«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2014, www.kabel-news.ru
54
Актуально
ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ
Современный взгляд на
содержание дисциплины
«Кабельные линии
высокого напряжения»
ЧАСТЬ I
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 подго-
товки специалистов с учётом передовых достижений в соответствующей сфе-
ре. В настоящей статье анализируется современное состояние преподавания
дисциплины «Кабельные линии высокого напряжения» для студентов специ-
альностей «Электроэнергетические системы и сети» и «Электроснабжение» и
предлагаются пути его модернизации в соответствии с инновационным раз-
витием кабельной техники и её перспективным использованием в системах
электроснабжения мегаполисов и крупных промышленных предприятий.
Эдуард ЗУЕВ,
профессор кафедры «Электроэнергетические системы» НИУ «МЭИ», к.т.н.
ПРЕДЫСТОРИЯ
Какие бы кризисы ни сотрясали экономики про-
мышленно развитых и развивающихся стран, гло-
бальные тенденции развития техники не только
сохраняются, но и обогащаются новыми, нетрадици-
онными направлениями. Такая ситуация характерна
как для мировой электроэнергетики в целом, так, в
частности, и для российской. Рассмотренные в [1]
сценарии развития мировой энергетики на период
до 2050 года (инерционный, стагнационный и инно-
вационный) в любом случае, а в особенности в по-
следнем, демонстрируют необходимость прогресса
как в сфере генерации электроэнергии, так и в сфе-
ре её передачи и распределения.
Техника передачи электрической энергии на
расстояние, 125-летний юбилей которой будет от-
мечаться в 2016 году, весь этот период развивает-
ся параллельно по двум направлениям — созда-
ние линий
открытого типа
(воздушных) и линий
закрытого типа
(кабельных). Во второй половине
ХХ века повышенная интенсивность развития ка-
бельной техники была обусловлена ускорением
процессов урбанизации и, как следствие этого, ро-
стом плотности электрической нагрузки на терри-
ториях густонаселённых районов, и прежде всего в
крупных городах [2].
Обеспечение интенсивного роста электропотре-
бления на таких территориях потребовало не только
расширения распределительных сетей 0,38—20 кВ,
но и сооружения так называемых
глубоких вводов
электроэнергии при напряжениях 110—220 кВ, а в
ряде европейских стран и при 380–400 кВ. Дефи-
цит территории для прокладки воздушных линий в
густонаселённых районах европейских стран, США
и Японии всё чаще приводил к выбору кабельных
линий как средства передачи требуемой мощности,
а также к решениям по замене существующих воз-
душных линий на кабельные (рис. 1).
«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2014, www.kabel-news.ru
55
Актуально
ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ
Основной тенденцией развития для обоих на-
правлений является поиск путей и способов увели-
чения пропускной способности (рис. 1). Одним из
очевидных способов в этих случаях является
уве-
личение номинального напряжения
линии. В 70-х
годах прошлого века была доказана техническая
возможность передачи электроэнергии как по воз-
душным, так и по кабельным линиям при напряже-
ниях класса 1000 кВ [3]. Однако на-
ряду с этим начиная с 60-х годов ХХ
века в области кабельной техники
проводились исследования новых,
нетрадиционных видов подземной
передачи электроэнергии, таких,
как линии с форсированным охлаж-
дением (КЛ с ФО), газоизолирован-
ные (ГИЛ) и криогенные линии —
криопроводящие (КПКЛ) и сверх-
проводящие (СПКЛ) [4].
Важная роль кабельных линий
в формировании систем электро-
снабжения крупных городов и про-
мышленных зон объясняет то вни-
мание, которое уделяется им при
подготовке инженеров-электриков
по специальностям
«Электроэнер-
гетические системы и сети»
и
«Электроснабжение».
Дисциплина
«Кабельные линии высокого на-
пряжения»
появилась в учебных
планах этих специальностей в нача-
ле 70-х годов прошлого века. Пер-
вым лектором соответствующего курса в МЭИ была
доцент кафедры «Электроэнергетические системы»
(ЭЭС) к.т.н. Л.А.Солдаткина. С 1976 по 2007 год этот
курс читал автор этих строк. Его перу принадлежит
учебное пособие
«Основы техники подземной пе-
редачи электроэнергии»
(рис. 2), изданное в «Энер-
гоатомиздате» в 1999 году, которое предназначено
для студентов указанных специальностей [5].
В 1973—1990 гг. короткий лекци-
онный курс, посвящённый упомяну-
тым выше нетрадиционным типам
кабельных линий, читался автором
для преподавателей, проходивших
обучение в МЭИ на факультете
повышения квалификации препо-
давателей. С 2000 года по настоя-
щее время упрощённый курс для
сотрудников энергетических компа-
ний, не имеющих электроэнергети-
ческого образования, стал читаться
в соответствии с программами по-
вышения квалификации в Центре
подготовки и переподготовки по
электроэнергетике (ЦППЭ), Цен-
тре подготовки и переподготовки
по экологии энергетики (ЦППЭЭ) и
позднее в Корпоративном энергети-
ческом университете (КЭУ).
В последние 30 лет мы явля-
емся свидетелями значительных
изменений в области примене-
ния кабельных линий в системах
Рис. 1. Пути увеличения пропускной способности и направления развития техники подземной
передачи электроэнергии
Рис. 2. Обложка учебного
пособия по курсу
«Кабельные линии ВН»
«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2014, www.kabel-news.ru
56
электроснабжения крупных городов, таких, как Мо-
сква, Санкт-Петербург и др. Так, появились сети
20 кВ, рассматриваются варианты кабельных глубо-
ких вводов напряжением 500 и 330 кВ. Закончилась
эпоха маслонаполненных кабельных линий 110—
220 кВ [6]. Им на смену пришли линии, выполнен-
ные кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена
(СПЭ). Всё шире применяются такого типа кабели с
крупными сечениями (2000—2500 мм
2
) с сегменти-
рованными жилами. Стал применяться мониторинг
теплового состояния кабелей с использованием
оптоволоконных проводников, встроенных в прово-
лочные экраны кабелей с изоляцией из сшитого по-
лиэтилена. Начала применяться транспозиция таких
экранов, что позволяет повысить нагрузочную спо-
собность линии. Эти новшества потребовали соот-
ветствующего изменения конструкций концевых и
соединительных муфт. При сооружении кабельных
линий всё чаще стал применяться метод горизон-
тально направленного бурения (ГНБ).
Это далеко не полный перечень нетрадиционных
технических решений в области подземной переда-
чи электроэнергии. Обычно они обсуждаются на на-
учно-технических форумах, таких, как
UpGrid
(Элек-
тросетевой комплекс. Инновации. Развитие) [7],
на семинарах и конференциях в рамках выставок
«Электрические сети России»
и
Cabex.
Важную
роль в информационной поддержке этих меропри-
ятий играют технические журналы, среди которых,
конечно, в первую очередь надо отметить такие, как
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» и
«КАБЕЛЬ-news».
Информация обо всех упомянутых выше иннова-
циях, естественно, должна отражаться в материалах
лекционного курса и ещё в большей степени в учеб-
ных пособиях по рассматриваемой дисциплине. Чте-
ние лекций в настоящее время, в свою очередь, так-
же претерпело значительную трансформацию. Ушла
в прошлое чёрная доска, на которой мелом препо-
даватель изображал необходимые объекты, схемы и
писал формулы. Сегодня выступление лектора со-
провождается показом слайдов и видеофрагментов,
на которых представлена требуемая графическая и
текстовая информация, с использованием проекто-
ра, сопряжённого с компьютером (рис. 3).
Методическая задача
лектора состоит в отбо-
ре и структуризации материала применительно к
категориям обучаемых и отведённому в программе
обучения количеству академических часов на изло-
жение предмета. Что же касается упомянутого выше
учебного пособия [5], писавшегося почти 20 лет на-
зад, то очевидно, что оно устарело и требует суще-
ственной переработки с учётом отмеченных выше
новых моментов и современных подходов к препо-
даванию специальных дисциплин.
ВОЗМОЖНОСТИ И ОГРАНИЧЕНИЯ
Эта часть статьи предназначена тем, кто имеет
недостаточное представление о современной си-
стеме подготовки кадров в высших учебных заве-
дениях. Для тех, кто получал высшее техническое
образование в советское время, сегодня не просто
понять и принять те перемены, которые произошли в
этой сфере с момента распада СССР. Многие годы в
технических вузах выпускнику вручали диплом, где
было написано, что ему «присвоена квалификация
инженера
-…». Далее шло название области техни-
ки («…
-электрика»
,
«электромеханика»
и т.п.), а
вслед за этим «по
специальности
…» (например,
«Электрические станции», «Электроснабжение и
т.п.»). Сегодня слово «инженер» заменено на «
спе-
циалист
», а слово «специальность» — на «
образо-
вательная программа
» или «
профиль
».
Эта трансформация связана со стремлением
России идти в ногу с европейским движением в на-
правлении унификации систем высшего профессио-
нального образования (ВПО). Несколько общих слов
об этом движении, которое в последние 15 лет при-
нято называть
Болонским процессом
(рис. 4) [8, 9].
Болонский процесс — это процесс сближения и
гармонизации систем образования стран Европы с
целью создания единого европейского пространства
высшего образования. Его начало можно отнести к
середине 1970-х годов, когда Советом министров
Европейского Союза была принята Резолюция о
первой программе сотрудничества в сфере обра-
зования. Официальной датой начала процесса при-
нято считать 19 июня 1999 года, когда в итальян-
ском городе Болонья на специальной конференции
министры образования 29 европейских государств
приняли декларацию «Зона европейского высшего
образования», или
Болонскую декларацию
. При
этом Болонский процесс открыт для присоединения
Актуально
ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ
Рис. 3. Перед началом чтения лекций
по курсу КЛВН
«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2014, www.kabel-news.ru
57
других стран и в настоящее время объ-
единяет 47 стран. Россия присоединилась
к Болонскому процессу в сентябре 2003
года на берлинской встрече министров
образования европейских стран.
Болонская декларация содержит
семь
ключевых положений
.
1. Содействие европейскому сотрудни-
честву в
обеспечении качества
и гаран-
тий качества образования.
2. Внедрение внутривузовских систем
контроля качества образования
и при-
влечение к внешней независимой оценке
деятельности вузов всех заинтересован-
ных сторон: представителей академического со-
общества, государства, студентов и работодателей.
3. Принятие
системы сопоставимых степеней
,
в том числе через внедрение приложения к дипло-
му для обеспечения возможности трудоустройства
европейских граждан и повышения международной
конкурентоспособности европейской системы выс-
шего образования.
4. Введение
двухуровневого обучения
: бака-
лавриат и магистратура.
5. Внедрение европейской системы перезачёта
за-
чётных единиц трудоёмкости
для поддержки круп-
номасштабной студенческой мобильности (система
«
кредитов
»). Она также обеспечивает право выбо-
ра студентом изучаемых дисциплин. За основу была
принята ECTS (European Credit Transfer System) —
накопительная система оценок для достижения це-
лей концепции «
обучение в течение всей жизни
».
6.
Развитие мобильности
учащихся, профес-
сорско-преподавательского состава (ППС) и других
категорий работников сферы образования путём за-
чёта периода времени, затраченного ими на рабо-
ту в европейском регионе. Разработка и внедрение
стандартов транснационального образования
.
7. Поддержание и развитие традиционного
ев-
ропейского подхода к реализации высшего об-
разования
, особенно в области развития учебных
планов, межинституционального сотрудничества,
схем мобильности и совместных программ обуче-
ния, практической подготовки и проведения научных
исследований.
Понятно, что реализация всех этих положений по-
тенциально должна способствовать расширению об-
разовательных возможностей населения, повыше-
нию качества обучения и унификации его уровней в
европейских странах.
Обратите внимание на четвёртое положение —
вот по какому вопросу разгорелась у нас дискус-
сия между «консерваторами» и «инноваторами»,
которые ратовали за внедрение у нас европейской
двухуровневой системы и отказ от подготовки «ин-
женеров». В итоге здравый смысл возобладал и был
достигнут компромисс, согласно которому
в России законодательно была закрепле-
на
трёхуровневая
система [10]:
• «
бакалавриат
», то есть ВПО, под-
тверждаемое присвоением лицу, успешно
прошедшему итоговую аттестацию, ква-
лификации (степени) «
бакалавр
» (срок
обучения по очной форме — четыре года);
• «
подготовка специалиста
», то есть
ВПО, подтверждаемое присвоением лицу,
успешно прошедшему итоговую аттеста-
цию, квалификации (степени) «
специ-
алист
» (срок обучения по очной форме —
не менее пяти лет);
• «
магистратура
», то есть ВПО, подтверждаемое
присвоением лицу, успешно прошедшему итого-
вую аттестацию, квалификации (степени) «
ма-
гистр
» (срок обучения — два года после получе-
ния степени бакалавра).
После присоединения России к Болонскому про-
цессу приказом Министерства образования и на-
уки РФ в 2005 году был введён в действие «План
мероприятий по реализации положений Болонской
декларации в РФ». Координатором действий ответ-
ственных за выполнение заданий этого плана орга-
низаций был назначен Национальный фонд подго-
товки кадров (НФПК).
В Московском энергетическом институте под-
готовка бакалавров началась в уже далёком 1992
году, и спустя четыре года, в июне 1996 года, впер-
вые выпускникам вручались
дипломы бакалавров
.
В то время представители электроэнергетических
предприятий с непониманием и определённым сар-
казмом отнеслись к появлению на рынке труда ба-
калавров. Их реакция была примерно следующей:
«
Бакалавр — это недоученный инженер?
». Спра-
ведливости ради стоит отметить, что количество
выпускников, закончивших своё обучение в вузе
после получения диплома бакалавра, оказалось
мизерным. Большинство студентов считали более
престижным получить второй диплом —
диплом
специалиста
. Что же касается магистратуры, то на
обучение по соответствующей программе, заверша-
ющейся защитой
магистерской диссертации
, шли
только наиболее талантливые и склонные к научно-
исследовательской работе студенты, число которых
по каждому направлению весьма незначительно.
Обучение студентов при любом уровне подготов-
ки сегодня осуществляется в соответствии с Феде-
ральными государственными образовательными
стандартами (ФГОС). Это стандарты третьего по-
коления, разработанные с учётом положений Болон-
ской декларации, в частности, основанных на так на-
зываемом
компетентностном подходе
.
В качестве примера рассмотрим ФГОС ВПО при-
менительно к подготовке бакалавров по направ-
Актуально
ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ
Рис. 4. Логотип
Болонского
процесса
«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2014, www.kabel-news.ru
58
лению 140400 «
Электроэнергетика и электро-
техника
», утверждённый приказом Министерства
образования и науки РФ № 710 от 08.12.2009 [11].
В разделе IV даётся характеристика профессио-
нальной деятельности выпускников, перечислены
объекты и возможные
виды
их будущей
деятель-
ности
. К числу последних отнесены проектно-кон-
структорская, производственно-технологическая,
организационно-управленческая, научно-исследо-
вательская, монтажно-наладочная и сервисно-экс-
плуатационная.
А в разделе V, посвящённом требованиям к ре-
зультатам освоения основных образовательных про-
грамм бакалавриата, перечислены
компетенции
,
которыми должен обладать выпускник. Все компе-
тенции разделены на две категории: общекультур-
ные (ОК) и профессиональные (ПК). Последние, в
свою очередь, содержат общие профессиональные
компетенции и компетенции, соответствующие каж-
дому из перечисленных выше видов деятельности.
Всего профессиональная категория насчитывает
51 компетенцию.
Хотя перечень компетенций по видам деятель-
ности в основном отражает современные потреб-
ности в образовательном уровне специалиста, но
при его составлении, видимо, ещё не учитывалось
то обстоятельство, что вместо традиционной ранее
схемы организации сооружения объекта в рамках
взаимоотношений «генподрядчик — субподряд-
чики» сейчас всё чаще практикуется сооружение
объектов «под ключ», которое берут на свои пле-
чи
инжиниринговые компании,
выступающие в
роли
EPC-подрядчиков.
Аббревиатура
ЕРС
со-
ответствует начальным буквам трёх английских
слов:
еngineering
(проектирование),
procurement
(поставка оборудования),
constraction
(строитель-
ство) [12]. В качестве примеров компаний, успешно
функционируюших как такие подрядчики, можно
назвать ОАО «Энергостройинвест-Холдинг», ОАО
«Группа Е4» и др. Видимо, имеет смысл выяснить у
руководства таких организаций, не стоит ли допол-
нить перечень профессиональных компетенций та-
кими, которые отражают специфику деятельности
их сотрудников.
В разделе VI стандарта содержатся требования
к структуре основных образовательных программ
(ООП) бакалавриата. ООП состоит из следующих
учебных циклов
:
• гуманитарный, социальный и экономический;
• математический и естественно-научный;
• профессиональный.
Каждый учебный цикл имеет
базовую
(обя-
зательную) часть и
вариативную
(профильную),
устанавливаемую вузом. Вариативная часть даёт
возможность расширения и углубления знаний,
умений и навыков, необходимых для успешной
профессиональной деятельности или для продол-
жения профессионального образования в маги-
стратуре.
В образовательном стандарте подготовки бака-
лавров по направлению 140400 [11] в таком разделе
основной образовательной программы, как «Про-
фессиональный цикл» для модуля «Электроэнер-
гетика», указано, что обучающийся должен знать
конструктивное выполнение воздушных и ка-
бельных линий электропередачи.
На основе образовательной программы раз-
рабатывается
учебный план
подготовки специ-
алиста соответствующего уровня. Это перечень
дисциплин, распределённых по годам и семестрам
обучения с указанием часов, отведённых на каж-
дый из видов занятий (лекции, лабораторные и
практические занятия, самостоятельная работа).
Так, например, в действующем учебном плане
подготовки бакалавров, обучающихся по профи-
лям «Электроэнергетические системы и сети» и
«Электроснабжение», на дисциплину «
Воздуш-
ные и кабельные линии
» (ВКЛ) отведено всего
30 лекционных часов в весеннем семестре тре-
тьего года обучения, из которых на кабельные
линии приходится ровно половина, то есть знания
о кабельных линиях даются студентам в весьма
ограниченном объёме с изложением лишь мини-
мального количества информации общего харак-
тера.
Пользуясь возможностью, замечу, что при оче-
редной корректировке ФГОС представляется целе-
сообразным рассмотреть вопрос о замене в ООП
дисциплины ВКЛ на дисциплину под названием
«
Технические средства передачи электроэнер-
гии
», как это уже принято при повышении квалифи-
кации и получении второго высшего образования в
ЦППЭ НИУ «МЭИ» [13].
Несколько лучшее положение имеют студенты,
которые после получения степени бакалавра про-
должают обучение по программам подготовки специ-
алистов или магистров. Так, в программе подготов-
ки «Оптимизация структур, параметров и режимов
систем электроснабжения и повышение эффектив-
ности их функционирования» в вариативную часть
профессионального цикла включена дисциплина
«
Кабельные линии систем
электроснабжения
»
(КЛ СЭС), которая преподаётся в 10-м семестре,
имеющем длительность 18 недель. В соответствую-
щем учебном плане на неё отводится 3 аудиторных
часа в неделю, то есть в сумме 54 академических
часа за семестр.
Информация о том, как в пределах общего ко-
личества выделенных в учебном плане на данную
дисциплину часов они распределяются между за-
планированными видами учебных занятий, служит
лектору курса основой для составления
рабочей
Актуально
ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ
«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2014, www.kabel-news.ru
59
программы
, в которой сформулированы темы каж-
дой лекции и каждого практического и лаборатор-
ного занятия. Вот тут-то, именно на этом этапе и
возникают «творческие муки» у того преподавателя,
которому приходится этим заниматься. Но об этом в
следующей части статьи.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Бушуев В.В.
Инновационная электроэнергетика
— 21. Технологические тенденции развития энер-
гетики // ЭЛЕКТРО, 2011, № 3, с. 2—8.
2.
Зуев Э.Н.
Подземные электропередачи — про-
шлое, настоящее и будущее // Энерго-info, 2008,
№ 9, с. 36—43.
3.
Справочник
по проектированию электрических
сетей. — 4-е изд. Под ред. Д.Л. Файбисовича. —
М.: ЭНАС, 2012.
4.
Ларина Э.Т.
Силовые кабели и высоковольтные
кабельные линии. — 2-е изд. — М.: Энергоатом-
издат, 1996.
5.
Зуев Э.Н.
Основы техники подземной передачи
электроэнергии. — М.: Энергоатомиздат, 1999.
6.
Архипов С.
Единая техническая политика элек-
тросетевого комплекса России // ЭЛЕКТРОЭНЕР-
ГИЯ. Передача и распределение, 2013, № 6 (21),
с. 30—33.
7.
Бердников Р.Н.
Новый форум UpGrid 2012. //
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение,
2012, № 5 (14), с. 24—25.
8.
Сайт
Агентства по контролю качества обра-
зования и развитию карьеры (АККОРК) —
www.akkork.ru/r/bolognese.
9.
Сайт
«Болонский процесс в России» Нацио-
нального фонда подготовки кадров (НФПК) —
www.bologna.ntf.ru.
10.
Федеральный закон Российской Федерации
от 24 октября 2007 г. № 232—ФЗ «О внесении из-
менений в отдельные законодательные акты Рос-
сийской Федерации (в части установления уров-
ней высшего профессионального образования)».
11.
Федеральный государственный образова-
тельный стандарт
высшего профессионального
образования по направлению подготовки 140400
Электроэнергетика и электротехника (квалифи-
кация (степень) «бакалавр»). www.fgosvo.ru/up-
loadfiles/fgos.
12.
Аношин А.О.
Под «золотой» ключ // Энергоэк-
сперт, 2008, № 5, с. 22—27.
13.
Основы
современной энергетики. Том 2. Совре-
менная электроэнергетика. Учебник для вузов.
4-е изд. — М.: Изд. дом МЭИ, 2008 (глава 10. Тех-
нические средства передачи электроэнергии).
Актуально
ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ
9
Оригинал статьи: Современный взгляд на содержание дисциплины «Кабельные линии высокого напряжения» (часть I)
В первой части данной статьи анализируется современное состояние преподавания дисциплины «Кабельные линии высокого напряжения» для студентов специальностей «Электроэнергетические системы и сети» и «Электроснабжение» и предлагаются пути его модернизации в соответствии с инновационным развитием кабельной техники и её перспективным использованием в системах электроснабжения мегаполисов и крупных промышленных предприятий. Продолжение статьи в следующем номере.