Современный взгляд на содержание дисциплины «Кабельные линии высокого напряжения» (часть II)

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

50

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

ВОПРОСЫ БЕЗ ОТВЕТОВ

Итак, представим себя на месте будущего лекто-

ра курса «КЛВН», ныне называемого «Кабельные 
линии систем электроснабжения». Его первая зада-
ча — составить рабочую программу, исходя из опре-
делённого числа отведённых на лекционный курс 
часов. Как уже упоминалось в части I статьи, в соот-
ветствии с учебным планом эта дисциплина препо-
даётся в 10-м семестре (18 учебных недель) и на неё 
отводится 54 академических часа, которые делятся 
между лекциями и практическими занятиями в соот-
ношении 2:1, то есть на лекции отводится 36 часов 
(2 академических часа в неделю).

В первую очередь следует определить, на какие 

разделы будет делиться курс и сколько часов будет 
занимать каждый раздел. В идеале, то есть в 

про-

грамме-максимум

, хотелось бы включить в неё сле-

дующие пять разделов.

Современный взгляд на 
содержание дисциплины 
«Кабельные линии 
высокого напряжения» 

(ЧАСТЬ II

)

1

Не нужно доказывать, что система высшего технического образования в 

области электроэнергетики должна адекватно реагировать на вызовы вре-
мени, идти в ногу с научно-техническим прогрессом, строить процесс под-
готовки специалистов с учётом передовых достижений в соответствующей 
сфере. В настоящей статье анализируется современное состояние препода-
вания дисциплины «Кабельные линии высокого напряжения» для студентов 
специальностей «Электроэнергетические системы и сети» и «Электроснаб-
жение» и предлагаются пути её модернизации в соответствии с инноваци-
онным развитием кабельной техники и её перспективным использовани-
ем в системах электроснабжения мегаполисов и крупных промышленных 
предприятий. 

Эдуард ЗУЕВ,

 профессор кафедры «Электроэнергетические системы» НИУ «МЭИ», к.т.н.

1

  Продолжение. Начало (часть I) см. в «КАБЕЛЬ-news», 

2014, № 3, с. 54–59.

1.  Общие сведения о кабельных линиях (

8 часов

).

2. Основные типы кабелей высокого напряже-

ния (

8 часов

).

3.  Оборудование кабельных линий (

6 часов

).

4. Основные сведения о проектировании, соору-

жении и эксплуатации кабельных линий (

6 ча-

сов

).

5.  Кабельные линии новых типов (

8 часов

).

На первой, вводной лекции даётся характери-

стика роли дисциплины в подготовке специалиста 
данного профиля, краткие исторические сведения о 
развитии кабельной техники, общая классификация 
линий электропередачи, основная и дополнительная 
литература.

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

51

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

Далее в разделе 1, в п. 1.1, даются 

основные 

понятия и определения

, а именно определения 

кабельного изделия и трёх видов таких изделий 
(кабель, провод, шнур) [14]

2

. Рассматриваются в 

общих чертах назначения всех основных элементов 
собственно силового кабеля, а затем кабельная ли-
ния (КЛ) как электроустановка, её элементы и их 
назначение.

Пункт 1.2 раздела 1 посвящён анализу 

причин и 

основной тенденции развития кабельной техни-
ки.

 Здесь необходимо изложить экономические, тех-

нические, экологические, эстетические и архитек-
турно-планировочные соображения, учитываемые 
при выборе типа электропередачи, предназначенной 
для электроснабжения городских районов и крупных 
промышленных объектов. На примере обобщённой 
структурной схемы электроснабжения крупного го-
рода даётся понятие глубокого ввода [15]. 

Здесь возникает 

первый методический вопрос

: 

есть ли смысл рассказывать студентам об этапах 
сооружения КЛ 110—220 кВ в системе электроснаб-
жения Москвы (рис. 5) [16], начиная с ввода в экс-
плуатацию первой маслонаполненной КЛ 110 кВ в 
1942 году и по сегодняшний день? История интерес-
ная и поучительная, но на этот рассказ потребует-
ся не менее часа. А ведь нужно ещё на основе про-
стейшей формулы допустимой по условиям нагрева 
мощности обосновать тезис о том, что повышение 
нагрузочной способности — это основная тенденция 
развития кабельной техники.

После того, как доказано, что наряду с возмож-

ным увеличением номинального напряжения (если 
это целесообразно по системным соображениям) 
ещё одним действенным средством является увели-
чение допустимого по условиям нагрева изоляции 
кабеля тока, в п. 1.3 раздела 1 следует рассмотреть 

факторы, влияющие на пропускную способность 
кабельных линий.

 На основе общей характери-

стики процессов трансформации тепла в кабеле и 
«теплового закона Ома» даётся понятие о тепловой 

Рис. 5. Фрагмент схемы электроснабжения Москвы на 2015—2020 гг.

2

  Здесь нумерации ссылок на литературу и рисунков 

продолжают начатые в части I статьи.

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

52

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

схеме замещения (на примере идеализированной 
модели — одножильного кабеля переменного тока, 
проложенного в земляной траншее) и выводится 
уравнение теплового состояния, из которого вытека-
ют выражения для тока и мощности, допустимых по 
условиям нагрева изоляции кабеля. Эти выражения 
определяют состав влияющих на нагрузочную спо-
собность факторов.

Логично в следующем (и последнем) пункте пер-

вого раздела (п. 1.4) выполнить анализ влияющих 
факторов и на этой основе выявить возможные 

на-

правления развития техники подземной переда-
чи электроэнергии

, показанные на рис. 1 в первой 

части статьи.

И тут возникает 

ещё один вопрос: н

е лучше ли 

ограничить первый раздел пунктами 1 и 2, а содер-
жание пунктов 3 и 4 изложить в начале последнего 
раздела, где речь будет идти о нетрадиционных ви-
дах кабельных линий? В противном случае возника-
ет большой разрыв между материалом п. 1.4 и его 
конкретизацией в последнем разделе, где рассма-
триваются КЛ с ФО, ГИЛ и СПКЛ с использованием 
высокотемпературных сверхпроводящих матери-
алов (ВТСПМ).

Второй раздел

 естественно начать с 

классифи-

кации силовых кабелей

 (п. 2.1). Если в классифи-

кацию включить наряду с традиционными и упомяну-
тые выше новые типы кабелей, то число признаков 
достигнет 11. Не касаясь здесь разновидностей по 
каждому признаку, просто перечислим их в той по-
следовательности, в которой их целесообразно из-
лагать на лекции: род тока, величина номинально-
го напряжения, материал токоведущих элементов 
(ТВЭ) и оболочек фаз, электроизоляционный мате-
риал,

число ТВЭ, характер пропитки и способ уве-

личения электрической прочности бумажной изоля-
ции, степень жёсткости конструкции, вид и характер 
охлаждения, тип основного хладагента, способ про-
кладки и вид окружающей среды. Как видите, здесь 
есть о чём поговорить!

При минимально подробном изложении на этот 

пункт программы требуется 2 часа. Хотелось бы, ко-
нечно, не просто упомянуть об использовании 

кабе-

лей постоянного тока

 для подводных высоковольт-

ных электропередач, связывающих материковые и 
островные энергосистемы одной страны (например, 
[17]) или выполняющих роль межсистемных связей 
разных стран, а объяснить, почему для этих целей 
применяется именно постоянный, а не переменный 
ток. Интересно было бы рассказать и об идее усиле-
ния системы электроснабжения энергорайона Сочи 
с помощью подводной кабельной линии постоянного 
тока Джубга — Псоу [18], которая так и не была ре-
ализована из-за экономического кризиса 2008 года. 
Однако время ограничено, и посему все эти сведения 
следует разместить в учебном пособии и оставить 

их на самостоятельную проработку студентами.

Несмотря на то что курс посвящён в основном ка-

бельным линиям высокого

напряжения, надо хотя бы 

кратко ознакомить студентов с конструкциями кабе-
лей напряжением до 1 кВ. С их рассмотрения начи-
нается п. 2.2 второго раздела «

Кабели низкого и 

среднего напряжения

». К числу первых относятся 

одно-, двух- и четырёхжильные кабели с бумажной, 
пластмассовой и резиновой изоляцией, используе-
мые в сетях 220, 380 и 660 В.

Конечно, поскольку исторически предшественни-

ками кабелей с пластмассовой изоляцией были ка-
бели с бумажной изоляцией, которые и сейчас ещё 
применяются достаточно широко в силу своей отно-
сительной дешевизны, то в этом пункте второго раз-
дела (п. 2.2) следует рассмотреть 

кабели 6—35 кВ с 

вязкой пропиткой бумажной изоляции.

 Эволюция 

их конструкций начинается с трёхжильных кабелей 
6—10 кВ с секторными жилами и 

с поясной изоля-

цией

 (рис. 6). Здесь важно объяснить студентам, по-

чему в данной конструкции помимо фазной имеется 
и поясная изоляция и с чем связан переход к кон-
струкциям 

с радиальным электрическим полем

, 

реализованным в трёхжильных кабелях 20—35 кВ 
с отдельными свинцовыми оболочками жил (рис. 7).

Эти конструкции, разработанные в эпоху, ког-

да основным видом изоляции являлись бумажные 
ленты, пропитанные вязким маслоканифольным со-
ставом, показали достаточно высокую надёжность 
и до сих пор конкурируют с современными кабеля-
ми с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Об 
этом свидетельствует хотя бы тот факт, что доля 
последних в общем объёме производства силовых 
кабелей среднего напряжения в последние 10 лет 
практически не растёт. Согласно исследованию РБК 
[19] в 2009 году эта доля составляла лишь 17%, а 
остальные 83% приходятся на долю кабелей с бу-
мажной пропитанной изоляцией. Пункт 2.2 следует 
завершить изложением маркировки таких кабелей и 
демонстрацией их основных технических характери-
стик (диапазоны применяемых сечений токопрово-
дящих жил (ТПЖ), допустимые по условиям нагрева 
в стационарном режиме токи и мощности при раз-
личных способах прокладки).

Далее в п. 2.3, посвящённом 

маслонаполнен-

ным кабелям (МНК) 110—500 кВ

, прежде все-

го следует объяснить, чем был вызван переход от 
вязкой пропитки бумажной изоляции к её пропитке 
маловязким маслом и к созданию кабельных линий 
с избыточным давлением масла внутри замкнутого 
объёма, образованного либо металлической оболоч-
кой фазы (МНК низкого давления), либо стальным 
трубопроводом, в котором размещены все три фазы 
КЛ (МНК высокого давления). Нельзя не вспомнить 
сейчас, что этим двум видам МНК посвящён клас-
сический труд выдающихся специалистов в области 

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

53

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

производства, сооружения и эксплуатации КЛ — 
Г.П. Макиенко и Л.В. Попова [20], который, несмотря 
на то, что с момента издания этой книги прошло уже 
почти 30 лет, до сих пор является востребованным у 
тех, кто и сегодня имеет дело с МНКЛ.

Здесь, конечно, следует упомянуть, что за рубе-

жом наряду с МНК достаточно широко применяют-
ся и 

газонаполненные кабели (ГНК) 

с внутренним 

или внешним давлением газа [5], в принципе решаю-
щие ту же задачу, что и МНК. К сожалению, уделить 
время на подробный рассказ о конструкциях таких 
кабелей не представляется возможным.

Несмотря на то что за прошедшие почти 30 лет 

с момента ввода в эксплуатацию первой КЛ 110 кВ 
с изоляцией из СПЭ (ТЭЦ 8 — Карачарово) их про-
тяжённость в Москве превысила 400 км, доля КЛ 
110—220 кВ с такой изоляцией, по данным ОАО 
«Высоковольтные кабельные сети» (ВКС, филиал 

ОАО «МОЭСК»), в 2011 году всё ещё составляла 
чуть меньше половины общей протяжённости (около 
900 км), что видно из диаграммы, представленной 
на рис. 8.

Поэтому далее в п. 2.3 рассматриваются кон-

струкции маслонаполненных кабелей на примере 
МНК 110 кВ низкого давления марки МНСК (рис. 9) 
и 220 кВ высокого давления марки МВДТ (рис. 10), 
прокладываемого в трубопроводе (рис. 11).

В завершении п. 2.3 необходимо сопоставить об-

ласти применения и технические характеристики 
этих видов МНК, а также представить систему их 
маркировки [20].

Обращаем ваше внимание на количество пози-

ций в экспликациях к рис. 6, 7 и 9—11, соответству-
ющее составу элементов той или иной конструкции. 
Назначению и характеристикам каждого из этих эле-
ментов на лекции надо посвятить хотя бы несколько 

Рис. 6. Трёхжильный кабель 10 кВ

1 — секторная многопроволочная токопроводящая жила; 
2 — экран по жиле; 3 — пропитанная бумажная много-
слойная фазная изоляция; 4 — жгуты-заполнители; 5 — 
поясная (общая) изоляция вместе с экраном; 6 — общая 
свинцовая оболочка; 7 — «подушка» под броню; 8 — бро-
ня из двух стальных лент, 9 — внешний защитный покров.

Рис. 7. Трёхжильный кабель 35 кВ

1 — круглая многопроволочная токопроводящая жила; 
2 — экран по жиле; 3 — пропитанная бумажная многослой-
ная фазная изоляция; 4 — экран по изоляции; 5 — свинцо-
вая оболочка фазы; 6 — бумажный покров оболочки; 7 — 
жгуты-заполнители; 8 — «подушка» под броню; 9 — броня 
из двух стальных лент; 10 — внешний защитный покров.

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

54

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

слов, что в сумме выливается в значительное время. 
Задача лектора — минимизировать это время, не 
упустив при этом существенных деталей. 

Заключительный пункт второго раздела (п. 2.4) 

следует посвятить современным 

кабелям 6—

500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена

. 

Именно здесь возникают мучительные раздумья о 
составе информации, которую можно уложить в два 
академических часа. Следует ли рассказывать сту-
дентам «электроснабженцам» и «сетевикам» о том, 
что такое «сшитый полиэтилен» и какой «иглой» 
его «сшивают»? В каких случаях применяется «си-
ланольная», а в каких «пероксидная» технология 
сшивки [21]? Следует ли упомянуть о методе CDCC 
(

Completely Dry Curing and Cooling

), что в переводе 

означает «Совершенно сухая вулканизация и охлаж-
дение» и о том, как реализуется тройная экструзия? 
Стоит ли рассказать о технологических линиях не-
прерывной вулканизации (горизонтальной, наклон-
ной и вертикальной) и сферах их использования? 

Рис. 8. Соотношение протяжённостей 

КЛ 110—220 кВ в Москве в 2011 г. 

(по данным ВКС)

Рис. 9. Поперечное сечение кабеля 

марки МНСК 110 кВ 

Рис. 10. Поперечное сечение фазы кабеля 

марки МВДТ 220 кВ

1 — токопроводящая жила; 2 — экран по жиле; 

3 — изоляция из лент бумаги различной плотно-

сти и толщины; 4 — экран по изоляции; 5 — полукру-

глая проволока скольжения; 6 — изоляционное масло; 

7 — временная свинцовая оболочка.

1 — маслопроводящий канал; 2 — токопрово-

дящая жила; 3 — экраны по жиле и изоляции; 

4 — бумажная изоляция; 5 — свинцовая оболоч-

ка; 6 — ленты из поливинилхлорида; 7 — медные 

твёрдокатаные ленты; 8 — слои битумного компаун-

да; 9 — ленты битуминированной кабельной бумаги; 

10 — стеклопряжа или кабельная пряжа; 11 — броня из 

стальных оцинкованных проволок; 12 — медная проволока.

Общая протяжённость КЛ, находящихся на 

обслуживании ВКС, составляет 904 км.

с маслонаполненной изоляцией — 475 км — 53%;

с полиэтиленовой изоляцией — 429 км (сечение 
жилы от 300 до 2000 мм

2

) — 47%.

с полиэтиленовой изоляцией;
с маслонаполненной изоляцией.

1    2  3   4    5    6           7    8     9   10 11 12

1          2       3      4           5          6           7

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

55

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

Рис. 11. Поперечное сечение МНК 220 кВ 

высокого давления

Рис. 12. Конструкция одножильного кабеля СН с изоляцией из СПЭ

Рис. 13. Шестисегментная скрутка жилы кабеля 

ВН с изоляцией из СПЭ

Быть может, все эти вопросы относятся к компетен-
ции тех, кто обучается по специальности «Электро-
изоляционная и кабельная техника»? Как выделить 
время на то, чтобы хотя бы кратко ответить на эти 
вопросы?

А ведь помимо этого, надо рассмотреть особен-

ности конструкции кабелей как среднего напряже-
ния (рис. 12), так и ВН (110—500 кВ), которые при 
сечениях 1000 мм

2

 и более имеют токопроводящие 

жилы типа 

Milliken

 [22] из 4—6 изолированных сег-

ментов (рис. 13). Чем объясняется необходимость 

последней конструкции жилы, технология изготов-
ления которой значительно сложнее, чем обычной 
многопроволочной?

Нельзя не упомянуть и о трёхжильной конструк-

ции так называемого городского кабеля (

City Cable

), 

которая аналогична кабелю марки МВДТ, так как 
скрутка из трёх изолированных фаз размещается в 
стальной трубе (рис. 14). Этот кабель уже использо-
ван специалистами ВКС в Москве при реконструк-
ции отслуживших свой срок МНКЛ путём прокладки 
кабеля в том самом стальном трубопроводе, кото-

1 — круглая многопроволочная токопроводящая жила; 2 — полупроводящий экран по жиле; 3 — изоляция из сшитого 

полиэтилена; 4 — полупроводящий экран по изоляции; 5 — разделительный слой из водоблокирующей ленты; 6 — экран 

из медных проволок, скреплённых медной лентой; 7 — разделительный слой из водоблокирующей ленты; 8 — слой из 

алюмополимерной ленты; 9 — оболочка из полиэтилена.

1 — токопроводящая экранированная жила; 2 — бумаж-

ная изоляция; 3 — экран по изоляции из медных перфо-

рированных лент; 4 — полукруглая проволока скольжения; 

5 — масло; 6 — стальная труба; 7 — наружный антикорро-

зионный покров.

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

56

Актуально

ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

рый остался после демонтажа фаз кабеля марки 
МВДТ [23].

В процессе работы над текстом второй части ста-

тьи я пришёл к осознанию необходимости избегать 
многословного описания своих методических со-
ображений, сомнений и взглядов на совокупность 
подлежащих изложению на лекциях положений. По-
этому ограничимся тем, что было написано выше 
применительно к первым двум разделам курса. Что 
касается остальных трёх разделов, то я постараюсь 
минимизировать количество приводимой информа-

Рис. 14. Трёхжильный кабель 220 кВ с изоляцией 

из СПЭ в стальной трубе (

City Cable

) 

1 — медная жила с полупроводящим экраном; 2 — изоля-

ция из СПЭ с полупроводящим экраном; 3 — водоблоки-

рующий слой; 4 — алюмополимерная лента; 5 — оболочка 

из полиэтилена; 6 — бандаж для трёх фаз; 7 — броня из 

плоских стальных проволок; 8 — стальная труба; 9 — по-

лиэтиленовый защитный покров.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ции, учитывая то обстоятельство, что журнальная 
статья должна иметь ограниченный объём, то есть 
не превращаться из рассказа в повесть. Заключи-
тельную часть статьи читайте в следующем номере 
журнала.

ЛИТЕРАТУРА

14. 

ГОСТ 15845-80

. КАБЕЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ. Термины 

и определения. — М.: Изд-во стандартов, 1980.

15. 

ГОСТ 24291-90

. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ. 
Термины  и определения. — М.: Изд-во стандартов, 
1991.

16. 

Балыбердин Л.Л., Дьячков В.А., Капитула Ю.В., 
Лозинова Н.Г.

 Многомодульные вставки постоян-

ного тока. // Электрические станции, 2011, № 11, 
с. 56—59.

17. 

Монтеррубио Х.П., Гоенечиа Р.Г.

 Подводная элек-

тропередача // КАБЕЛЬ-news, 2013, № 3, с. 38—42.

18. 

Зуев Э.Н.

 К вопросу о параметрах подводной ка-

бельной линии постоянного тока Джубга — Псоу // 
Энергоэксперт, 2008, № 4, с. 122—130.

19. 

Кабели

 с изоляцией из сшитого полиэтилена не па-

нацея (Исследование РБК) // КАБЕЛЬ-news, 2010, 
№ 11, с. 28—30.

20. 

Макиенко Г.П., Попов Л.А.

 Сооружение и эксплуа-

тация кабельных линий высокого напряжения. — М.: 
Энергоатомиздат, 1985.

21. 

Кабели

 с изоляцией из сшитого полиэтилена: так ли 

важна технология сшивки? (Материалы дискуссии) 
// КАБЕЛЬ-news, 2012, № 5, с. 26—32.

22. 

Высокая эффективность

 работы кабелей или 

уменьшение затрат на строительство кабельных си-
стем? (Материалы ООО «СистеК») // КАБЕЛЬ-news, 
2010, № 5, с. 4—7.

23. 

Подадаев Э.Л.

 Новые технологии для старых линий 

// КАБЕЛЬ-news, 2013, № 5, с. 18—21.

В заключительной части статьи будут рассмотре-

ны оставшиеся три раздела дисциплины (оборудо-
вание кабельных линий, основные сведения о проек-
тировании, сооружении и эксплуатации кабельных 
линий и кабельные линии новых типов). В разделе 
о кабельных линиях нового типа рассматриваются:
•  линии, оснащённые системами принудительно-

го («форсированного») охлаждения маслом или 
водой;

•  линии, в которых в качестве изоляции токоведу-

щих элементов использован сжатый газ — элегаз 
или его смесь с азотом (ГИЛ);

•  линии, в которых применяется охлаждение ТВЭ до 

криогенных температур (



120 K) с целью снижения 

активного сопротивления ТВЭ и значительного 
увеличения нагрузочной способности КЛ.