji elektrycznej lub pomiędzy przewodem a ziemią, w specyficznych warunkach w danym czasie przy niezakłóconej pracy

Przyporządkowanie maksymalnych dopuszczalnych Napięć pracy

PODSTAWOWE KABLE ENERGETYCZNE NN W OFERCIE HELUKABEL®

Kable produkowane są najczęściej jako 4- lub 5-żyłowe z żyłami miedzianymi lub aluminiowymi o izolacji i powłoce z polwinitu PVC lub z polietylenu usieciowanego XLPE.

NYY-J/NYY-O

Kabel ziemny, 0,6/1 KV, z aprobatą VDE
NYCY

Kabel ziemny z przewodem koncentrycznym, 0,6/1 kV, z aprobatą VDE

NYCWY
YKXS 0,6/1 kV

Ziemny kabel energetyczny w izolacji XLPE oraz powłoce zewnętrznej z PVC

YAKXS 0,6/1 kV

Ziemny kabel energetyczny w izolacji XLPE oraz powłoce zewnętrznej z PVC
NYKY-J

STANDARDOWE WARUNKI EKSPLOATACYJNE I ZALECENIA DOTYCZĄCE NIESTANDARDOWYCH WARUNKÓW EKSPLOATACYJNYCH

Warunki układania kabli energetycznych

Głębokość układania, liczoną jako geometryczną odległość od powierzchni do osi kabla, a w przypadku wiązek trójżyłowych jako odległość od powierzchni do osi wiązki, ustala się na 70 cm. Dla większych głębokości układania konieczne będzie proporcjonalne zmniejszenie wartości obciążeń. W związku z tym należy założyć tę samą temperaturę i oporność elektryczną względem ziemi.

Standardowe warunki eksploatacyjne

Obciążalność prądowa i zalecenia dla obliczeń kabli i przewodów energetycznych.

Zalecenia dotyczące obciążalności prądowej miedzi i aluminium określono w normie DIN VDE 0298 Art. 4 oraz w normie DIN VDE 0276 Art. 603, natomiast współczynniki korygujące w normie DIN VDE 0276 Art. 1000.

Obciążalność prądowa kabla powinna być ograniczona w takim stopniu, aby ciepło wydzielające się we wszystkich miejscach instalacji kablowej mogło być bezpiecznie odprowadzane do środowiska.

Przepływ ciepła uzależniony jest od wewnętrznej odporności cieplnej między przewodnikiem a zewnętrzną powierzchnią kabla, jak również od emisji ciepła do otoczenia. Poniżej przedstawiono zalecane wartości obciążalności prądowej kabli dla przypadków układania ich w ziemi oraz na powietrzu, dla normalnych warunków eksploatacyjnych. Informacje na temat niestandardowych warunków eksploatacyjnych przedstawiono w normie DIN VDE 0298, tabela 4 oraz DIN VDE 0276, Art. 603 i Art. 1000.

Zalecenia dla obliczeń

Dla układania w ziemi

Konieczne jest uwzględnienie niestandardowych warunków eksploatacyjnych z obydwoma współczynnikami korygującymi, ponieważ zależą one od właściwego oporu cieplnego oraz od klasy obciążenia.
Obciążenie EVU (klasa obciążenia) odpowiada maksymalnemu współczynnikowi obciążenia równemu 0,7. Współczynniki korygujące dla klas obciążenia 0,5, 0,6, 0,85 i 1,0 można odczytać z tabel w normach DIN VDE 0276 Art. 603 i Art. 1000.

Wartości pośrednie można interpolować (stosując 1,0 dla obciążeń trwałych).

Głębokość układania 0,7 m. Obciążalność zmniejsza się wraz ze wzrostem głębokości układania. Typowe głębokości mieszczą się w zakresie od 0,7 do 1,2 m.
Za standardową wartość właściwego oporu cieplnego gruntu w obszarach wilgotnych przyjmuje się 1,0 K x m/W. Dla terenów suchych wybiera się wartość 2,5 K x m/W, przy założeniu stosowania standardowej podsypki z piasku.
Dla korzystnych warunków gruntowych lub w przypadku stosowania podsypki z materiałów o dobrej przewodności cieplnej i przy dobrym jej zagęszczeniu można osiągnąć niższe wartości. Wartości te oraz dopuszczalne wartości obciążalności prądowej ustala się w takich przypadkach indywidualnie.

Dla układania na powietrzu

Wartości podane w tabelach dla układania poza pomieszczeniami, na powietrzu, określone są dla eksploatacji ciągłej.
Układ kabli odpowiada danym przedstawionym w tabeli 3 normy DIN VDE 0276 Art. 1000.
Przeliczniki dla innych warunków układania i układania kabli w stosach przedstawiono w tabeli 10 i 11, DIN VDE 0276 Art. 1000.
Obciążalności prądowe kabli wielożyłowych można obliczyć stosując wartość obciążenia prądowego dla kabli 3-żyłowych, wg tabeli 13, za pomocą przeliczników.
Stosowanie kanałów kablowych lub podkładek kablowych itp. powoduje wzrost temperatury kabli. W takich przypadkach należy stosować przeliczniki z tabeli 12 dla niestandardowych temperatur powietrza.
Dla instalacji zewnętrznych, na powietrzu, temperaturę otoczenia przyjmuje się na poziomie 30°C.
Konieczne jest uwzględnienie źródeł ciepła i wpływu promieni słonecznych. W takich przypadkach konieczne jest zapewnienie dobrej cyrkulacji powietrza.
Konieczne jest zachowanie odpowiednio dużej odległości pomiędzy kablami a elementami grzewczymi, ponieważ źle zaizolowane elementy grzewcze często dodatkowo podnoszą temperaturę kabla.
Odległość pomiędzy kablem a ścianami, podłogami lub stropami = 2 cm
Odległość pomiędzy kablami układanymi jeden na drugim = 2 x średnica
Odległość pomiędzy instalacjami kablowymi układanymi jedna na drugiej = 20 cm
Odległość pomiędzy kablami układanymi obok siebie = 2 x średnica
Szczególny opór cieplny gruntu
- obszary bardzo wilgotne = 0,7 K x m/W
- obszary wilgotne = 1,0 K x m/W
- obszary suche = 2,0 K x m/W
- obszary bardzo suche = 3,0 K x m/W

Podstawowe kable energetyczne SN w ofercie HELUKABEL®

Izolacja wykonana z XLPE w sieciach średniego napięcia wyróżnia się bardzo dobrymi elektrycznymi mechanicznymi i termicznymi właściwościami. Ten rodzaj izolacji znakomicie ochrania przed związkami chemicznymi oraz zimnem. Z uwagi na wiele zalet izolacja wykonana z XLPE zastąpiła w znacznym stopniu klasyczny papierowy rodzaj osłony. Aby zabezpieczyć je przed wilgocią oraz przedłużyć trwałość, kable są wyposażone w ekrany gwarantujące wodoszczelność wzdłużną.

N2XSY

Przewód Cu, izolowany XLPE, jednożyłowy, ekranowany, płaszcz PVC, 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV
N2XS2Y

Przewód Cu, izolowany XLPE, jednożyłowy, ekranowany, płaszcz PE, 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV

NA2XS2Y

Przewód Al, izolowany XLPE, jednożyłowy, płaszcz PE, 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV
NA2XS(F)2Y

Przewód Al, izolowany XLPE, jednożyłowy, ekranowany, podłużnie uszczelniony, płaszcz PE, 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV

N2XS(F)2Y

Przewód Cu, izolowany XLPE, jednożyłowy, ekranowany, podłużnie uszczelniony, płaszcz PE, 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV
NA2XSY

Przewód Al, izolowany XLPE, jednożyłowy, ekranowany, płaszcz PVC, 6/10 kV, 12/20 kV, 18/30 kV

N2XSEY 3x…

Przewód Cu, izolowany XLPE, płaszcz PVC, 6/10 kV

ZALECENIA PRZY UKŁADANIU KABLI SN

W celu właściwego ułożenia kabli SN w izolacji VPE (sieciowany polietylen) należy bardzo starannie przestrzegać zaleceń ujętych w PBUE oraz odpowiednich normach. Szczególną uwagę zwrócić należy nato, czy kabel nie jest przeciągany przez konstrukcje o ostrych i twardych krawędziach.Końce kabla muszą być zabezpieczone przed dostępem wody. Przy ucinaniu odcinków kabla należy natychmiast zabezpieczać jego końce.

Kable SN zaleca się układać na głębokości 60-80 cm. Kable jednożyłowe można układać w trójkąt (do zasilania 3 faz). Przy prowadzeniu kabli w rurach uwzględniać należy wpływ izolacji cieplnej warstwy powietrza znajdującego się między powłoką zewnętrzną kabla, a ścianką wewnętrzną rury. Średnica wewnętrzna rury powinna być przynajmniej 1,5 razy większa od ∅ kabla.

Promień gięcia
Przy układaniu należy zwracać uwagę, aby nie zostały przekroczone następujące wartości:

kabel bez płaszcza metalowego =15 x Ø kabla
kabel z płaszczem z warstw aluminiowych =30 x Ø kabla

Temperatury układania
W czasie układania kabli należy zwracać uwagę na to, by nie zostały przekroczone następujące temperatury otoczenia:

kable w izolacji VPE oraz płaszczu zewnętrznym z PVC = -5°C
kable w izolacji VPE oraz płaszczu zewnętrznym z PE = -20°C

Obciążenie prądowe
Według VDE 0276 cz. 620-5C lub HD 620 S1

Ułożenie w ziemi

Głębokość 0,7-0,8 m
Temperatura ziemi na głębokości układania 20°C
Specyficzna rezystancja ziemi na temperaturę 1,0 K x m/W
Stopień obciążenia 0,7 (EVU-obciąż.)

Ułożenie na powietrzu

Temperatura powietrza 30°C
Stopień obciążenia (obciąż, trwałe) 1,0

Ułożenie w rurach
Dla kabli układanych w systemach rurowych zaleca się redukcję obciążalności o współczynnik 0,85

Napięcie testu

Testowanie napięcia w systemach kablowych
Kable średniego napięcia w czasie pracy lub po ułożeniu mogą być testowane na wytrzymałość napięciową. Test taki trwa 30 min.

DEDYKOWANY OSPRZĘT KABLOWY, MUFY I ZESTAWY NAPRAWCZE

HT-PG RAL 9005

B-TCO 51

odcinak hydrauliczny, nr katalogowy 904730

Ręczny odcinak hydrauliczny z głowicą obrotową i napędem elektrycznym służący do cięcia przewodów i kabli miedzianych oraz aluminiowych, bardzo uniwersalny i praktyczny o dużej niezawodności. Ostrze cofa się automatycznie po dotarciu do zderzaka. Głowica przystosowana jest do pracy ciągłej. Odcinak posiada zawór zabezpieczający przed przeciążeniem. W komplecie znajduje się zasilacz z ładowarką, dwie baterie, pasek zabezpieczający oraz walizka.

Maksymalna średnica ciętych kabli: 50 mm
Maksymalnym kąt obrotu głowicy: 90°
Waga narzędzia: 5,4 kg
Waga walizki: 2,1 kg

Mufy termokurczliwe oraz kompletne zestawy naprawcze to szereg produktów służących do łączenia oraz naprawy izolacji niskiego oraz średniego napięcia. Mufy służą do łączenia kabli o różnych przekrojach oraz o różnych materiałach warstwy zewnętrznej. Mufy oraz zestawy naprawcze służą do odtwarzania izolacji zapewniając odporność na działanie rozpuszczalników, roztworów kwasów i zasad, benzyn i olejów. Wykazują bardzo dobre własności izolujące, są wodoodporne, wykazują bardzo dobre własności mechaniczne, mogą mieć kontakt z ziemią, zapewniają niski poziom emisji dymu. Taśmy izolacyjne służą do trwałego łączenia przewodów zapewniając połączeniu odpowiednią szczelność, niezawodne w naprawach uszkodzonych powłok.