92
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
92
к
а
б
е
л
ь
н
ы
е
л
и
н
и
и
кабельные линии
ВВЕДЕНИЕ
Сравнивая
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
(
СПЭ
)
с
кабелями
,
где
использо
-
вана
бумажно
-
масляная
изоляция
(
БМИ
),
как
правило
,
называют
несколько
следующих
пре
-
имуществ
СПЭ
:
•
больше
допустимая
температура
в
нормаль
-
ном
режиме
работы
и
при
коротких
замыка
-
ниях
(
больше
длительно
допустимый
ток
и
термическая
стойкость
);
•
отсутствие
ограничения
на
перепад
высот
по
трассе
кабельной
линии
;
•
простота
монтажа
(
особенно
однофазных
кабелей
)
и
эксплуатации
;
•
меньше
диэлектрическая
проницаемость
изоляции
(
ниже
ток
«
холостого
хода
»);
•
меньше
тангенс
угла
диэлектрических
потерь
(
ниже
потери
в
изоляции
);
•
экологическая
безопасность
из
-
за
отсут
-
ствия
масла
.
Разумеется
,
у
СПЭ
есть
и
недостатки
,
но
о
них
всегда
говорили
не
так
охотно
и
уж
точ
-
но
не
так
громко
,
как
о
преимуществах
.
Впол
-
не
возможно
,
что
Россия
воспринималась
для
производителей
и
поставщиков
таких
кабелей
как
очень
привлекательный
рынок
сбыта
,
и
по
-
этому
заинтересованные
лица
поддерживали
положительный
образ
кабелей
с
изоляцией
из
СПЭ
.
Наверное
,
это
было
на
руку
и
некоторым
сетевикам
,
которые
рапортовали
об
успешном
внедрении
«
инноваций
».
Разобраться
со
сшитым
полиэтиленом
и
,
если
потребуется
,
скорректировать
техниче
-
скую
политику
целесообразно
именно
сейчас
,
поскольку
сетевые
компании
вплотную
заня
-
лись
оптимизацией
своих
расходов
на
строи
-
тельство
и
эксплуатацию
кабельных
сетей
.
Если
раньше
приходилось
принимать
на
веру
каталоги
и
презентации
заводов
,
которые
свидетельствовали
исключительно
о
замеча
-
тельных
свойствах
силовых
кабелей
с
изоля
-
цией
из
сшитого
полиэтилена
,
то
теперь
самое
время
подумать
над
тем
,
а
так
ли
хороши
эти
кабели
и
какова
область
их
рационального
при
-
менения
?
Нередко
в
обоснование
замечательных
свойств
полиэтиленовой
изоляции
ссылались
на
положительный
мировой
опыт
(
забывая
ска
-
зать
,
что
ряд
стран
были
и
остаются
убеждён
-
ными
сторонниками
БМИ
).
Однако
теперь
об
изоляции
из
СПЭ
можно
судить
на
основе
оте
-
чественного
опыта
производства
,
проектиро
-
вания
,
монтажа
и
эксплуатации
таких
кабелей
,
который
показал
:
Особенности применения
кабелей с изоляцией из
сшитого полиэтилена
В настоящее время в России накоплен значительный опыт эксплуатации кабель-
ных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена, и теперь есть возможность об-
судить их преимущества и недостатки, а также выполнить сравнение с кабеля-
ми, где в качестве изоляции используется бумага, пропитанная маслом. В России
много специалистов-кабельщиков высокого уровня, и у каждого из них сложи-
лось своё мнение о полиэтиленовой изоляции. Надеюсь, что изложенные здесь
соображения станут поводом для начала открытой дискуссии на страницах жур-
нала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» о том, всё ли верно мы де-
лаем в наших кабельных сетях.
Михаил ДМИТРИЕВ,
доцент Санкт-Петербургского политехнического университета, к.т.н.
93
№
3 (30),
май
–
июнь
, 2015
93
•
в
России
нет
производства
полиэтиленовой
изо
-
ляции
,
и
поэтому
100%
сырья
для
кабелей
и
муфт
привозится
из
-
за
границы
;
•
в
России
более
десятка
заводов
,
закупив
импорт
-
ные
технологические
линии
,
могут
делать
«
СПЭ
-
кабели
» 6—35
кВ
,
лишь
несколько
могут
делать
«
СПЭ
-
кабели
» 110
кВ
и
выше
,
но
вот
производ
-
ство
«
СПЭ
-
муфт
»
явно
отстаёт
,
и
до
недавнего
времени
муфты
классов
110
кВ
и
выше
в
нашей
стране
вообще
не
выпускались
;
•
кабели
с
изоляцией
из
СПЭ
оказались
совсем
не
дешёвыми
,
и
их
стоимость
в
ряде
случаев
в
пол
-
тора
—
два
раза
превосходит
кабели
с
БМИ
;
•
повреждаемость
кабелей
6—500
кВ
с
изоляцией
из
СПЭ
вопреки
всем
ожиданиям
оказалась
не
ниже
,
а
порой
даже
выше
,
чем
у
кабелей
с
БМИ
.
Неблагоприятным
обстоятельством
,
сопрово
-
ждающим
в
России
применение
кабелей
с
полиэти
-
леновой
изоляцией
,
стало
также
то
,
что
долгие
годы
нормативная
база
здесь
явно
отставала
от
интенсив
-
ного
строительства
,
и
многие
кабельные
линии
соз
-
давались
«
вслепую
».
Разумеется
,
в
таких
условиях
не
удавалось
обойтись
без
дорогостоящих
ошибок
,
ведь
стоимость
кабельной
линии
достигает
десятков
миллионов
рублей
за
каждый
километр
.
Например
,
известны
случаи
повреждения
линии
сразу
на
зна
-
чительном
протяжении
трассы
по
следующим
при
-
чинам
:
•
неверный
выбор
сечения
жилы
и
/
или
экрана
;
•
неверный
выбор
схемы
заземления
экранов
в
части
учёта
наведённых
токов
и
вызванных
ими
потерь
мощности
;
•
ошибочные
испытания
полиэтиленовой
изоляции
повышенным
постоянным
напряжением
по
нор
-
мам
,
справедливым
для
кабелей
с
БМИ
.
Ещё
одним
важнейшим
моментом
,
который
на
-
конец
начали
обсуждать
,
стал
способ
заземления
нейтрали
в
сетях
среднего
напряжения
6—35
кВ
.
Оказалось
,
что
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
по
-
лиэтилена
(
особенно
однофазной
конструкции
)
не
вполне
подходят
для
отечественных
сетей
6—35
кВ
,
работающих
с
изолированной
(
компенсированной
)
нейтралью
.
Положительный
же
зарубежный
опыт
по
кабелям
с
СПЭ
-
изоляцией
,
который
всегда
ставили
в
пример
отечественным
энергетикам
,
на
самом
деле
относится
к
сетям
,
в
которых
замыкание
на
землю
быстро
и
селективно
отключается
защитами
,
т
.
е
.
от
-
носится
к
сетям
:
•
высокого
и
сверхвысокого
напряжения
с
глухо
заземлённой
нейтралью
;
•
среднего
напряжения
с
резистивно
заземлённой
нейтралью
.
Рассмотрим
перечисленные
вопросы
подробнее
.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
КАБЕЛЕЙ
К
сожалению
,
массовое
применение
в
нашей
стране
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтиле
-
на
пришлось
на
годы
,
когда
,
во
-
первых
,
упала
квали
-
фикация
проектных
центров
,
а
во
-
вторых
,
не
было
достаточной
нормативной
базы
.
Ослабление
в
90-
е
годы
проектной
школы
и
от
-
сутствие
норм
,
где
было
бы
чётко
написано
,
как
надо
поступать
с
полиэтиленом
,
ожидаемо
привели
к
по
-
явлению
ряда
неудачных
проектов
,
которые
,
разу
-
меется
,
заставили
сомневаться
в
плюсах
кабелей
с
СПЭ
-
изоляцией
.
Но
здесь
приходится
научиться
разделять
проблемы
на
те
,
что
связаны
с
самими
кабелями
,
и
на
те
,
которые
вызваны
ошибками
про
-
ектов
.
Рассуждая
сейчас
о
преимуществах
и
недостат
-
ках
СПЭ
-
изоляции
в
сравнении
с
БМИ
,
конечно
,
надо
понимать
,
что
многие
из
тех
ошибок
теперь
уже
вряд
ли
возможны
.
Поэтому
в
части
проектирования
,
пожа
-
луй
,
в
настоящее
время
кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
и
БМИ
находятся
в
равных
условиях
.
Сказанное
вовсе
не
означает
,
что
все
необходи
-
мые
документы
разработаны
и
у
проектировщиков
больше
не
возникает
проблем
.
ПРОИЗВОДСТВО
КАБЕЛЯ
В
России
нет
ни
одного
производителя
полиэти
-
лена
высокого
качества
в
такой
мере
,
в
которой
это
нужно
при
изготовлении
силовых
кабелей
.
Поэтому
все
без
исключения
кабельные
заводы
импортиру
-
ют
сырье
,
закупая
его
всего
у
двух
фирм
— Borealis
(
Европа
)
и
DOW (
Америка
).
Причём
на
долю
первой
приходится
75%
поставок
.
Таким
образом
,
если
пол
-
ностью
отказаться
от
бумажной
изоляции
,
то
Россия
попадет
в
колоссальную
зависимость
от
западных
производителей
,
санкций
,
условий
поставок
.
Даже
несколько
лет
назад
,
когда
курсы
валют
способствовали
безболезненным
закупкам
сырья
за
границей
,
кабель
10
кВ
с
СПЭ
-
изоляцией
,
например
,
стоил
раза
в
полтора
дороже
,
чем
кабель
АСБ
с
изо
-
ляцией
из
бумаги
,
пропитанной
маслом
.
Теперь
же
,
в
2015
г
.,
с
учётом
удорожания
сырья
иностранного
производства
разница
в
стоимости
увеличилась
.
Ещё
одним
важным
моментом
,
который
влияет
на
стоимость
кабеля
,
является
цена
меди
.
Оказалось
,
что
,
хотя
в
России
и
есть
собственное
производство
меди
,
покупать
медь
для
жил
и
экранов
кабельные
заводы
вынуждены
на
лондонской
бирже
,
что
авто
-
матически
привязывает
стоимость
меди
к
курсам
ми
-
ровых
валют
.
Такая
специфика
приводит
к
тому
,
что
даже
стоимость
обычного
кабеля
с
бумажно
-
пропи
-
танной
изоляцией
и
медной
жилой
,
все
компоненты
для
которого
являются
отечественными
,
определя
-
ется
курсами
доллара
и
евро
.
Происхождение
полиэтилена
и
высокая
цена
кабе
-
ля
с
такой
изоляцией
сами
по
себе
должны
заставить
задуматься
над
тем
,
так
ли
нужно
нашей
стране
мас
-
совое
использование
полиэтилена
.
Рациональным
представляется
определить
круг
задач
,
при
решении
которых
полиэтилен
действительно
не
имеет
равных
,
а
в
остальных
случаях
пусть
применяются
недорогие
кабели
с
бумажно
-
пропитанной
изоляцией
.
Высокая
цена
на
кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
авто
-
матически
регулирует
область
применения
СПЭ
в
отечественной
электроэнергетике
,
но
было
бы
здо
-
рово
,
чтобы
наши
сети
строили
не
экономисты
,
а
технические
специалисты
.
Поэтому
в
любом
случае
будет
полезным
наконец
сформулировать
техниче
-
скую
политику
крупных
электросетевых
компаний
в
части
кабелей
,
в
которой
было
бы
чётко
прописа
-
94
СЕТИ РОССИИ
но
,
когда
и
зачем
надо
применять
СПЭ
,
а
когда
и
зачем
—
БМИ
.
Скорее
всего
,
при
строительстве
кабельных
ли
-
ний
классов
110—500
кВ
доля
полиэтиленовой
изо
-
ляции
в
обозримом
будущем
будет
очень
высока
,
но
вот
в
сетях
6—35
кВ
,
особенно
если
там
изоли
-
рованная
(
компенсированная
)
нейтраль
,
кабели
с
БМИ
вполне
могут
занять
(
и
занимают
)
весомую
нишу
.
КАБЕЛЬНЫЕ
МУФТЫ
Конкуренция
на
рынке
силовых
кабелей
с
изоля
-
цией
из
СПЭ
в
России
очень
жёсткая
.
Многие
отече
-
ственные
и
зарубежные
заводы
готовы
поставлять
силовые
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтиле
-
на
на
разные
классы
напряжения
,
в
однофазном
и
трёхфазном
исполнении
.
Если
говорить
о
конкурен
-
ции
на
рынке
муфт
,
то
здесь
производителей
замет
-
но
меньше
,
особенно
отечественных
,
и
это
не
слу
-
чайно
.
Дело
в
том
,
что
муфта
—
это
ответственный
элемент
кабельной
линии
,
и
изготовить
её
сложнее
,
чем
кабель
.
Если
сравнивать
монтаж
муфты
для
кабеля
с
бу
-
мажно
-
масляной
изоляцией
и
муфты
для
кабеля
с
полиэтиленовой
изоляцией
,
то
монтаж
последней
проще
.
Как
тогда
объяснить
большое
число
повреж
-
дений
муфт
на
линиях
с
СПЭ
-
изоляцией
—
не
впол
-
не
понятно
.
Монтажные
организации
во
всём
винят
производителей
муфт
,
а
производители
,
напротив
,
усматривают
некачественный
монтаж
.
Разобраться
в
этом
вопросе
надо
обязательно
,
поскольку
повреждение
муфты
(
см
.
рис
.)
означает
короткое
замыкание
на
линии
,
и
каждый
раз
на
боль
-
шом
протяжении
своей
трассы
кабель
испытывает
и
термическое
,
и
динамическое
воздействие
токов
ко
-
роткого
замыкания
,
которое
не
идёт
ему
на
пользу
.
Без
осознания
причин
высокой
аварийной
стати
-
стики
по
муфтам
невозможно
быть
до
конца
объек
-
тивным
в
вопросах
оценок
преимуществ
/
недостат
-
ков
кабелей
с
СПЭ
-
изоляцией
,
а
также
их
сравнения
с
кабелями
с
БМИ
.
ИСПЫТАНИЯ
И
ПОИСК
ПОВРЕЖДЕНИЙ
Появление
в
сетях
изоляции
из
сшитого
полиэти
-
лена
потребовало
пересмотра
подходов
к
испытани
-
ям
и
поиску
повреждений
кабелей
.
Парк
приборов
и
установок
,
которыми
пользовались
для
обслужива
-
ния
кабелей
с
БМИ
,
оказался
непригоден
для
СПЭ
-
изоляции
,
которая
не
терпит
испытаний
высоким
постоянным
напряжением
,
не
терпит
поиска
повреж
-
дений
изоляции
традиционным
методом
прожига
.
Также
определённые
особенности
в
обслуживание
кабелей
с
полиэтиленом
внесло
и
наличие
у
них
медных
проводящих
экранов
,
чего
не
было
у
кабе
-
лей
с
БМИ
.
После
того
как
неверные
испытания
и
поиск
по
-
вреждений
привели
к
потере
нескольких
кабельных
линий
,
в
этом
вопросе
удалось
навести
порядок
,
и
теперь
для
обслуживания
кабельных
линий
с
СПЭ
-
изоляцией
пользуются
соответствующими
специ
-
альными
установками
отечественного
или
зарубеж
-
ного
производства
.
Так
,
по
всей
стране
испытания
СПЭ
-
изоляции
те
-
перь
проводят
напряжением
сверхнизкой
частоты
0,1
Гц
(
СНЧ
).
Кроме
того
,
значительное
развитие
по
-
лучили
методы
поиска
повреждений
,
не
опасные
для
полиэтилена
.
Разобравшись
с
методами
испытаний
,
специ
-
алисты
задались
вопросом
,
а
надо
ли
вообще
ис
-
пытывать
кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
так
же
часто
,
как
это
делалось
для
БМИ
?
Дело
в
том
,
что
любое
испытание
повышенным
напряжением
оставляет
в
изоляции
дефекты
,
и
если
изоляция
твёрдая
(
СПЭ
),
то
такие
дефекты
не
способны
к
самозалечиванию
и
с
годами
будут
только
прогрессировать
.
Поэтому
в
России
стало
развиваться
перспективное
направле
-
ние
щадящей
диагностики
кабельных
линий
методом
частичных
разрядов
.
Таким
образом
,
применитель
-
но
к
СПЭ
наметилась
тенденция
замены
испытаний
повышенным
напряжением
на
диагностику
кабеля
под
рабочим
напряжением
без
его
отключения
от
сети
.
Но
и
такая
безопасная
для
кабеля
процедура
всё
равно
имеет
смысл
лишь
первые
годы
после
на
-
чала
работы
.
Итак
,
если
сравнивать
кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
и
БМИ
,
то
их
эксплуатация
должна
быть
построена
по
-
разному
.
Нельзя
заменить
БМИ
на
современный
ка
-
бель
с
полиэтиленовой
изоляцией
,
но
сохранить
при
этом
методы
обслуживания
сетей
,
предполагающие
многократные
проверки
изоляции
,
ведь
важное
пре
-
имущество
полиэтилена
заключается
как
раз
в
том
,
что
к
нему
не
надо
подходить
.
Идеология
применения
СПЭ
должна
быть
сле
-
дующей
:
кабель
с
изоляцией
из
СПЭ
не
требует
обслуживания
.
Исключение
составляют
первые
2—
3
года
его
работы
,
когда
имеет
смысл
проводить
ди
-
агностику
главной
изоляции
методом
частичных
раз
-
рядов
,
а
также
испытания
оболочки
на
целостность
напряжением
10
кВ
.
Такая
политика
по
отношению
к
полиэтилену
действительно
оправданна
,
и
это
подтверждается
Рис
.
Кабель
10
кВ
после
удаления
с
него
частей
повреждённой
муфты
95
№
3 (30),
май
–
июнь
, 2015
зарубежными
сетевыми
компаниями
.
Именно
боль
-
шая
экономия
на
эксплуатационных
издержках
даёт
основание
тратить
деньги
на
покупку
кабелей
с
по
-
лиэтиленовой
изоляцией
,
хотя
они
дороже
кабелей
с
БМИ
.
А
как
в
России
?
Мало
того
что
мы
покупаем
и
про
-
кладываем
дорогостоящий
кабель
с
СПЭ
-
изоляцией
,
так
мы
ещё
и
начинаем
организовывать
его
эксплуа
-
тацию
,
обеспечивая
себя
и
подрядные
фирмы
рабо
-
той
на
долгие
годы
вперёд
:
•
регулярно
испытывается
изоляция
и
оболочка
кабеля
,
для
чего
линия
выводится
из
работы
,
готовится
схема
,
осуществляется
демонтаж
транспозиции
экранов
;
•
муфты
обвешиваются
дорогими
датчиками
кон
-
троля
частичных
разрядов
;
•
сама
кабельная
линия
оснащается
системой
непрерывного
контроля
температуры
(
цена
такой
установки
огромна
,
составляет
проценты
от
сто
-
имости
кабеля
,
а
эффективность
сомнительна
,
поскольку
большинство
кабельных
линий
нашей
страны
загружены
едва
ли
на
0,3—0,5
своего
номинала
).
Считаю
,
что
действительно
привлекательными
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
станут
только
тогда
,
когда
их
применение
будет
связано
с
желанием
упростить
и
удешевить
эксплуатацию
,
а
не
с
желанием
заработать
на
ней
.
СПОСОБ
ЗАЗЕМЛЕНИЯ
НЕЙТРАЛИ
И
ИЗОЛЯЦИЯ
КАБЕЛЯ
Кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
предназначены
прежде
всего
для
эксплуатации
в
сетях
с
заземлённой
ней
-
тралью
(
глухо
,
эффективно
,
резистивно
).
В
сетях
же
с
изолированной
(
компенсированной
)
нейтралью
их
применение
вызывает
трудности
.
Во
-
первых
,
изоляция
любого
оборудования
та
-
кой
сети
должна
рассчитываться
на
длительное
воздействие
не
фазного
напряжения
,
а
линейно
-
го
.
Для
кабелей
с
СПЭ
-
изоляцией
,
учитывая
вы
-
сокую
стоимость
полиэтилена
,
такое
удорожание
заметно
.
Во
-
вторых
,
изоляция
должна
быть
стойка
к
ду
-
говым
перенапряжениям
(
из
-
за
неустойчивого
го
-
рения
заземляющей
дуги
в
месте
повреждения
)
и
коммутационным
перенапряжениям
(
из
-
за
необхо
-
димости
поиска
места
повреждения
изоляции
сети
путём
поочерёдного
отключения
фидеров
).
Вместе
с
тем
у
сшитого
полиэтилена
,
не
способного
,
в
от
-
личие
от
бумаги
,
к
самозалечиванию
,
здесь
недоста
-
точно
уверенные
позиции
,
и
любые
дефекты
СПЭ
-
изоляции
будут
прогрессировать
при
воздействии
В
настоящее
время
Технической
политикой
ОАО
«
Россети
»
опреде
-
лено
преимущественное
применение
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
по
-
лиэтилена
.
Так
,
для
объ
-
ектов
35
кВ
и
выше
при
реализации
программ
нового
строительства
и
комплексной
реконструкции
применяется
кабель
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
категории
по
-
жарной
безопасности
«
нг
» —
не
распространяющие
горение
(
в
зависимости
от
условий
прокладки
).
Это
обеспечивает
повышение
надёжности
электросете
-
вых
объектов
магистральных
и
распределительных
сетей
.
В
развитие
данного
принципа
в
2014
году
си
-
лами
Департамента
управления
производственны
-
ми
активами
совместно
с
МЧС
России
был
подготов
-
лен
стандарт
организации
СТО
34.01-27.3-002-2014
«
Проектирование
противопожарной
защиты
объек
-
тов
электросетевого
комплекса
ОАО
«
Россети
»,
где
введено
ограничение
на
применение
кабелей
с
бу
-
мажной
пропитанной
изоляцией
на
ПС
35
кВ
и
выше
(
раздел
5).
К
недостаткам
кабелей
с
бумажной
пропитанной
изоляцией
также
относятся
относительная
большая
гигроскопичность
(
для
защиты
от
увлажнения
кабе
-
ли
заключаются
в
свинцовую
или
алюминиевую
обо
-
лочку
:
в
первом
случае
существенно
затрудняется
монтаж
кабеля
на
подстанциях
;
во
втором
—
огра
-
ничение
по
применению
в
условиях
агрессивных
сред
),
ограничение
по
нижнему
значению
темпера
-
туры
монтажа
кабеля
(
не
ниже
нуля
).
К
недостаткам
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
в
первую
очередь
можно
отнести
не
-
восстанавливаемость
изоляции
,
повышенные
тре
-
бования
к
квалификации
бригад
,
проводящих
мон
-
таж
кабельных
систем
(
кабеля
,
соединительных
и
концевых
муфт
).
В
части
вопроса
импортозамещения
:
да
,
в
насто
-
ящее
время
отечественными
заводами
выпускается
кабельная
бумага
(
изоляционная
и
электропрово
-
дящая
)
для
кабелей
средних
классов
напряжения
.
При
этом
сегодня
отечественные
кабельные
заводы
начали
применять
электропроводящую
композицию
производства
компании
«
Лидер
Компаунд
» (
г
.
Са
-
ранск
)
для
кабелей
до
35
кВ
включительно
,
ведутся
работы
по
разработке
изоляционного
компаунда
.
Таким
образом
,
применение
кабелей
с
изоляци
-
ей
из
сшитого
полиэтилена
6—500
кВ
является
обо
-
снованным
с
точки
зрения
высоких
эксплуатацион
-
ных
характеристик
и
меньшей
пожарной
опасности
(
поскольку
применяются
кабели
,
не
распространя
-
ющие
горение
),
обеспечивающих
высокий
уровень
надёжности
для
потребителей
ОАО
«
Россети
».
КОММЕНТАРИЙ
Владимир
Софьин
,
директор
Департамента
технологического
развития
и
инноваций
ОАО
«
Россети
»
96
СЕТИ РОССИИ
перенапряжений
и
рано
или
поздно
могут
дать
по
-
вреждение
изоляции
.
Переход
в
сети
среднего
напряжения
от
изолиро
-
ванной
(
компенсированной
)
нейтрали
к
резистивно
заземлённой
позволил
бы
селективно
отключать
замыкания
на
землю
,
что
минимизировало
бы
дли
-
тельность
воздействия
на
СПЭ
-
изоляцию
кабелей
линейного
напряжения
сети
и
перенапряжений
,
по
-
зволило
бы
иметь
менее
дорогие
и
более
надёжные
,
долговечные
кабели
.
СПОСОБ
ЗАЗЕМЛЕНИЯ
НЕЙТРАЛИ
И
ОДНОФАЗНЫЕ
КАБЕЛИ
Кабели
с
полиэтиленовой
изоляцией
выпуска
-
ются
как
в
трёхфазном
,
так
и
в
однофазном
испол
-
нении
,
но
в
последнем
—
гораздо
чаще
.
Так
, 100%
кабелей
для
сетей
110—500
кВ
делаются
однофаз
-
ными
,
а
в
сетях
6—35
кВ
доля
однофазных
может
достигать
50%.
Однофазные
кабели
проще
и
надёж
-
нее
трёхфазных
,
но
имеют
одну
особенность
—
мед
-
ные
хорошо
проводящие
экраны
,
в
которых
наводят
-
ся
токи
50
Гц
и
возникают
вызванные
токами
потери
активной
мощности
.
Минимальными
токи
и
потери
были
бы
лишь
в
случае
,
когда
у
кабелей
было
бы
маленькое
сечение
экрана
(
именно
маленькое
,
а
не
большое
,
здесь
нет
ошибки
).
Однако
,
к
сожалению
,
в
сетях
применяются
кабели
с
большим
сечением
экрана
,
что
вызвано
необходимостью
обеспечения
термической
стойкости
экранов
к
токам
короткого
за
-
мыкания
.
В
сетях
110—500
кВ
с
заземлённой
нейтралью
(
кабелей
750
кВ
в
России
нет
)
сечение
экрана
вы
-
бирается
по
стойкости
к
току
однофазного
короткого
замыкания
с
учётом
времени
его
отключения
.
В
ре
-
зультате
сечение
экрана
порой
достигает
240
мм
2
,
и
возникают
проблемы
с
токами
и
потерями
в
экранах
в
нормальном
режиме
работы
,
где
,
напротив
,
было
бы
хорошо
малое
сечение
экрана
до
35—50
мм
2
.
В
сетях
6—35
кВ
с
изолированной
(
компенсиро
-
ванной
)
нейтралью
токи
однофазного
замыкания
на
землю
малы
и
составляют
единицы
или
десятки
Ам
-
пер
.
Значит
,
казалось
бы
,
в
таких
сетях
достаточно
применять
однофазные
кабели
с
небольшими
сече
-
ниями
экранов
и
,
как
следствие
,
не
иметь
проблем
с
токами
и
потерями
в
экранах
в
нормальном
режиме
работы
.
К
сожалению
,
это
не
получается
.
При
возникновении
однофазного
повреждения
изоляции
в
силу
небольших
токов
замыкания
на
землю
его
сложно
обнаружить
.
Длительное
же
су
-
ществование
замыкания
приводит
к
тому
,
что
под
действием
линейного
напряжения
сети
,
а
также
ду
-
говых
и
коммутационных
перенапряжений
где
-
то
в
другом
месте
сети
на
неповреждённой
фазе
возни
-
кает
второе
замыкание
на
землю
,
и
тогда
сеть
полу
-
чает
двойное
короткое
замыкание
.
Именно
на
токи
двойного
короткого
замыкания
приходится
выби
-
рать
сечение
экранов
однофазных
кабелей
с
СПЭ
-
изоляцией
,
а
эти
токи
достигают
0,87
от
тока
трёх
-
фазного
короткого
замыкания
.
Экраны
получаются
большого
сечения
,
а
кабели
—
дороже
.
Кроме
того
,
большое
сечение
экрана
при
его
двустороннем
за
-
землении
приводит
к
появлению
в
экранах
наведён
-
ных
токов
50
Гц
и
вызванных
ими
паразитных
потерь
активной
мощности
в
экранах
,
годовая
стоимость
которых
достигает
50—100
тыс
.
рублей
с
каждого
ки
-
лометра
линии
.
Итак
,
в
сетях
110—500
кВ
сечение
экранов
од
-
нофазных
кабелей
выбирают
на
ток
однофазного
короткого
замыкания
,
а
в
сети
6—35
кВ
с
изолиро
-
ванной
нейтралью
—
на
ток
двойного
короткого
за
-
мыкания
(
почти
ток
трёхфазного
).
В
обоих
случаях
сечение
экрана
получается
повышенное
,
и
,
следова
-
Кабель
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
или
традиционный
кабель
с
бумажно
-
масляной
изо
-
ляцией
?
Мы
так
вопрос
не
ставим
.
Сегодня
в
сетях
,
эксплуатируемых
МКС
—
филиалом
ОАО
«
МОЭСК
»,
кабель
с
бу
-
мажно
-
масляной
изоля
-
цией
используется
только
при
ремонтах
кабельных
линий
с
бумажно
-
масляной
изоляцией
напряжени
-
ем
6—10
кВ
.
При
прокладке
новых
кабельных
линий
,
рекон
-
струкции
кабельных
линий
с
бумажно
-
масляной
изоляцией
и
замене
больших
участков
использу
-
ется
кабель
с
изоляцией
из
СПЭ
.
Его
применение
обусловлено
преимуществами
по
сравнению
с
тра
-
диционным
кабелем
марок
АСБ
,
АСБг
.
Кабель
с
изоляцией
из
СПЭ
,
применяемый
в
сетях
МКС
,
про
-
изводится
на
заводах
России
и
Белоруссии
.
Геогра
-
фия
заводов
-
поставщиков
достаточно
широка
:
от
Кавказа
на
юге
до
Северного
Урала
,
от
Байкала
на
востоке
до
Белоруссии
на
западе
.
Основная
часть
заводов
расположена
в
центральной
полосе
Рос
-
сии
.
В
настоящее
время
в
МКС
—
филиале
ОАО
«
МОЭСК
» —
проводится
работа
по
внедрению
в
опытную
эксплуатацию
«
универсального
»
кабеля
с
изоляцией
из
СПЭ
.
Характеристики
кабеля
позво
-
ляют
прокладывать
его
и
в
траншеях
с
агрессивны
-
ми
грунтами
,
и
в
кабельных
коллекторах
без
приме
-
нения
дополнительного
огнезащитного
кабельного
покрытия
.
КОММЕНТАРИЙ
Виктория
Востросаблина
,
заместитель
главного
инженера
по
эксплуатации
Московских
кабельных
сетей
(
МКС
) —
филиала
ОАО
«
МОЭСК
»
97
№
3 (30),
май
–
июнь
, 2015
тельно
,
такие
кабели
имеют
в
нормальном
режиме
работы
сети
проблемы
с
токами
и
потерями
мощ
-
ности
в
экранах
.
Для
борьбы
с
потерями
приходит
-
ся
внедрять
такие
мероприятия
,
как
одностороннее
заземление
экранов
или
транспозиция
экранов
,
ко
-
торые
требуют
внимательного
выбора
и
бережной
эксплуатации
.
Иными
словами
,
вначале
надо
пере
-
платить
за
кабель
,
купив
его
с
большим
сечением
экрана
,
а
затем
ещё
иметь
проблемы
с
потерями
,
на
борьбу
с
которыми
опять
-
таки
надо
тратить
сред
-
ства
.
В
сетях
110—500
кВ
затраты
на
внедрение
и
об
-
служивание
мероприятий
по
борьбе
с
токами
в
экра
-
нах
ничтожны
в
сравнении
со
стоимостью
кабельной
линии
,
а
вот
в
сетях
6—35
кВ
,
особенно
учитывая
огромное
число
таких
кабелей
,
массовое
внедрение
мероприятий
по
борьбе
с
токами
в
экранах
было
бы
нежелательно
(
хотя
отдельные
объекты
уже
имеют
-
ся
,
и
их
экономическая
целесообразность
доказана
).
Если
бы
в
сетях
6—35
кВ
была
не
изолирован
-
ная
(
компенсированная
)
нейтраль
,
а
резистивно
за
-
землённая
(
как
в
тех
странах
,
откуда
к
нам
пришёл
полиэтилен
),
то
тогда
сечение
экрана
можно
было
бы
выбирать
на
токи
однофазного
повреждения
,
со
-
ставляющие
не
более
500—1000
А
,
а
вовсе
не
на
токи
двойного
короткого
замыкания
,
приближающи
-
еся
по
величине
к
току
трёхфазного
короткого
за
-
мыкания
в
десятки
кА
.
Это
позволило
бы
применять
однофазные
кабели
с
малым
сечением
экрана
,
а
оно
в
нормальном
режиме
работы
сети
не
вызывает
про
-
блем
с
потерями
в
экранах
и
не
требует
внедрения
неудобных
мер
борьбы
с
ними
,
т
.
е
.
экраны
кабеля
можно
просто
заземлить
по
концам
,
не
опасаясь
по
-
следствий
.
К
сожалению
,
массовый
переход
в
отечествен
-
ных
сетях
среднего
напряжения
6—35
кВ
к
резистив
-
ному
заземлению
нейтрали
пока
не
предвидится
,
а
значит
,
в
таких
сетях
надо
применять
не
однофаз
-
ные
кабели
,
а
трёхфазные
.
Это
могут
быть
кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
или
БМИ
—
любые
,
но
только
трёх
-
фазные
,
а
не
однофазные
.
В
пользу
трёхфазных
кабелей
говорит
и
ещё
одна
проблема
,
с
которой
сейчас
столкнулись
го
-
родские
кабельные
сети
,
работающие
с
изолиро
-
ванной
нейтралью
.
При
возникновении
замыкания
на
землю
в
трёхфазном
кабеле
в
силу
компактности
конструкции
повреждение
изоляции
быстро
перехо
-
дит
на
вторую
и
третью
фазу
(
в
том
же
месте
ка
-
беля
),
и
кабель
оперативно
отключается
токовыми
защитами
.
Иначе
говоря
,
в
случае
трёхфазных
ка
-
белей
для
эксплуатирующей
организации
сведены
к
минимуму
проблемы
поиска
замыкания
на
землю
в
сети
,
ведь
достаточно
немного
подождать
,
и
ава
-
рийный
кабель
сам
проявит
себя
.
Если
же
приме
-
нять
однофазные
кабели
,
особенно
прокладывая
их
на
расстоянии
друг
от
друга
(
а
не
сомкнутым
тре
-
угольником
),
то
замыкание
на
землю
одной
из
фаз
вряд
ли
перекинется
на
другие
фазы
того
же
кабе
-
ля
,
и
тогда
аварийный
кабель
сам
себя
уже
не
про
-
явит
,
и
надо
заниматься
его
поиском
.
В
процессе
такого
поиска
придётся
поочерёдно
отключать
все
кабели
сети
,
снижая
надёжность
работы
,
порождая
риск
возникновения
ещё
одного
замыкания
на
зем
-
лю
уже
где
-
то
в
другом
месте
сети
на
изначально
неповреждённой
фазе
.
Высказанные
соображения
дополняют
аргумен
-
тацию
против
однофазных
кабелей
в
сетях
с
изоли
-
рованной
(
компенсированной
)
нейтралью
,
и
склоня
-
ют
к
применению
в
таких
сетях
трёхфазных
кабелей
или
же
к
смене
режима
нейтрали
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Если
бы
массовое
внедрение
СПЭ
в
нашей
стране
следовало
не
до
,
а
после
выяснения
особенностей
этого
вида
изоляции
,
то
кабели
с
СПЭ
-
изоляцией
и
БМИ
имели
бы
чётко
и
ясно
сформулированные
об
-
ласти
рационального
использования
и
применялись
по
своему
назначению
.
Кабели
с
полиэтиленовой
изоляцией
действи
-
тельно
имеют
ряд
преимуществ
,
таких
как
возмож
-
ность
работать
при
повышенных
температурах
или
отсутствие
ограничения
на
перепад
высот
по
трассе
кабельной
линии
,
но
имеется
и
ряд
весьма
непри
-
ятных
обстоятельств
,
которые
не
следует
игнориро
-
вать
,
а
надо
обсудить
и
при
необходимости
внести
соответствующие
корректировки
в
нормы
.
Сравнение
полиэтиленовой
изоляции
с
бумажно
-
масляной
—
не
самый
простой
вопрос
.
Однако
не
-
которые
выводы
можно
сделать
уже
сейчас
.
1.
Следует
постараться
объективно
разобраться
с
причинами
аварийной
статистики
по
кабельным
линиям
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
и
понять
,
в
чём
дело
.
2.
Следует
воспринимать
кабель
с
полиэтиленовой
изоляцией
как
не
требующий
обслуживания
в
экс
-
плуатации
.
В
частности
,
за
исключением
первых
лет
работы
,
надо
свести
к
минимуму
испытания
таких
кабелей
.
Также
не
следует
поощрять
осна
-
щение
таких
кабельных
линий
системами
непре
-
рывного
контроля
,
поскольку
они
противоречат
самой
идеологии
применения
полиэтиленовой
изоляции
.
3.
В
сетях
среднего
напряжения
6—35
кВ
примене
-
ние
однофазных
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
рационально
лишь
в
случае
рези
-
стивного
заземления
нейтрали
,
настроенного
на
быстрое
отключение
замыкания
на
землю
.
4.
В
сетях
среднего
напряжения
6—35
кВ
с
изоли
-
рованной
(
компенсированной
)
нейтралью
надо
шире
применять
трёхфазные
кабели
(
с
изоляци
-
ей
из
сшитого
полиэтилена
или
с
бумажно
-
масля
-
ной
изоляцией
),
уходя
от
однофазных
.
5.
В
сетях
среднего
напряжения
6—35
кВ
в
ряде
случаев
кабели
с
бумажно
-
масляной
изоляцией
могли
бы
конкурировать
с
полиэтиленом
хотя
бы
в
силу
невысокой
стоимости
,
стойкости
к
перена
-
пряжениям
.
Сетевым
компаниям
рекомендуется
определиться
с
тем
,
где
лучше
прокладывать
та
-
кие
кабели
,
и
обозначить
это
в
технической
по
-
литике
,
в
том
числе
учитывая
важность
снижения
импорта
сырья
.
6.
В
сетях
110—500
кВ
в
обозримом
будущем
аль
-
тернативы
однофазным
кабелям
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
не
предвидится
.
Оригинал статьи: Особенности применения кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
В настоящее время в России накоплен значительный опыт эксплуатации кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена, и теперь есть возможность обсудить их преимущества и недостатки, а также выполнить сравнение с кабелями, где в качестве изоляции используется бумага, пропитанная маслом. В России много специалистов-кабельщиков высокого уровня, и у каждого из них сложилось своё мнение о полиэтиленовой изоляции. Надеюсь, что изложенные здесь соображения станут поводом для начала открытой дискуссии на страницах журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» о том, всё ли верно мы делаем в наших кабельных сетях.
