Этиленпропиленовая резина – преимущества изоляции

В настоящее время происходит активное развитие изоляционных материалов для кабельной промышленности, которое дает возможность предлагать новые конструкции кабеля. Развитие происходит не только в группе полиэтиленовой изоляции, но и в традиционной для кабельной промышленности – резиновой. Обычная резиновая изоляция представляет собой смесь натурального или синтетического каучука с наполнителем, размягчителей, ускорителем вулканизации, противостарителем, красителем и некоторыми другими веществами. Для изготовления изоляционного слоя кабелей используют резину РТИ-1, в составе которой находится 35% каучука. Главным преимуществом обычной резиновой изоляции, которая используется для производства силовых кабелей КГ и судовых КНР, НРШИ, является гибкость - данный материал очень хорошо гнется и практически не впитывает в себя воду. Но обладает и рядом недостатков:

• рабочая температура жилы должна быть не слишком высокой — не более 65 °С.

Такая температура значительно ниже, чем у других видов изоляции.

• с течением времени изоляционный слой, изготовленный из резины, начинает терять свою эластичность и меняет остальные физико-технические характеристики. Разрушается резина из-за различных внешних и внутренних факторов, так как этот процесс чаще всего представляет собой следствие окислительного процесса, который происходит между каучуком и воздухом.

  Поэтому со временем в зарубежных странах были разработаны новые материалы, отвечающие требованиям современной кабельной промышленности, – как этиленпропиленовая (ЭПР) и кремнийорганическая резины. Силовые кабели с этиленпропиленовой изоляцией имеют давнюю историю производства и эксплуатации за рубежом. Этиленпропиленовая резина была открыта в конце 50х годов и уже в начале 60х два завода в Европе и три в США начали производства кабеля с данной изоляцией. Этиленпропиленовая изоляция в настоящее время активно используется в европейских странах с большой площадью прибрежных зон – Испании и Италии. Данные регионы отличаются высокими среднегодовыми температурами и большим количеством солнечных дней в течение года. Кабели используются как для прокладки по воздуху, так и, в связи с высокой стойкостью к влаге резин, для прокладки в земле, в том числе в прибрежных зонах с высоким уровнем грунтовых вод. В Европе также помимо ЭПР кабелей среднего напряжение активно прокладываются высоковольтные ЭПР кабели до 138кВ.

Результаты сравнения характеристик кабелей с бумажно-масляной пропитанной изоляцией (БПИ) и изоляцией из этиленпропиленовой резины (ЭПР) приведены в таблице:

Характеристика	Кабель с БПИ изоляцией	Кабель с ЭПР изоляцией
Рабочая температура жилы,  ◦С	65-70	90-105
Температура жилы в аварийном режиме работы. ◦С	90	140
Предельно допустимая температура жилы при протекании тока КЗ, ◦С	140-170	250
Коэффициент диэлектрических потерь tg d при 20◦С	0,008	0,0004
Разница уровней на трассе, м	15	Не ограничено
Огнестойкость	-	Хорошая
Гибкость	Средняя	Хорошая

Как видно из таблицы кабель с изоляцией из этиленпропиленовой резины

обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с кабелем с бумажной изоляцией. Одна из важнейших характеристик изоляционных материалов - это допустимая температура нагрева токопроводящих жил - максимальная температура, при которой изоляционный материал не теряет своих свойств в течение длительного времени. Чем выше этот показатель, тем выше допустимые токи нагрузки, которые можно пропускать через силовой кабель в течение длительного времени. Применением EPR в качестве изоляции позволяет увеличить пропускную способность кабеля за счет увеличения допустимой температуры жилы до 90◦С (65-70С для кабеля с БПИ изоляцией).

Также EPR изоляция обеспечивает высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании, что особенно  важно в случае, когда сечение кабеля выбрано только на основании номинального тока короткого замыкания.

Одним из основных недостатков кабеля с БПИ изоляцией является ограниченная возможность прокладки данного кабеля на трассах с существенной разницей уровней. При прокладке кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией  на вертикальных и крутонаклонных трассах с большой разницей уровней маслоканифольный состав имеет свойство стекать, при этом бумажная изоляция обедняется и имеет склонность к преждевременному старению. Для уменьшения данного эффекта применяется силовой кабель с нестекающим пропиточным составом.  Кабель с этиленпропиленовой резиной соответственно лишен данного недостатка. Твердая изоляция, отсутствие стекающей массы дает огромные преимущества на местности при прокладке EPR кабелей на трассе с большой разницей уровней. Отсутствие стекающей массы в кабеле также ведет к снижению расходов на эксплуатацию линии, упрощению монтажа кабелей и уменьшению стоимости работ по прокладке кабеля. 

  Также при монтаже кабеля необходимо учитывать, что для БПИ кабеля минимальная температура прокладки без предварительного прогрева – 0С. Для EPR кабеля в, зависимости от материала наружной оболочки – ПВХ или безгалогенная композиция, возможна прокладка при -15С (до -40С).

Кабель с изоляцией из этиленпропиленовой резины обладает по сравнению с устаревшим  БПИ кабелем низким весом, малым диаметром и, вследствие этого, легкостью    прокладки кабеля, как в кабельных сооружениях, так и в земле на сложных трассах.