70
СЕТИ
РОССИИ
к
а
б
е
л
ь
н
ы
е
л
и
н
и
и
кабельные линии
Т
ранспозиция
экранов
одно
-
фазных
кабелей
является
проверенным
средством
снижения
потерь
в
кабель
-
ной
линии
и
повышения
её
про
-
пускной
способности
.
Обустройство
транспозиции
экранов
в
зависимо
-
сти
от
особенностей
проекта
может
уменьшить
стоимость
потерь
в
ка
-
бельной
линии
на
десятки
и
сотни
тысяч
рублей
ежегодно
,
а
также
уве
-
личить
её
пропускную
способность
,
иногда
до
двух
раз
!
Однако
в
настоя
-
щее
время
,
к
сожалению
,
ещё
нет
та
-
кой
компоновки
узлов
транспозиции
,
которая
бы
полностью
удовлетворя
-
ла
требованиям
монтажных
и
эксплу
-
атирующих
организаций
.
Продолжим
рассуждения
статьи
[1],
опублико
-
ванной
во
втором
номере
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
».
ВВЕДЕНИЕ
В
состав
узла
транспозиции
вхо
-
дят
три
основных
элемента
:
•
колодец
транспозиции
;
•
коробка
транспозиции
;
•
контур
заземления
.
Коробка
транспозиции
разме
-
щается
в
колодце
транспозиции
,
а
по
его
периметру
обустраивается
контур
заземления
с
необходимым
сопротивлением
.
Каждый
из
трёх
названных
элементов
узла
транспо
-
зиции
достоин
серьёзного
обсужде
-
ния
,
но
в
этой
статье
коснёмся
глав
-
ным
образом
колодцев
.
В
России
действует
стандарт
[2],
разработанный
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»,
с
помощью
которого
осуществляется
выбор
оптимальной
схемы
соедине
-
ния
и
заземления
экранов
кабелей
,
и
зачастую
такой
схемой
оказывается
транспозиция
экранов
.
Формально
стандарт
распростра
-
няется
на
классы
напряжения
от
110
до
500
кВ
,
и
поэтому
может
ошибоч
-
но
показаться
,
что
в
сетях
6—35
кВ
нет
проблемы
заземления
экранов
.
На
самом
же
деле
уход
в
литературе
[2]
от
классов
6—35
кВ
связан
лишь
с
тем
,
что
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
занима
-
ется
,
прежде
всего
,
сетями
110
кВ
и
выше
.
Примеры
расчётов
по
[2]
не
только
для
линий
110
кВ
,
но
и
для
10
кВ
приведены
в
статье
[3].
На
практике
кабельных
линий
6—35
кВ
с
транспозицией
экранов
действительно
мало
,
и
главной
при
-
чиной
является
вовсе
не
отсутствие
упоминания
этих
классов
в
стандар
-
те
ФСК
,
а
отсутствие
таких
узлов
транспозиции
,
которые
были
бы
при
-
Пластиковые
колодцы для
транспозиции
экранов кабелей
6–500 кВ
Михаил ДМИТРИЕВ,
Санкт-Петербургский политехнический университет,
к.т.н., доцент
71
№
4 (31) 2015
емлемы
для
сетей
6—35
кВ
,
проложенных
в
услови
-
ях
плотной
городской
застройки
.
Для
кабелей
6—35
кВ
,
учитывая
их
значительное
число
,
нужны
компактные
узлы
транспозиции
,
и
тех
-
нические
решения
,
описанные
в
[1]
и
используемые
на
110—500
кВ
,
здесь
не
вполне
годятся
.
Возможно
,
что
с
появлением
на
рынке
различ
-
ных
пластиковых
строительных
конструкций
удастся
найти
удачный
выход
из
положения
не
только
для
сетей
6—35
кВ
,
но
даже
пересмотреть
отчасти
сфор
-
мировавшуюся
техническую
политику
110—500
кВ
.
ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
КОЛОДЦЕВ
Принято
считать
,
что
проблемы
,
возникающие
в
узлах
транспозиции
,
связаны
исключительно
с
коробками
,
которые
должны
иметь
100%
герметич
-
ность
,
а
на
деле
таковой
не
обладают
.
Здесь
сле
-
дует
отметить
,
что
если
предприятие
и
может
дать
гарантии
герметичности
новой
коробки
,
то
её
сохра
-
нение
в
процессе
эксплуатации
кабельной
линии
в
значительной
степени
зависит
уже
не
от
изготовите
-
ля
,
а
от
качества
обслуживания
линии
(
ведь
короб
-
ка
многократно
вскрывается
и
после
этого
зачастую
небрежно
закрывается
).
В
материале
[1]
предлагает
-
ся
целый
комплекс
мер
,
которые
повышают
надёж
-
ность
коробок
:
•
монтаж
без
вскрытия
коробки
за
счёт
присоедине
-
ния
соединительных
проводников
снаружи
через
проходные
изоляторы
;
•
оснащение
коробки
специальными
ОПН
,
которые
не
надо
извлекать
из
неё
на
время
периодических
испытаний
оболочки
кабеля
постоянным
напря
-
жением
10
кВ
;
•
проверка
герметичности
коробки
после
каждо
-
го
вскрытия
и
закрытия
крышки
,
проводимая
с
использованием
простого
автомобильного
ком
-
прессора
.
К
сожалению
,
названные
мероприятия
не
влияют
на
главную
причину
появления
воды
в
коробках
—
она
заключается
в
слабой
герметичности
колодцев
транспозиции
.
Если
бы
в
колодцах
не
было
воды
(
грунтовой
,
дождевой
,
талой
),
то
она
никогда
бы
не
попала
в
коробку
.
Иными
словами
,
герметичность
колодца
является
очень
важным
,
едва
ли
не
глав
-
ным
требованием
к
узлу
транспозиции
,
а
герметич
-
ность
коробки
на
этом
фоне
становится
не
основным
мероприятием
,
а
резервным
,
подстраховкой
,
ведь
понятно
,
что
если
в
колодце
не
бывает
воды
,
то
ей
неоткуда
взяться
и
в
коробке
.
Появившаяся
в
колодце
вода
может
попасть
в
ко
-
робку
и
привести
к
сбою
работы
транспозиции
экра
-
нов
.
Также
вода
в
колодце
(
или
в
коробке
)
теорети
-
чески
может
попасть
в
жилу
провода
,
соединяющего
узел
транспозиции
с
муфтой
силового
кабеля
,
а
да
-
лее
по
ней
дойти
до
муфты
,
где
вызвать
короткое
замыкание
.
Например
,
на
ряде
кабелей
110—220
кВ
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
были
повреждения
транспозиционных
муфт
,
которые
странным
образом
проявляли
себя
не
во
время
работы
линии
,
а
лишь
после
того
,
как
полностью
исправная
линия
на
некоторое
время
планово
отключалась
.
Вполне
возможно
,
что
кабе
-
ли
после
отключения
остывали
,
в
транспозиционных
муфтах
из
-
за
этого
создавалась
область
понижен
-
ного
давления
,
и
вода
из
коробки
транспозиции
или
из
колодца
транспозиции
всасывалась
муфтами
по
жилам
соединительных
проводов
.
Учитывая
изложенное
,
очевидно
,
что
безаварий
-
ную
работу
кабельной
линии
и
узлов
транспозиции
можно
гарантировать
лишь
тогда
,
когда
не
только
коробка
будет
иметь
высокую
герметичность
,
но
и
колодец
будет
лишён
воды
.
Можно
предложить
на
выбор
несколько
вариан
-
тов
решения
проблемы
:
•
установка
коробок
не
в
подземных
колодцах
,
а
в
неких
наземных
сооружениях
(
например
,
рис
. 1);
•
установка
коробок
в
верхней
части
подземного
железобетонного
колодца
(
рис
. 2).
Размещение
коробок
транспозиции
над
землей
(
рис
.1),
хотя
и
удобно
с
точки
зрения
обслуживания
кабельной
линии
,
но
в
условиях
плотной
городской
застройки
и
риска
автомобильной
аварии
вряд
ли
является
удачным
решением
.
Поэтому
область
при
-
менения
этого
варианта
—
сельская
местность
,
а
лучше
—
закрытая
территория
промышленных
пред
-
приятий
или
объектов
электроэнергетики
.
Рис
. 1.
Размещение
коробок
транспозиции
в
наземных
сооружениях
Рис
. 2.
Размещение
коробок
в
верхней
части
подземного
железобетонного
колодца
72
СЕТИ РОССИИ
Железобетонные
колодцы
(
рис
. 2)
типа
ККС
в
силу
малой
стоимости
и
очевидной
механической
прочности
в
настоящее
время
применяются
чаще
всего
.
Поскольку
для
удобства
монтажа
коробок
и
их
обслуживания
колодец
должен
быть
достаточно
просторным
[1] (
в
одном
колодце
размещают
ко
-
робки
сразу
двух
параллельных
цепей
кабельной
линии
),
то
на
практике
не
получается
сделать
ко
-
лодец
монолитным
,
и
его
собирают
из
двух
частей
:
нижней
и
верхней
.
Стык
,
который
образуется
между
частями
колодца
,
полностью
герметизировать
не
удаётся
.
Также
плохо
герметизируются
места
за
-
хода
в
колодец
проводов
,
соединяющих
транспози
-
ционные
муфты
силового
кабеля
(
они
расположены
за
пределами
колодца
)
с
коробками
транспозиции
(
они
в
колодце
).
Эти
факторы
дополняются
плохой
герметизацией
обычной
чугунной
крышки
колод
-
ца
,
и
в
результате
ККС
оказывается
затоплен
как
грунтовыми
водами
,
так
и
дождевой
и
талой
водой
.
Размещение
коробок
транспозиции
вверху
колодца
ККС
(
рис
. 2)
является
неплохим
способом
снизить
риск
их
погружения
в
воду
,
но
всё
же
риск
сохраня
-
ется
.
Поскольку
варианты
рис
.1—2
не
являются
иде
-
альными
,
то
можно
предложить
и
еще
один
—
это
попробовать
размещать
коробки
в
специальных
пла
-
стиковых
колодцах
.
Случаи
применения
пластиков
при
изготовлении
колодцев
транспозиции
уже
были
зафиксированы
.
Например
,
на
рис
. 3
показан
колодец
,
сделанный
из
обычного
железобетонного
кольца
(
с
дном
),
ко
-
торый
накрыт
сверху
пластиковой
горловиной
с
за
-
винчивающейся
крышкой
.
Этот
колодец
,
конечно
же
,
не
герметичен
,
но
он
стал
одним
из
шагов
на
пути
к
полностью
пластиковому
колодцу
вида
рис
. 4,
обла
-
дающему
100%
герметичностью
.
Пластиковые
колодцы
(
рис
. 4)
уже
достаточно
давно
успешно
используются
в
системах
городско
-
го
водоснабжения
и
канализации
,
причём
не
только
под
газонами
,
но
и
под
автодорогами
с
интенсивным
движением
.
Пластиковые
колодцы
небольшого
раз
-
мера
представляют
собой
монолитные
конструкции
,
а
крупные
колодцы
состоят
из
отдельных
модулей
,
соединяемых
вместе
через
систему
уплотнений
не
-
посредственно
на
месте
монтажа
.
Крышки
таких
пластиковых
колодцев
устанавливаются
с
помощью
специальных
герметизирующих
уплотнителей
,
тем
самым
очень
хорошо
защищая
от
проникновения
воды
.
В
настоящее
время
колодец
на
рис
. 4
уже
дора
-
ботан
с
учётом
нужд
кабельной
отрасли
—
внутри
он
имеет
площадку
для
крепления
коробок
транс
-
позиции
.
Узлы
же
захода
соединительных
проводов
и
заземления
оснащены
заводскими
уплотнениями
,
которые
вводятся
в
действие
затяжкой
нескольких
болтов
обычным
гаечным
ключом
,
т
.
е
.
не
требует
-
ся
применения
монтажной
пены
«
макрофлекс
»
или
термоусадки
.
При
опасности
значительных
механических
воз
-
действий
или
вандализма
сверху
колодец
накрыва
-
ется
железобетонной
плитой
с
отверстием
,
закры
-
ваемым
чугунной
крышкой
,
оснащённой
(
или
нет
)
специальным
замком
.
Таким
образом
,
у
колодца
на
рис
. 4
получается
сразу
две
крышки
:
пластиковая
—
для
герметичности
,
чугунная
—
для
механической
защиты
и
против
вандализма
.
При
желании
миними
-
зировать
участие
строительной
техники
такую
пли
-
ту
можно
самостоятельно
отлить
вокруг
горловины
колодца
.
При
высоком
уровне
грунтовых
вод
,
чтобы
ко
-
лодец
не
всплывал
,
он
крепится
к
специально
раз
-
мещённой
снизу
железобетонной
плите
,
устанавли
-
ваемой
техникой
или
отливаемой
прямо
по
месту
.
Внутрь
колодца
можно
спускаться
по
лестнице
за
-
водской
конструкции
или
же
по
лестнице
,
привози
-
мой
бригадой
электромонтёров
.
Поскольку
пластиковые
колодцы
меньше
,
чем
железобетонные
ККС
,
то
в
них
сложно
разместить
коробки
транспозиции
сразу
нескольких
цепей
ка
-
Рис
. 3.
Колодец
транспозиции
с
применением
железобетонных
колец
и
пластиковой
горловины
Рис
. 4.
Полностью
пластиковый
колодец
100%
герметичности
73
№
4 (31) 2015
бельной
линии
,
и
поэтому
для
каждой
цепи
надо
предусмотреть
свой
собственный
колодец
.
Пластиковые
колодцы
дороже
,
чем
ККС
,
но
они
обеспечивают
100%
герметичность
,
позволяют
из
-
бежать
предварительной
откачки
воды
из
колодца
перед
обслуживанием
коробок
,
защищают
коробку
транспозиции
и
силовые
кабельные
муфты
от
про
-
никновения
воды
и
связанных
с
ней
коротких
замы
-
каний
.
Помимо
стойкости
колодца
к
проникновению
воды
,
может
потребоваться
его
способность
про
-
тивостоять
воздействию
агрессивной
окружающей
среды
,
и
здесь
у
пластиков
также
имеется
преиму
-
щество
над
металлом
(
рис
. 1)
и
железобетоном
(
рис
. 2).
ПОИСК
РЕШЕНИЙ
ДЛЯ
СЕТЕЙ
6—35
КВ
Герметичность
колодцев
—
это
первостепенная
задача
,
но
не
единственная
.
Ещё
одной
задачей
яв
-
ляется
поиск
такой
конструкции
колодца
,
которая
была
бы
возможно
компактной
,
но
при
этом
позво
-
ляла
монтировать
коробки
и
обеспечивать
к
ним
до
-
ступ
в
процессе
эксплуатации
линии
.
Если
в
сетях
110—500
кВ
колодцы
просторны
(
при
их
выборе
основное
внимание
уделяется
удобству
монтажа
и
обслуживания
коробок
),
то
для
город
-
ских
сетей
6—35
кВ
в
силу
большого
числа
кабелей
колодцы
должны
быть
компактными
,
так
как
иначе
применение
транспозиции
в
принципе
оказывается
невозможно
.
Для
исправления
ситуации
заинтересованным
фирмам
было
бы
целесообразно
взяться
за
раз
-
работку
специально
для
сетей
6—35
кВ
различных
вариантов
недорогой
компактной
транспозиции
.
По
всей
видимости
,
без
применения
пластиковых
ко
-
лодцев
здесь
не
обойтись
,
и
в
качестве
примера
на
рис
. 5
показано
одно
из
решений
.
По
сути
,
на
рис
. 5
речь
идёт
о
совмещении
в
одном
элементе
и
функ
-
ций
пластикового
колодца
транспозиции
,
и
функций
коробки
транспозиции
.
Немаловажной
проблемой
,
которую
также
прихо
-
дится
решать
при
создании
узлов
транспозиции
для
сетей
6—35
кВ
,
является
небольшой
с
точки
зрения
занимаемой
площади
контур
заземления
приемле
-
мого
сопротивления
.
Здесь
надо
оценить
плюсы
и
минусы
стержневых
глубинных
заземлителей
,
име
-
ющихся
на
рынке
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Транспозиция
экранов
является
выгодным
спосо
-
бом
повышения
эффективности
кабельных
линий
6—35
кВ
и
110—500
кВ
,
выполненных
однофаз
-
ными
кабелями
.
2.
Зачастую
все
проблемы
,
с
которыми
сталкива
-
ются
эксплуатирующие
организации
,
пытаются
списать
на
недостаточно
высокую
герметичность
коробок
транспозиции
,
выпускаемых
отечествен
-
ными
и
зарубежными
предприятиями
.
Вместе
с
тем
,
уйти
от
многих
проблем
можно
было
бы
,
если
бы
герметичность
требовалась
не
только
от
коробок
,
но
и
от
колодцев
транспозиции
.
Рис
. 5.
Компактный
полностью
пластиковый
колодец
транспозиции
3.
Применение
железобетонных
колодцев
транспо
-
зиции
даже
с
учётом
мероприятий
по
приданию
им
герметичности
не
способно
избавить
коробки
транспозиции
от
их
периодического
затопления
.
Решением
проблемы
могло
бы
стать
исполь
-
зование
при
обустройстве
узлов
транспозиции
пластиковых
колодцев
100%
герметичности
,
до
-
работанных
с
учётом
нужд
кабельных
сетей
.
Пла
-
стиковые
колодцы
сократят
сроки
строительства
кабельных
линий
и
повысят
их
надёжность
.
4.
Внедрение
пластиковых
колодцев
может
позво
-
лить
начать
решать
проблемы
сетей
6—35
кВ
,
где
в
настоящее
время
из
-
за
отсутствия
компакт
-
ных
узлов
транспозиция
почти
не
применяется
и
энергетики
терпят
убытки
от
неэффективной
ра
-
боты
кабельных
линий
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Дмитриев
М
.
Проектирование
и
монтаж
узлов
транспозиции
экранов
//
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
,
№
2, 2015,
с
. 68—70.
2.
СТО
56947007-29.060.20.103-2011.
Силовые
ка
-
бели
.
Методика
расчета
устройств
заземления
экранов
,
защиты
от
перенапряжений
изоляции
силовых
кабелей
на
напряжение
110—500
кВ
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
.
3.
Дмитриев
М
.
Выбор
и
реализация
схем
зазем
-
ления
экранов
однофазных
кабелей
6—500
кВ
//
Журнал
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
рас
-
пределение
»,
№
6, 2013,
с
. 90—97.
Оригинал статьи: Пластиковые колодцы для транспозиции экранов кабелей 6–500 кВ
Транспозиция экранов однофазных кабелей является проверенным средством снижения потерь в кабельной линии и повышения её пропускной способности. Обустройство транспозиции экранов в зависимости от особенностей проекта может уменьшить стоимость потерь в кабельной линии на десятки и сотни тысяч рублей ежегодно, а также увеличить её пропускную способность, иногда до двух раз! Однако в настоящее время, к сожалению, ещё нет такой компоновки узлов транспозиции, которая бы полностью удовлетворяла требованиям монтажных и эксплуатирующих организаций. Продолжим рассуждения статьи, опубликованной во втором номере журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение».
