Полимерные изоляционные конструкции для ВЛ. Развенчивание мифов




Page 1


background image







Page 2


background image

88

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Полимерные изоляционные 

конструкции для ВЛ. 

Развенчивание мифов

Ассоциация

 «

Электросетьизоляция

» 

с

 2014 

года

 

объединяет

 

российских

 

разработчи

ков

производителей

 

и

 

поставщиков

 

изоляционных

 

устройств

 

и

 

материалов

арматуры

 

и

 

защитных

 

устройств

 

для

 

электрических

 

сетей

В

 

Экспертный

 

совет

 

Ассоциации

 

при

влечены

 

ведущие

 

специалисты

 

отрасли

обладающие

 

значительным

 

опытом

 

разработ

ки

 

и

 

производства

 

изоляторов

арматуры

 

и

 

защитных

 

устройств

а

 

также

 

практики

 

их

 

применения

 

в

 

отечественных

 

и

 

зарубежных

 

электросетевых

 

предприятиях

Ассоциация

 

«

Электросетьизоляция

» 

является

 

действительным

 

членом

 

ТК

-016 (

ПК

-02) 

и

 

разработчи

ком

 

нескольких

 

ГОСТ

ГОСТ

 

Р

СТО

 

ПАО

 «

Россети

» 

по

 

изоляторам

 

и

 

арматуре

 

для

 

ВЛ

Для

 

нас

 

очевидно

что

 

без

 

инновационных

 

решений

современных

 

технологий

новых

 

материалов

 

и

 

оборудования

 

задачу

 

по

 

эффективному

 

развитию

 

отечественной

 

электро

энергетики

 

решить

 

будет

 

невозможно

В

 

данном

 

материале

 

мы

 

изложили

 

взгляд

 

веду

щих

 

производителей

 

и

 

экспертов

входящих

 

в

 

Ассоциацию

на

 

развитие

 

современного

 

рынка

 

полимерных

 

изоляционных

 

конструкций

 

для

 

ВЛ

а

 

также

 

основные

 

проблемы

препятствующие

 

массовому

 

внедрению

 

полимерных

 

изоляторов

 

на

 

ВЛ

 

высоких

 

классов

 

напряжения

.

ИСТОРИЯ

Энергетикам  известна  непростая 
история  применения  и  эксплуа-
тации  полимерных  изоляторов 
в  нашей  стране.  Кратко  отметим 
ключевые  моменты:  разработка 
полимерных  изоляторов  с  крем-
нийорганической оболочкой в кон-
це  70-х  годов  прошлого  столетия; 
начало  применения  полимерных 
изоляторов  первого  поколения 
(пореберная  сборка  защитной 
оболочки  изолятора)  на  высоко-
вольтных  линиях  после  положи-
тельного  опыта  эксплуатации  на 
небольших  участках  ВЛ  в  конце 
80-х  годов;  запрет  с  2006  года 
на  применение  таких  изолято-
ров  в  энергосистемах  на  линиях 
сверхвысокого  напряжения  из-
за  большого  количества  отказов, 
связанного с использованием ма-
териалов из полиолефиновой (се-
виленовой)  композиции,  которые 
вообще  не  могут  конкурировать 
с  кремнийорганическими  резина-
ми,  и  «шашлычной»  технологией 
сборки;  создание  в  начале  2000-х 
современных  цельнолитых  по-
лимерных  изоляторов;  решение 
применять  полимерные  изолято-
ры  цельнолитые  с  кремнийорга-
нической  оболочкой  и  наличием 
индикатора  пробоя;  в  2014  году 
был  утвержден  стандарт  органи-
зации  ФСК  ЕЭС  (СТО  56947007-
29.240.55.192),  который  разрешил 

применение  полимерной  изоля-
ции  на  линиях  сверхвысокого  на-
пряжения  без  индикатора  пробоя 
(если  ВЛ  оснащена  высокоточ-
ными  техническими  средствами 
определения места повреждения). 
Можно  со  всей  ответственностью 
утверждать,  что  в  результате  по 
отношению  к  полимерным  изоля-
торам  отечественные  энергетики 
разделились  на  два  противопо-
ложных лагеря. У некоторых отно-
шение — сложное, и если не резко 
отрицательное,  то  весьма  насто-
роженное.  Те  же  специалисты, 
которые  хорошо  знакомы  с  кон-
структивными и технологическими 
особенностями  современных  по-
лимерных  изолирующих  конструк-
ций  и  международным  опытом  их 
применения, активно поддержива-
ют расширение их использования. 
Постараемся  разобраться  в  дан-
ном  вопросе,  используя  макси-
мально  объективную  техническую 
и  коммерческую  информацию 
о применяемых сегодня линейных 
полимерных  изоляторах  и  изоля-
ционных конструкциях.

КЛАССИФИКАЦИЯ

К  привычной  классификации  ли-
нейных  полимерных  изолирую-
щих  конструкций  —  штыревые 
изоляторы  (рисунок  1),  опорные 
изоляторы  (рисунок  2),  подвес-
ные  изоляторы  (рисунок  3),  изо-

Рис

. 1. 

Изоляторы

 

штыревые

 6–35 

кВ

Рис

. 2. 

Изоляторы

 

опорные

 

линей

ные

 6–35 

кВ

Рис

. 3. 

Изоляторы

 

подвесные

а

) 6–35 

кВ

б

) 110 

кВ

 

и

 

выше

а)

б)

)







Page 3


background image

89

лирующие  траверсы  (рисунок  4), 
изолирующие  межфазные  рас-
порки  (рисунок  5),  изолирующие 
подвески  (рисунок  6)  —  в  по-
следнее  время  добавились  пти-
цезащищенные  изоляторы  (ри-
сунок  7),  предназначенные  для 
защиты птиц от поражения элек-
трическим  током  при  контакте 
с  элементами  воздушных  линий 
электропередачи  (ВЛ),  а  также 
для  снижения  случаев  отключе-
ния  ВЛ  из-за  перекрытий  изоля-
торов по вине птиц.

НОРМАТИВНАЯ

 

БАЗА

Сегодня  действующими  норма-
тивно-техническими  документа-
ми  определяются  высокие  тех-
нические  характеристики,  ка-
чество  и  надежность  большин-
ства  выпускаемых  полимер-
ных  конструкций.  Действуют 
три  стандарта:  ГОСТ  28856-90 
«Изоляторы  линейные  подвес-
ные  стержневые  полимерные. 
Общие  технические  условия», 
ГОСТ  Р  55189  «Изоляторы  ли-
нейные  подвесные  стержневые 
полимерные.  Общие  техниче-
ские  условия»  и  ГОСТ  Р  52082 
«Изоляторы  полимерные  опор-
ные  наружной  установки  на  на-
пряжение  3–750  кВ.  Общие  тех-
нические условия». 

Ассоциацией  «Электросеть-

изоляция»  с  участием  ведущих 
специалистов  отрасли  разра-
батываются  еще  три  нацио-
нальных  стандарта:  «Траверсы 
изолирующие  полимерные  на 
напряжение  6–220  кВ.  Общие 
технические  условия»,  «Изо-
ляторы  линейные  полимерные 
опорные  и  штыревые  на  напря-
жение от 1 до 35 кВ. Общие тех-

нические  условия»,  «Изоляторы 
проходные  полимерные  на  на-
пряжение свыше 1000 В. Общие 
технические  условия».  Кроме 
этого,  действуют  девять  СТО 
ПАО «Россети», на соответствие 
техническим  требованиям  кото-
рых производители проводят ат-
тестацию соответствующей про-
дукции.  Следует  отметить,  что 
национальные  нормативно-тех-
нические документы максималь-
но гармонизированы с междуна-
родными стандартами. 

ОБЛАСТЬ

 

ПРИМЕНЕНИЯ

В настоящее время область при-
менения  линейных  полимерных 
изоляторов 

регламентирует-

ся  следующими  документами: 
ГОСТ  Р  55189-2012:  «…Изоля-
торы  предназначены  для  изо-
ляции  и  крепления  проводов 
и  грозозащитных  тросов  воз-
душных  линий  электропередачи 
и  ошиновки  распределитель-
ных  устройств  электростанций 
и  подстанций  переменного  тока 
напряжением 6–500 кВ частотой 
до 100 Гц при температуре окру-
жающей среды от минус 60°С до 
плюс  50°С,  расположенных  на 
высоте  до  1000  м  над  уровнем 
моря  в  районах  с  I–IV  степенью 
загрязнения  по  ГОСТ  9920». 
СТО  ПАО  «Россети»  34.01-1.3-
016-2020  «Изоляторы  линейные 
подвесные  полимерные  для  ВЛ 
10–750  кВ.  Общие  технические 
требования»  расширяет  номи-
нальное напряжение ВЛ.

Накопленный  опыт  эксплу-

атации  линейных  полимерных 
изоляторов подтверждает целе-
сообразность их более широкого 
применения, в том числе:

 

– на ВЛ 6–35 кВ использование 

полимерной  изоляции  —  без 
каких-либо ограни чений;

 

– на  ВЛ  110–220  кВ  использо-

вание  полимерной  изоляции 
целесообразно  при  любых 
видах загрязнения, в том числе 
в районах с труднодоступными 
трассами ВЛ;

 

– на ВЛ 330 кВ и выше примене-

ние  полимерных  изоляторов 
в двухцепных подвесках с обя-
зательным  использованием 
индикаторов  состояния  изоля-
ции целесообразно при любых 
видах загрязнения.

ПРЕИМУЩЕСТВА

 

СОВРЕМЕННЫХ

 

ИЗОЛЯТОРОВ

Нам  кажется  важным  еще  раз 
сформулировать  преимущества 
полимерных  изоляторов  по  срав-
нению  с  фарфоровой  и  стеклян-
ной изоляцией. 
1.  Улучшенные  влагоразрядные 

характеристики в условиях за-
грязнения за счет гидрофобно-
сти оболочки.

2.  Конкурентноспособная  цена. 

Например,  уже  на  ВЛ  110  кВ 
разница в цене достигает 200%. 

3.  Масса  в  7–10  раз  меньше, 

а  трудоемкость  монтажа  на 
линиях электропередачи в три 
раза ниже (отсутствует необхо-
димость  сборки  тяжелых  гир-
лянд). 

4.  Транспортные  расходы  умень-

шаются  в  семь  раз  из-за  сни-

Рис

. 4. 

Изолирующие

 

траверсы

а

) 6–35 

кВ

б

) 110 

кВ

 

и

 

выше

Рис

. 5. 

Изолирующие

 

межфазные

 

распорки

а

) 6–35 

кВ

б

) 110 

кВ

 

и

 

выше

Рис

. 6. 

Изолирующая

 

подвеска

 6–35 

кВ

Рис

. 7. 

Птицезащищенные

 

изоля

торы

а)

а)

б)

б)

тра

ис

б)

 6 (69) 2021







Page 4


background image

90

жения  массы  при  доставке  на 
любые расстояния.

5.  Живучесть  при  механических 

(вандальных) воздействиях су-
щественно выше.

6.  Отсутствует бой при транспор-

тировке.

7.  Низкий уровень радиопомех.
8.  Самая высокая дугостойкость.
9.  Только  инновационные  поли-

мерные  изоляционные  кон-
струкции  (изолирующие  тра –
версы,  междуфазные  изоли-
ру ющие  распорки)  на  без-
альтернативной  основе  поз-
воляют проектировать и стро-
ить  современные  компакт-
ные ВЛ.

НЕДОСТАТКИ

 

СОВРЕМЕННЫХ

 

ИЗОЛЯТОРОВ

 

Объективно  оценив  существую-
щие  преимущества,  необходимо 
так  же  объективно  сказать  об 
имеющихся  недостатках  поли-
мерных  изоляторов  и  направле-
ниях  решения  этих  проблем,  пре-
пятствующих  массовому  внед –
рению  полимерных  изоляторов 
на  ВЛ  высоких  классов  напря-
жения.

1. 

Проблема

 

обнаружения

 

пе

рекрытого

 

или

 

пробитого

 

полимерного

 

изолятора

 

на

 

ВЛ

.

 В действующей редакции 

Положения  ПАО  «Россети» 
«О  единой  технической  по-
литике в электросетевом ком-
плексе»  записано:  «2.5.5.9. 
В  районах  с  повышенной  по-
вреждаемостью  изоляторов 
от  вандализма  рекоменду-
ется  применять  полимерные 
длинностержневые  изолято-
ры  совместно  с  индикатором 
перекрытия. 

Допускается 

применение полимерной изо-
ляции без индикаторов пере-
крытия,  если  ВЛ  оснащена 
техническими 

средствами, 

обеспечивающими определе-
ние места повреждения на ВЛ 
с точностью до пролета».
Варианты решения проблемы:

 

– предусматривать  при  проек-

тировании  ВЛ  110  кВ  и  выше 
с  полимерной  изоляцией  ис-
пользование  индикаторов  пе-
рекрытия (сегодня уже имеет-
ся  широкий  опыт  применения 

таких  изделий  на  действую-
щих ВЛ); 

 

– осуществлять  поставку  поли-

мерных  изоляторов  в  ком-
плекте с приборами ОМП;

 

– применять  последовательно 

присоединяемые  к  полимер-
ным  изоляторам  тарельчатые 
изоляторы  из  закаленного 
стекла  для  упрощения  инди-
кации  полимерных  изолято-
ров с пониженной внутренней 
электрической прочностью;

 

– применять  специальные  ин-

дикаторы  электрического  со-
стояния  изоляции  для  обна-
ружения  полимерных  изоля –
торов  с  пониженной  внутрен-
ней  электри ческой  прочно-
стью  (такие  работы  сейчас 
ведутся  российскими  и  зару-
бежными 

производителями; 

достигнуты 

положительные 

результаты в опытной эксплу-
атации,  что  говорит  о  скором 
широком  внедрении  таких 
индикаторов).
Конструкции применяемых ин-

дикаторов  перекрытия  изолято-
ров представлены на рисунке 8.

2. 

Недостаточная

 

стойкость

 

и з о л я т о р о в

 

п р и

 

в о з д е й

ствии

 

вибрации

 

и

 

пляски

 

на

 

проводах

 

ВЛ

.

  На  сегодня  не 

существует 

универсальной 

методики  защиты  от  вибра-
ции  проводов  и  тросов  на  ВЛ 
(есть  отдельные  методики  от-
дельных  производителей  га-
сителей вибрации, а также РД 
34.20.182-90  «Методические 
указания  по  типовой  защи-
те  от  вибрации  и  субколеба-
ний…»), учитывающей особен-
ности  подвесной  полимерной 
изоляции.
Решение проблемы:

 

– для снижения нагрузок на изо-

ляцию  рекомендуется  приме-
нение  модульных  изоляторов 
и  изолирующих  конструкций, 
особенно  в  районах,  подвер-
женных частой и интенсивной 
вибрации;

 

– применение современных кон-

струкций  гасителей  вибрации 
с высокой эффективностью. 

Необходимо  отметить,  что 

указанные  проблемы  линей-
ной  полимерной  изоляции  от-
носятся  к  применению  на  ВЛ 

только  сверхвысокого  и  час-
тично  высокого  напряжения. 
Производители  объективно 
оценивают ситуацию и предла-
гают необходимые технические 
решения.  На  линиях  среднего 
напряжения  количество  при-
меняемых  полимерных  изо-
ляционных конструкций посто-
янно  растет,  как  в  России  так 
и за рубежом.

Рис

. 8. 

Индикаторы

 

перекрытия

изоляторов

а

ООО

 «

ЭНЕРГИЯ

 +21»;

б

ПО

 «

ФОРЭНЕРГО

»;

в

НПО

 «

ИЗОЛЯТОР

»

2

1

1 —  рабочее положение
2 —  положение после 

перекрытия и сраба-
тывания индикатора

а)

б)

в)

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ







Page 5


background image

91

www.np-esi.ru

АНАЛИЗ

 

РЫНКА

Сначала несколько фактов. Доля 
применения  полимерной  изо-
ляции в мире по данным СИГРЭ 
постоянно  увеличивается,  до-
стигнув  по  некоторым  оценкам 
40% (с учетом стеклянных и фар-
форовых  изоляторов).  В  Китае 
сегодня  практически  все  линии 
220 кВ и выше строятся на поли-
мерной  изоляции.  В  контактных 
сетях  РЖД  практически  на  без-
альтернативной  основе  исполь-
зуется полимерная изоляция.

В России, по данным Ассоциа-

ции  «Электросетьизоляция»,  об-
щий  объем  производства  поли-
мерных  изоляторов  в  2020  году, 
по сравнению с 2017 годом, вырос 
(в  руб.)  на  53,4%.  Даже  с  учетом 
инфляции  и  соответствующего 
роста  цен  это  серьезный  пока-
затель.  Считаем  необходимым 
отметить,  что  доля  фарфоровых 
изоляторов в общем объеме оте-
чественного  рынка  изоляторов 
для  ВЛ  постоянно  снижается, 
и  это,  по  нашему  мнению,  явля-
ется  мировой  тенденцией  для 
электроэнергетики,  которая  под-
тверждает  изложенные  выше 
преимущества  полимерных  изо-
ляционных конструкций.

Доля  полимерной  изоляции 

в общем годовом объеме постав-
ляемых  на  рынок  изоляторов 
(с  учетом  стеклянных  и  фарфо-
ровых  изоляторов)  постоянно 
растет  и  достигла  за  последние 
два  года  практически  40%,  что 
полностью  соответствует  миро-
вому  тренду.  Мы  считаем,  что 
есть очевидные перспективы для 
ее  увеличения,  обусловленные 
огромным мировым и российским 
положительным опытом эксплуа-
тации  полимерных  изоляторов 

на сетевых объектах и, в частно-
сти,  на  воздушных  линиях  элек-
тропередачи всех классов напря-
жения.

Анализ  российского  рынка 

полимерных  изоляторов  за  2019 
и 2020 годы представлен на диа-
граммах рисунков 9 и 10.

ВЫВОДЫ

Мы  постарались  не  давать  ника-
ких  предвзятых  оценок,  предста-
вив  только  факты  и  объективное 
мнение  независимых  экспертов. 
Возможно,  специалистам  какая-
то  информация,  представленная 
в  данном  материале,  хорошо  из-
вестна,  но,  изложенная  систем-
но,  она  безусловно  приводит  нас 
к определенным выводам:
1. Сегодня в мире и в России уве-

личивается  доля  полимерной 
изоляции  на  рынке  изоляци-
онных  конструкций  для  ВЛ. 
Конечно, есть неравномерный 
рост  по  классам  напряжения, 
но  это  логично,  учитывая  от-

меченные  особенности  поли-
мерных изоляторов. 

2.  Ведущие  отечественные  про-

изводители  полимерной  изо-
ляции  постоянно  работают 
над совершенствованием кон-
струкции.  Идет  поиск  техни-
ческих  решений,  обеспечива-
ющих  соответствие  новых  из-
делий растущим требованиям 
энергетиков  к  изолирующим 
полимерным конструкциям. 

3.  В  жестких  условиях  эксплуата-

ции  (загрязнения,  динамичес-
кие  нагрузки,  сейсмическая 
активность)  полимерные  изо-
ляторы  являются  более  пред-
почтительными  по  сравне-
нию  с  изоляторами  из  стекла 
и фарфора.

4.  Часто  используемый  в  дискус-

сиях  о  целесообразности  при-
менения  на  ВЛ  полимерных 
изоляторов тезис, что они явля-
ются  «проблемными»  и  поэто-
му мало применяются, сегодня 
не  актуален  и  является  неким 
отраслевым  мифом.  Эксперты 
Ассоциации  «Электросетьизо-
ляция»  считают  полимерные 
изоляционные  конструкции 
для  воздушных  линий  элек-
тропередачи  перспективным 
решением  для  строительства 
экономичных  современных  ВЛ 
повышенной надежности.  

Р

Рис

. 9. 

Анализ

 

российского

 

рынка

 

полимерных

 

изоляторов

 

за

 2019 

и

 2020 

годы

(

объем

 

продаж

 

указан

 

без

 

НДС

)

ПО «ФОРЭНЕРГО»
(в том числе «ИНСТА»,
«ЭНЕРГОТРАНСИЗОЛЯТОР»)

НПО «ИЗОЛЯТОР»

АО «ЭНЕРГИЯ+21»

Прочие («АИЗ»,
«РС-ИЗОЛ», «ЮАИЗ», 
«ТЭМЗ» и др.)

2020

2019

17,3%

451 млн руб. 

15,8%

388 млн руб. 

5,2%

6,4%

39,3%

1026 млн руб. 

36,5%

895 млн руб. 

38,2%

999 млн руб. 

41,3%

1012  млн руб. 

Рис

. 10. 

Анализ

 

российского

 

рынка

 

изоляторов

Полимерные 

изоляторы

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

2450

2616

1250

2942

1300

Про

дажи, млн р

уб. б

ез НДС

Стеклянные 

изоляторы

Фарфоровые 

изоляторы

2611

2019 год

2020 год

135 

млн 

руб. 

155

млн руб. 

 6 (69) 2021



Читать онлайн

Ассоциация «Электросетьизоляция» с 2014 года объединяет российских разработчиков, производителей и поставщиков изоляционных устройств и материалов, арматуры и защитных устройств для электрических сетей. В Экспертный совет Ассоциации привлечены ведущие специалисты отрасли, обладающие значительным опытом разработки и производства изоляторов, арматуры и защитных устройств, а также практики их применения в отечественных и зарубежных электросетевых предприятиях. Ассоциация «Электросетьизоляция» является действительным членом ТК-016 (ПК-02) и разработчиком нескольких ГОСТ, ГОСТ Р, СТО ПАО «Россети» по изоляторам и арматуре для ВЛ. Для нас очевидно, что без инновационных решений, современных технологий, новых материалов и оборудования задачу по эффективному развитию отечественной электроэнергетики решить будет невозможно. В данном материале мы изложили взгляд ведущих производителей и экспертов, входящих в Ассоциацию, на развитие современного рынка полимерных изоляционных конструкций для ВЛ, а также основные проблемы, препятствующие массовому внедрению полимерных изоляторов на ВЛ высоких классов напряжения.

Поделиться: