Требования к современной кабельной арматуре и факторы, влияющие на сокращение срока службы кабельных линий

Page 1
background image

Page 2
background image

122

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

МАРКЕЛОВ И.А., 

региональный директор по продажам,

Д.А. ДОЛЖЕНКОВ.,

 

главный специалист по технической поддержке,

 ООО «Тайко Электроникс Рус»

ТРЕБОВАНИЯ К СОВРЕМЕННОЙ КАБЕЛЬНОЙ 
АРМАТУРЕ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА 
СОКРАЩЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ КАБЕЛЬНЫХ 
СИСТЕМ

О

бычно рассматривают факторы, кото-
рые влияют на увеличение надёжно-
сти и срока службы кабельных линий 
(КЛ), на самом деле эти же факторы 

могут работать и наоборот, т.е. сокращать срок 
службы и снижать надёжность КЛ. Схематично 
взаимодействие этих фактров можно предста-
вить в виде диаграммы (Рис. 1). В этом докладе 
мы постараемся рассмотреть возможное отри-
цательное воздействие каждого из элементов 
представленной диаграммы, остановимся на 
отрицательной направленности этих факторов, 
чтобы по возможности избежать их в дальней-
шем.

Кабельная линия

 — это кабель плюс 

кабельная арматура (КА). Одно без другого 

существовать не может. Кабели отличаются друг 
от друга по типу изоляции, по конструкции и т.д., 
поэтому существует великое множество разно-
образных кабелей. Под каждый тип и конструк-
цию кабеля должна быть разработана своя КА, 
и для каждого конкретного случая должно быть 
полное соответствие всех параметров кабеля 
и устанавливаемой на нём КА. Только в этом 
случае на КЛ могут распространяться гарантии 
производителей кабеля и КА (рис. 1).

Кто в первую очередь заинтересован в каче-

ственной и надёжной КЛ? Конечно же, эксплуа-
тирующая организация. Именно 

эксплуатация

 

доводит до проектной организации свои поже-
лания в виде ТЗ или ТУ. 

Проектный институт 

разрабатывает проект и закладывает опреде-

лённый тип кабеля и соответствующую 
КА к нему. Уже на этом этапе можно 
совершить ошибку, неправильно 
выбрав конструкцию кабеля и КА для 
конкретных условий эксплуатации, 
что может существенно повлиять на 
надёжность КЛ.

Производители кабеля

 должны 

отвечать за качество своей продукции, 
что выражается в наличии сертифика-
тов и, самое главное, наличии отчётов 
испытаний, которые могут у них запро-
сить все те, кто отвечает за КЛ, для 
подтверждения заданных параметров.

Качественная изоляция из сшитого 


Page 3
background image

123

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

полиэтилена рассчи-
тана на долгие годы 
надёжной работы, но 
из-за ошибок и наруше-
ний в технологии произ-
водства в кабеле могут 
появиться дефектные 
участки, которые в том 
числе могут не опреде-
литься во время приё-
мо-сдаточных испыта-
ний, но которые могут 
намного сократить срок 
службы КЛ (рис. 2, 3).

Перенапряжения в сети, испытания КЛ повы-

шенными напряжениями, перегрузки, сквоз-
ные токи к.з., повышенные токи в экранах, 
длительные частичные разряды (ЧР) и другие 
факторы стараются опустить кривую жизни 
кабеля и таким образом напрямую сокращают 
срок жизни КЛ (рис. 4). Таким образом, задачей 
для эксплуатирующей организации является 
обеспечение, насколько это возможно, наибо-
лее благоприятных условий эксплуатации КЛ.

Далее вступает в действие 

подрядная орга-

низация

, которая может выполнить работы по 

прокладке кабеля и монтажу КА таким образом, 

Рис. 1. Факторы, влияющие на качество КЛ 

Рис. 3. Пять видов дефектов в кабеле

1

4

5

3

2

Рис. 2. Ухудшение электрической прочности изоляции за время 

эксплуатации

Годы


Page 4
background image

124

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

оболочку кабеля и раньше време-
ни не разгерметизировать его 
(рис. 5, 6, 7).

Следующий элемент системы 

КЛ — 

кабельная арматура

. КА, 

как и кабель, должна быть серти-
фицирована, а значит, испытана, 
и иметь соответствующие отчёты 
испытаний. 

Производитель КА 

обязан по требованию предоста-
вить отчёты испытаний, прове-
дённых в сертифицированных 
испытательных центрах.

По существующей практике во 

многих странах сертифицирован-
ная и испытанная в независимых 
лабораториях КА может быть 
установлена на любой соответ-

ствующий ей сертифицированный и испытанный 
кабель, т.е. нет необходимости в дополнитель-
ных совместных испытаниях многочисленных 
возможных вариантов производителей: кабель + 
КА. У нас в России рассматривается конкретная 
кабельная система, т.е. система конкретных 
производителей кабеля и КА, которые прошли 
дополнительные совместные испытания. Наде-
емся, что тенденция будет смещаться в сторону 

Рис. 4. Кривые жизни кабеля

Рис. 5. Применение специального 

оборудования при прокладке кабеля

Рис. 7. Применение кап

Рис. 6. Укладка кабеля в траншее без 

подушки недопустима

что не спасут никакие самые надёжные кабели 
или КА. Во-первых, подрядная организация 
должна быть аккредитована, а во-вторых — 
иметь необходимое современное монтажное 
оборудование для того, чтобы ни в коем случае 
не сломать кабель, не повредить наружную 

Кабельная траншея

Кабель/муфта

Заполнение траншеи


Page 5
background image

125

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

универсализации решений и не потребуются 
дополнительные испытания для подтверждения 
работоспособности КЛ, состоящей из сертифи-
цированных по отдельности кабеля и КА. Такое 
решение намного увеличивает гибкость при 
выборе производителей кабеля и КА.

Если мы говорим о сетях на средний класс 

напряжения с изолированной нейтралью, то 
здесь возникает очень серьёзный вопрос о 
сечении экрана кабеля, по которому при одно-
фазном замыкании на землю длительно могут 
протекать достаточно большие токи, и поэтому 
очень важно в КА иметь хороший и испытанный 
контакт заземления экрана, рассчитанный на 
заданную нагрузку. В отдельных кабельных 
сетях эксплуатация запрашивает испытания 
системы заземления, включая контактное соеди-
нение, на длительную нагрузку до 300 А. Это 
важное требование для контакта, выполненного 
по любой технологии, горячей (пайка) или холод-
ной (опрессовка, болтовое соединение, механи-
ческое непаянное соединение).

В этом случае производитель КА должен 

подтвердить это требование отчётами испытаний 
представленной контактной системы (рис. 8).

Внешние воздействия

, как правило, влияют 

отрицательно на надёжность КЛ. Очень важно, 
чтобы для открытой установки применялись 
испытанные ультрафиолетостойкие материа-
лы, рассчитанные на заявленный срок службы 
КЛ. Поверхность концевых муфт для наружной 
установки в тоже время должна быть стойкой к 
мокрым разрядам по поверхности, т.е. трекин-
го-эрозионностойкой. Соединительные муфты 

в земле должны надёжно работать под водой, 
например в условиях появления грунтовых вод 
или наводнений. Для России КЛ допонительно 
должна быть испытана на работоспособность 
при окружающей температуре до -60°С и т.д. 
(рис. 9).

Материалы и компоненты муфт.

 Фактиче-

ски производитель КА поставаляет не муфту, 
а комплект материалов. Этот комплект мате-
риалов становится муфтой, которая испытана 
и соответствует заявленным характеристикам, 
только в том случае, если её соберёт обученный 
кабельщик в чётком соответствии с монтажной 
инструкцией. Если кабельщик не обучен, то 
есть очень большая вероятность, что он непра-
вильно разделает кабель или совершит ошибки, 
несовместимые с нормальной работой муфты, 
даже если будут выполнены все операции по 

Рис. 8. Испытания непаянного соединения до 300 А

Рис. 9. Результат 5-летнего воздействия 

солнца на наружный покров кабеля


Page 6
background image

126

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

монтажной инструкции. Другая опасность, если 
кабельщик не будет до конца выполнять требо-
вания монтажной инструкции из-за халатности, 
небрежности, спешки или без необходимого 
инструмента, тогда в результате опять будет 
собрана муфта, не соответствующая оригиналь-
ной конструкции разработчика КА. И, в третьих, 
если кабельщик не использует все мариалы из 
комплекта муфты или внесёт в конструкцию 
какие-либо материалы не из комплекта, то авто-
ром получившейся конструкции муфты будет сам 
кабельщик, а не производитель КА. В этом случае 
не спасут никакие самые уникальные техноло-
гии и материалы, будь то материалы с самым 
эффективным выравниванием напряжённости 

электрического поля, сложные многослойные 
композиционные корпусы, уникальные клеи и 
герметики, например для перехода с кабелей с 
бумажной изоляцией на кабели с изоляцией из 
сшитого поплиэтилена.

Одним из важнейших компонентов КА 

явлются контактные соединения. В настоящее 
время большинство контактных соединений в 
КА — это механические болтовые соединители 
со срывом головки болта. Сейчас разработаны 
такие соединители на напряжение до 245 кВ 
и сечением до 2500 мм

2

 на медные и алюми-

ниевые жилы. Очень часто электрические 
контактные соединения испытываются только 
в составе КА. Такие испытания, естественно, 
необходимы для подтверждения работоспособ-
ности муфты в сборе, но для контактов имеются 
свои специальные требования. Если сравнивать 
ГОСТ 10434-82/ГОСТ 17441-84 на электриче-
ские контакты и, например, IEC 61238-1 2006, то 
требовавния последнего жёстче. Так, например, 
по МЭК испытательная цепочка проходит после-
довательность электрических испытаний, кото-
рая включает в том числе испытания на токи к.з. 
с разогревом жилы до +250°С — шестикратно. 
По ГОСТ образцы контактных соединений на 

Рис. 10. Испытания электрических контактов

Рис. 11. За надёжностью КЛ стоит кабельщик


Page 7
background image

127

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

токи к.з. проходят испытания 3 раза. Таким 
образом, можно заключить, что контактные 
соединения, прошедшие испытания в соответ-
ствии с МЭК, можно считать более надёжными. 
В последнее время часто обсуждаются вопросы 
применения различных конструкций и техно-
логий электрических соединений, в частности 
для механических соединителей для кабелей 
с бумажной изоляцией на напряжение 6/10 кВ 
рассматриваются двух- и четырёхболтовые 
конструкции. С нашей точки зрения нельзя 
делать выбор соединителя на основании коли-
чества болтов и исключать полностью двух-
болтовые конструкции. Применимость любых 
конструктивов в первую очередь необходимо 
рассматривать и сравнивать с точки зрения 
результатов их испытаний как электрических, 
так и механических в соответствии со стандар-
тами на контактные соединения независимо от 
конструкции и уже на этом основании делать 
выводы об их пригодности (рис. 10).

Итак, мы подошли к самому последнему 

фактору, влияющему на конечный результат всей 
КЛ, и этот фактор человеческий. 

Кабельщик

 — 

последняя инстанция во всей цепочке процесса 
монтажа КЛ, и от его работы во многом зави-
сит надёжность или слабость всей КЛ (рис. 11). 
Именно ему доверяется наиболее сложная и 
ответственная работа — монтаж муфт. Можно 
сравнить работу кабельщика либо с минёром, 
который, выполняя работу некачественно, закла-
дывает мину замедленного действия в КЛ, либо с 
сапёром, которому ошибаться нельзя ни разу, а 
это возможно только блогадаря знаниям теории, 
полученным на обучении, и путём постоянной 
практики (рис. 12). 

Поэтому качество конечного изделия, т.е. КА, 

а значит и всей КЛ, во многом зависит от квали-
фикации кабельщика и его опыта, причём чем 
выше напряжение, тем выше цена допущенной 
ошибки и поэтому для кабельщика нужна высо-
кая квалификация и опыт. На напряжении 20 
или 35 кВ от кабельщика требуется более совер-
шенное владение практическими приёмами и 
навыками разделки кабелей, знаний базовых 
конструкций кабелей и муфт, теоритические 
знания основ электротехники. Действительно, 
после того как муфта смонтирована, очень 

Рис. 12. Рабочие примеры качественной и некачественной разделки кабелей


Page 8
background image

128

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

сложно определить, хорошо или плохо она 
была собрана. Скрытые дефекты очень часто 
не определяются приёмочными испытаниями 
КЛ, но они могут проявиться через некоторое 
время: от нескольких месяцев до нескольких лет 
(рис. 13). Это ещё раз подтверждает важность 
опыта и подготовленности кабельщика.

За последние десятилетия в нашей стране 

произошёл провал в подготовке профессиональ-
ных технических кадров. В крупных городских 
кабельных сетях (а также в электромонтажных 
компаниях, которые постоянно работают с КЛ) 
это не так ощутимо, потому что в этих органи-
зациях существует своя техническая политика, 
есть учебные центры по обучению, монтаж 
муфт происходит регулярно, кабельные муфты 
именные, кабельщики проходят переподготовку, 
выходы из строя муфт разбираются и анализи-
руются. Но есть предприятия, где кабельщиков 
практически не осталось. В такую «группу риска» 
попали, например, крупные металургические и 
химические заводы или небольшие городские 

сети, которые для прокладки КЛ прибегают к 
помощи сторонних монтажных организаций, а 
для мелкого ремонта привлекают своих электро-
монтёров. И в том, и в другом случаях есть боль-
шая вероятность проведения работ не до конца 
обученным персоналом. Очень часто монтаж-
ные организации привлекают субподрядчиков, 
у которых зачастую нет сертифицированных 
кабельщиков. Большое значение для получения 
качественных муфт имеет правильная органи-
зации работ и рабочего места (рис. 14), так же 
как применение необходимого инструмента для 
качественной разделки кабеля.

У нас часто спрашивают: какое нормативное 

время определяется для монтажа муфты? Это 
время можно назвать только приблизительно. 
Для получения желаемого результата нужно 
всего лишь безошибочно выполнить все опера-
ции монтажа в соответствии с монтажной 
инструкцией производителя, а безошибочная 
работа иногда может занимать достаточно 
значительное время. Поэтому вам выбирать, что 
важнее, норма времени или качество.

В последнее время на кабельном рынке 

значительно увеличилось количество кабельных 
конструкций, появились новые высокотехноло-
гичные муфты. Но было бы опасным заблужде-
нием считать, что роль специалиста-кабельщика 
меняется или, хуже того, уменьшается. Основ-
ная работа кабельщика, а именно подготовка 
и разделка кабеля, остаётся всегда, поэтому 
кабельщик должен постоянно поддерживать 
свою «форму» и навыки, ведь от этого в конеч-
ном итоге и зависит надёжность КЛ, а значит, и 
надёжность электроснабжения.

Рис. 13. Деградация изоляции кабеля из-за скрытых дефектов монтажа после 

нескольких лет эксплуатации

Рис. 14. Неправильная организация 

рабочего места


Читать онлайн

Обычно рассматривают факторы, которые влияют на увеличение надёжности и срока службы кабельных линий (КЛ), на самом деле эти же факторы могут работать и наоборот, т.е. сокращать срок службы и снижать надёжность КЛ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»