Обеспечение длительного срока бесперебойной эксплуатации кабельных линий. Причины, влияющие на снижение срока службы кабельных линий среднего напряжения (6—35 кВ) с изоляцией из СПЭ

«КАБЕЛЬ-news», № 4, 2014, www.kabel-news.ru

30

Обеспечение длительного срока 
бесперебойной эксплуатации 
кабельных линий. Причины, 
влияющие на снижение срока 
службы кабельных линий 
среднего напряжения (6—35 кВ) 
с изоляцией из СПЭ

Олег ПОЛЯКОВ,

 инженер по шеф-монтажу кабелей СПЭ 110–220 кВ,

 ООО «Камский кабель»

З

аводы, производящие кабели с изоляцией 
из сшитого полиэтилена, отвечают за каче-
ство выпускаемого кабеля и гарантируют 
заявленный срок его службы при соблюде-

нии обязательных требований по хранению, транс-
портировке, монтажу и эксплуатации. 

Но фактически качество кабелей не является 

гарантией обеспечения бесперебойной работы по-
строенных кабельных линий. Для того чтобы кабель-
ная линия прослужила долго, необходимо выполнять 
ряд обязательных требований. 

Более чем десятилетний опыт производства ка-

белей с изоляцией из сшитого полиэтилена на ООО 
«Камский кабель» и опыт шеф-монтажа позволи-
ли накопить знания и обобщить опыт, выделив 
основные факторы, способствующие длительной 
эксплуатации кабельных линий, а также факторы, 
влияющие на снижение срока их службы. 

Причины, влияющие на снижение срока 

службы, можно разделить на три основные ка-
тегории. 

Первая

 и наиболее часто встречаю-

щаяся — неправильный

(с нарушением монтаж-

ных инструкций) или небрежный с точки зре-
ния соблюдения чистоты монтаж арматуры. 
В этом случае кабельная линия выходит из строя 

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ

1

  ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из 

сшитого полиэтилена на 10, 20, 35 кВ».

в первые недели/месяцы после ввода в экс-
плуатацию, если вообще проходит испытания 
(рис. 1—4).

Нередки случаи, когда монтажники забывают 

протереть изоляцию или участок изоляции кабеля 
со срезанным проводящим слоем от корешка к нако-
нечнику, в этот момент микрочастицы проводящего 
слоя попадают на очищенную изоляцию и снижают 
надёжность кабельной линии. 

Случается, что вместо того, чтобы ослаблять 

винт ножа по окончании среза проводящего слоя, 
монтажник его завинчивает ещё глубже. В итоге по-
лучается ямка, а в ней при испытании происходит 
ионизация и образуется пробой.

Вторая причина — нарушения условий ис-

пытания.

 В настоящее время кабельные линии 

с применением кабелей с изоляцией из СПЭ ре-
комендуется испытывать переменным напряже-
нием, до 01.07.2013 г. техническими условиями 
ТУ 16.К71-335-2004

1

 было предусмотрено испытание 

постоянным напряжением. Изменения в техусловиях 

₪

По

материалам

докладов

ХХ

заседания

Ассоциации

электроснабжения

городов

России

 «

ПРОГРЕССЭЛЕКТРО

»

«КАБЕЛЬ-news», № 4, 2014, www.kabel-news.ru

31

Рис. 3. Забыли намотать ленту-регулятор 

электрического поля 

на срез проводящего слоя

Рис. 2. Проводящий слой снят, оставлена 

«ступенька» — источник повышенной 

напряжённости электрического поля на срезе 

проводящего слоя

Рис. 1. Трубка с клеящим подслоем не прогрета, 

не произошло адгезии к изоляции кабеля

2

  Правила устройства электроустановок. 

3

 Правила технической эксплуатации электроустановок 

потребителей.

доведены не до всех потребителей, вместе с тем в 
ПУЭ

2

 и ПТЭ

3

 до сих пор существуют нормы испы-

тания шестикратным выпрямленным напряжением. 
Если энергетики информированы о существующих 
изменениях и испытывают в соответствии с новыми 
требованиями, то менее масштабные потребители 
(небольшие предприятия, электросети в глубинке) 
действуют по-старому. 

ИЗМЕНЕНИЯ

Было: 

после прокладки и монтажа арматуры ре-

комендуется проводить испытание кабельной линии 
переменным напряжением частотой 0,1 Гц в течение 
15 мин:
•  кабелей на напряжение 10—30 кВ;
•  кабелей на напряжение 20—60 кВ;
•  кабелей на напряжение 35—105 кВ;

или постоянным напряжением 4U

o

 в течение 15 

мин, или переменным номинальным напряжением 
U

o

 в течение 24 ч, приложенным между жилой и ме-

таллическим экраном в нормальном режиме эксплу-
атации.

Стало

: кабели после прокладки и монтажа 

арматуры рекомендуется испытывать или пере-
менным напряжением 2U

o

 номинальной частотой 

50 Гц в течение 60 мин, или переменным напря-
жением U

o

 номинальной частотой 50 Гц в течение 

24 ч, или переменным напряжением 3U

o

 номиналь-

ной частотой 0,1 Гц в течение 60 мин.

Испытание оболочки при прокладке в грунт: по-

стоянным напряжением 10 кВ 1 мин (было 10 мин).

Третья причина — эксплуатационные условия.

Следует отметить, что все длительно допустимые 
токи в ТУ 16.К71-335-2004 даны для двусторонне-
го заземления экранов, а значит, существует ток в 
экране, то есть дополнительный нагрев. Минимизи-
ровать его (ток и нагрев) позволяет расположение 
трёхфазной системы (цепи) в треугольник, а также 
заземление одного из концов кабельной линии че-
рез ограничитель перенапряжения, как практикует-
ся в высоковольтных кабельных линиях. При этом 
необходимо корректно оценить уровень перенапря-
жения и подобрать оборудование. Уровень пере-
напряжения определяется как ЭДС разземлённого 
экрана одной фазы относительно заземлителя:

e = I

ж

·

ω

·

M·l

, 

где 

l

 — длина участка в метрах. Ток жилы 

I

ж

(A) 

принимать как сквозной ток короткого замыкания, 
т.е. такого КЗ, которое происходит не в кабеле, а в 

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ

«КАБЕЛЬ-news», № 4, 2014, www.kabel-news.ru

32

системе, но по жилам кабеля может пройти в тече-
ние времени срабатывания защиты. 

Коэффициент взаимной индуктивности: 

M = 2·10

-7

·

ln

[s /(dср экр)]

, Гн/м,  

где 

dср экр

 — диаметр средней линии проволоч-

ного экрана;

s

 — расстояние между фазами.

Ещё одна причина выхода из строя кабельных 

линий с изоляцией из СПЭ (можно отнести к эксплу-
атационным) — недооценка теплового влияния ка-
бельных линий друг на друга. Пример: кабельное по-
мещение проектировалось во времена применения 
кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией, со вре-
менем изоляция кабеля заменяется на СПЭ. Кабель 
с изоляцией из СПЭ обладает большей нагрево-
стойкостью, следовательно, при работе под нагруз-
кой, близкой к длительно допустимой, температура 
воздуха в помещении повышается (кабель греется, 
когда работает). В условиях, когда нет связи с ат-
мосферным воздухом, уменьшается необходимый 
перепад температур между токопроводящей жилой 
и окружающей средой, как следствие — кабельная 

линия выходит из строя из-за перегрева. Данный 
случай необходимо рассматривать как случай с ка-
белем, работающим в тепловом контуре, охлажде-
ние которого происходит не по всему периметру, в 
ГОСТ Р МЭК 60287-2-1-2009

4

 п 2.2.6.2 этот случай 

выделен обособленно. Суть метода — определить 
превышение температуры воздуха помещения, в 
котором работают кабельные цепи (метод актуален, 
когда цепей несколько), над температурой воздуха 
окружающей среды:

Δ

θ

 =

Wtot /(3·p)

, 

где 

Wtot — 

общая мощность, рассеянная в поме-

щении;

p — 

часть периметра, через которую интенсивно 

осуществляется рассеяние тепла.

Далее с учётом полученного перепада темпе-

ратур необходимо корректировать термическое 
сопротивление окружающей среды п 2.2.7, т.е. вы-
числить термическое сопротивление воздушного 
промежутка:

T4`= 

U /[1+0,1·(V+Y·

θ

m)·De], 

где U,V,Y

 — константы, зависящие от условий, 

даны в таблице 4 ГОСТ Р МЭК 60287-2-1;

De

 — диаметр кабеля, мм;

θ

m

 — средняя температура среды, заполняющей 

пространство между кабелем и каналом. Сначала 
расчёт проводят при первоначально принятом зна-
чении, затем повторяют с откорректированным зна-
чением °С.

Итоговое термическое сопротивление окружаю-

щей среды, которое подставляется в формулу дли-
тельно допустимого тока, получают суммой терми-
ческих сопротивлений воздушного промежутка и 
самого канала (трубы, лотка):

T4 = T4`+ T4``

.

Расчёт тока для подобного случая с помощью по-

нижающих коэффициентов может быть некоррек-
тен.

Норвежские исследователи задались вопросом: 

если всё сделано правильно, и кабель проложен 
качественно, и муфты монтировали обученные и 
опытные монтажники, и тепловой режим выдер-
жан, а надёжность не одинаковая? Результаты ис-
следования опубликованы в статье «Оценка износа 
и вероятности пробоя подземных кабелей среднего 

Рис. 4 . Проводящий слой срезали обычным 

ножом вместо специального инструмента — 

грубое нарушение технологии монтажа 

арматуры

4

 ГОСТ Р МЭК 60287-2-1-2009 Кабели электрические. 

Расчёт номинальной токовой нагрузки. Тепловое сопро-
тивление. Расчёт теплового сопротивления. 

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ

«КАБЕЛЬ-news», № 4, 2014, www.kabel-news.ru

33

напряжения вследствие развития водного триин-
га в изоляции из СПЭ», опубликованной в журнале 
«КАБЕЛЬ -news»

5

. 

Норвежские исследователи измеряли tg

δ

 кабе-

лей, работавших в различных эксплуатационных ус-
ловиях. В результате у них получилось, что больше 
шансов проработать длительный срок у кабеля: 

1 — имеющего запас по передаваемой мощности 

(длительно допустимому току относительно рабочего); 

2 — если оболочка гарантированно не повреж-

дена (подтвердить периодическими испытаниями на 
линии);

3 — если кабельная линия не имеет прямого под-

ключения к воздушной линии (грозовые перенапря-
жения).

Ещё один фактор — авторский надзор. При 

строительстве крупных энергетических объектов, а 
также в высоковольтных сетях, как правило, автор-
ский надзор за реализацией проекта находится на 
высоком уровне. Если этого нет — работа монтаж-
ников оставляет желать лучшего в части крепления 
кабельных цепей, выдержки проектных расстояний 
между цепями, что, в свою очередь, влечёт измене-
ние тепловых режимов.

И наконец, продлить срок службы кабельных ли-

ний позволяют профилактические мероприятия, та-
кие, как периодические осмотры, испытания оболоч-
ки, тепловизионный контроль. Последний позволяет 

выявить локальные перегревы в контактных соедине-
ниях, в некачественно собранной арматуре. Ведение 
паспорта кабельной линии позволяет отследить её 
историю: ремонты, испытания, значения параметров 
при испытаниях. По динамике параметров возможны 
выводы о техническом состоянии линии, перспекти-
вах ремонта и замены. В стандарте ОАО «ФСК ЕЭС» 
СТО 56947007-29.060.20.072-2011

6

 даны рекоменда-

ции для высоковольтных кабельных линий. Некото-
рые рекомендации и опыт стоит распространить на 
кабельные линии среднего напряжения.

Таким образом, подводя итог всему вышесказан-

ному, для обеспечения длительной бесперебойной 
работы кабельных линий необходимо использовать 
качественную продукцию, выполнять обязательные 
требования производителя, уделять особое внима-
ние качеству монтажа и выбору монтажной компа-
нии, испытаниям, а также распространить на кабель-
ные линии среднего напряжения подходы к монтажу 
и эксплуатации кабеля с изоляцией из сшитого по-
лиэтилена высокого напряжения. 

5

  Журнал «КАБЕЛЬ-news», № 5, сентябрь-октябрь 2012 

года.

6

 СТО 56947007-29.060.20.072-2011 Стандарт организа-

ции ОАО «ФСК ЕЭС» «Силовые кабельные линии на-
пряжением 110—500 кВ. Организация эксплуатации и 
технического обслуживания. Нормы и требования» от 
26.04.2011 г.

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ