Влияние качества полимерных материалов на характеристики и срок службы силовых кабелей

The Dow Chemical Company
® Trademark of The Dow Chemical Company (‘Dow’) or an affiliated company of Dow
Технологический лидер в химической отрасли с более, чем 110-летней историей
Годовой оборот ~ $45 млрд в 2009 г.
> 5 000 продуктов, 214 производственных площадок в 37 странах мира
Количество сотрудников – 52 000
Dow Wire & Cable
Подразделение Dow Chemical с годовым оборотом более 1 млрд долларов
Глобальный поставщик кабельных полиэтиленов и специализированных решенией с более, чем 50-летним опытом
Имея в распоряжении весь опыт и потенциал Dow Chemical, выходит на новые рынки специализированных решений не только на базе полиэтиленов:
Полный спектр полиэтиленов Dow
Эластомеры и блоксополимеры (Engage, Nordel, Amplify, Infuse)
Новые «зеленые» пластификаторы для ПВХ

Мировой лидер в производстве
кабельных полиэтиленов
Для силовых кабелей

Факторы, определяющие качество кабеля
Три основных материала, определяющих свойства и характеристики силового кабеля – это изоляция, полупроводящие экраны и оболочка
Хотя и изоляционный, и полупроводящие материалы влияют на характеристики кабеля, их свойства обычно рассматривают по отдельности
Высококачественный материал оболочки защищает кабель при транспортировке, установке и в течение всего срока службы
Критичным параметром является контроль производственного процесса
Все перечисленные факторы влияют на стоимость полного цикла эксплуатации кабеля

Полупроводящие экраны

Интерфейс изоляция-экран

Влияние п/п экрана по проводнику

Качество полупроводящих экранов
Качество интерфейса изоляция/экран и чистота п/п материала напрямую влияют на ожидаемый срок жизни кабеля
Более гладкие п/п материалы (сверхгладкие в сравнении со стандартными) повышают надежность и срок службы до пробоя
Химически более чистые п/п материалы (более современные) также обеспечивают более долгий срок службы

Выбор изоляционного материала

Типы изоляционных материалов
Существуют два основных типа для кабелей среднего напряжения:
Гомополимер (4201) или,
Триингостойкий материал:
DOW ENDURANCE MV 4202 (HFDK4202)
В РФ в ТУ и проект стандарта включены только триингостойкие изоляционные материалы (Dow и Borealis)
Dow ENDURANCE MV успешно используется на протяжении 25 лет и отлично зарекомендовала себя в реальных условиях
Изоляция Dow ENDURANCE MV разработана специально для противостояния старению при образовании водных триингов, приводящих к снижению электрической прочности изоляции

Тест на ускоренный рост водных триингов– ASTM D6097- 97
Сравнение триингостойкого и обычного изоляционных материалов
Время старения, дней
Длина триинга, мкм

Результаты испытаний CENELEC

Результаты CENELEC ENDURANCE MV (2005)

Сравнение в условиях реальной эксплуатации
Данные по кабельным системам в США

Более высокие характеристики по результатам тестирования в сравнении со стандартной изоляцией
Кабели из материалов Dow ENDURANCE превосходят требования IEC
Высокая остаточная прочность после 2-х летних ускоренных испытаний означает более длительный срок реальной эксплуатации
Исследования кабелей, извлеченных после эксплуатации, показали более высокие характеристики Dow ENDURANCE

Выбор материала оболочки

Материалы оболочки
Оболочка выполняет защитную функцию при
Транспортировке
Установке
Эксплуатации
Важно выбрать правильное сочетание свойств оболочки для условий, в которые попадает кабель
Гибкость
Твердость
Стойкость к истиранию
Стойкость в воздействию окружающей среды
Например, для кабелей, напрямую уложенных в грунт, требования будут отличатся от тех, которые устанавливаются в туннелях

Современные материалы оболочки
В некоторых случаях требуются материалы с улучшенными характеристиками
Сложные условия в грунте
Химическая стойкость
Кабели в туннелях
Кабели в каналах
Воздушные кабели
Огнестойкие, низкодымные, безгалогенные
Полупроводящие материалы оболочки
Улучшенное заземление при прокладке в грунте
Особенно в местностях с повышенной частотой возникновения молний и в случаях массовых отказов
Удобство проверки воздушных кабелей
Возмжоность проверки на повреждение

Стоимость полного цикла службы кабеля

Стоимость полного цикла службы кабеля
Выбор кабелей из высококачественных материалов увеличивает срок службы
Но что если начальная стоимость такого кабеля выше, чем стоимость кабеля из обычных материалов?
Модель стоимости полного цикла жизни кабеля позволяет ответить на этот вопрос
Многие факторы можно включить в такой расчет: цена кабеля, установки, ремонта, эксплуатации, стоимость потерь и т.д.

Initial Cable Cost
14%
~$3 /Ft
Source: Dow Estimates
Полная стоимость кабеля
Установка 28%
Стоимость
замены 13%
Эксплуатация 27%
Стоимость материалов 8.2%
Потери 24%

Выводы
Многие факторы влияют на потенциальный срок службы кабеля, но качество материалов – один из самых значимых
Кабели из материалов Dow ENDURANCE показывают отличные результаты в испытаниях, что коррелируют с данными реальной долгосрочной эксплуатации
Модель стоимости полного цикла службы кабеля – метод оценки долгосрочной экономической целесообразности, подтверждающий что «дешево сегодня не значит лучше по качеству и не дешевле в долгосрочной перспективе»