Учет качественных показателей при оценке целесообразности применения силовых электрических кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

76

КАБЕЛЬНЫЕ

ЛИНИИ

Учет качественных показателей при 
оценке целесообразности применения 
силовых электрических кабелей 
с изоляцией из сшитого полиэтилена

Разработана

методика

учета

показателей

надежности

работы

, 

удобства

монтажа

, 

про

–

пускной

способности

и

влияния

на

окружающую

среду

при

оценке

целесообразности

применения

силовых

электрических

кабелей

напряжением

 6–10 

кВ

с

изоляцией

из

сши

–

того

полиэтилена

. 

Показано

, 

что

использование

критерия

приведенных

затрат

не

позво

–

ляет

учесть

такие

характеристики

силовых

электрических

кабелей

, 

как

удобство

монта

–

жа

, 

их

пропускную

способность

, 

надежность

работы

, 

влияние

на

окружающую

среду

.

Подгайский

С

.

И

.,

председатель Совета директоров ООО ПО «Энергокомплект», Заслуженный энергетик Республики Беларусь

К 

важнейшему  показателю,

характеризующему надеж-

ность  работы  кабельной 

линии,  относится  пара-

метр  потока  отказов  (или  удель-

ная повреждаемость под рабочим 

напряжением  в  течение  года,  от-

носящаяся к единичной длине ли-

нии), значение которого стремятся 

иметь наименьшим.

Меньшее  влияние  на  окру-

жающую  среду  обеспечат  элек-

трические  кабели  без  свинцовых 

оболочек,  с  изоляцией  без  про-

питочного состава или нефтяного 

масла  в  канале,  с  более  низкой 

температурой нагрева токопрово-

дящих  жил,  с  менее  токсичными 

материалами наружной оболочки.

Более  удобными  при  монтаже 

считаются кабели, имеющие мень-

ший наружный диаметр, меньший 

допустимый  радиус  изгиба,  воз-

можность  прокладки  без  их  подо-

грева  при  отрицательных  темпе-

ратурах  воздуха,  меньшую  массу 

барабанов  с  кабелем,  вывозимых 

на  трассу  для  сооружения  линии 

одной  и  той  же  длины,  меньшее 

количество соединительных муфт, 

большую  допустимую  разность 

уровней прокладки кабеля.

Рассмотрим возможность оцен-

ки показателя «удобство монтажа» 

применительно  к  силовым  кабе-

лям  с  бумажной  и  искусственной 

изоляцией.

Соотношение наружных диаме-

тров и допустимых радиусов изги-

ба силовых электрических кабелей 

с различной изоляцией по данным 

[1, 2] приведены в таб лице 1.

Соотношения, указанные в таб-

лице  1,  получены  исходя  из  того, 

что  допустимый  радиус  изгиба 

силовых  электрических  кабелей 

с  изоляцией  из  сшитого  полиэти-

лена  (то  есть  кратность  радиуса 

внутренней  кривой  изгиба  кабеля 

по  отношению  к  наружному  диа-

метру  кабеля)  равен:  15  и  12  на-

ружных диаметров соответственно 

для  одножильных  (напряжением 

6–110  кВ)  и  трехжильных  (напря-

жением 6–35 кВ). Допустимый ра-

диус изгиба трехжильных силовых 

электрических кабелей с бумажно-

масляной изоляцией напряжением 

6–35  кВ  равен  15  наружным  диа-

метрам для кабелей со свинцовой 

оболочкой; 25 — для трехжильных 

кабелей  напряжением  6–35  кВ 

с алюминиевой оболочкой и одно-

жильных бронированных и небро-

нированных  кабелей  в  свинцовой 

или алюминиевой оболочке напря-

жением 110 кВ.

Нами  установлено,  что  масса 

барабанов с трехжильным кабелем 

с  бумажно-масляной  изоляцией 

(в том числе пропитанной нестека-

ющим составом) с алюминиевыми 

или  медными  жилами  со  свинцо-

вой  или  алюминиевой  оболочкой 

на  напряжение  6–35  кВ  больше 

массы  барабанов  с  трехжильным 

кабелем  с  изоляцией  из  сшитого 

полиэтилена в 1,06÷1,93 раза. Ис-

Табл. 1. Соотношение наружных диаметров и допустимых радиусов изгиба кабелей с различной изоляцией

Номинальное

напряжение,

кВ

Наружный диаметр кабеля (о.е.)

с изоляцией

Допустимый радиус изгиба кабелей (о.е.) с изоляцией

бумажно-

масляной

из сшитого

полиэтилена

бумажно-масляной с оболочкой

из сшитого

полиэтилена*

Трехжильные кабели

свинцовой

алюминиевой

6–10

1,0

1,2

1,0

1,0

0,8 / 0,48

20–35

1,0

0,9

1,0

1,0

0,8 / 0,48

Трехжильные

Трехжильные

Трехжильные кабели

Одножильные

* 

числитель

 — 

по

сравнению

с

кабелем

со

свинцовой

оболочкой

, 

знаменатель

 — 

по

сравнению

с

кабелем

с

алюминиевой

оболочкой

.

77

ключение  составляет  трехжиль-

ный кабель с бумажной изоляцией 

типа ААШв (с алюминиевыми жи-

лами  и  алюминиевой  оболочкой 

с  наружным  выпрессованным  по-

ливинилхлоридным  шлангом)  на 

напряжение  6  и  10  кВ,  масса  ко-

торого  не  превышает  0,87  массы 

кабеля с изоляцией из сшитого по-

лиэтилена.

Масса  барабанов  с  одножиль-

ными  кабелями  на  напряжение 

6 и 10 кВ с изоляцией из сшитого 

полиэтилена  меньше  массы  ба-

рабанов  с  трехжильным  кабелем 

с бумажно-масляной изоляцией на 

это же напряжение в 1,17÷1,5 раза.

Это  указывает  на  меньшую 

массу  перемещаемого  груза  при 

сооружении кабельной линии.

Возможный диапазон темпера-

тур,  при  которых  может  произво-

диться  прокладка  кабеля  без  его 

предварительного подогрева [2, 3]:

– кабели  с  бумажно-масляной 

изоляцией  —  41°С  (от  0°  до 

40°С);

– кабели  с  полиэтиленовой  изо-

ляцией — от –15°С или –20°С 

до  +40°С,  включая  и  0°С  (то 

есть 56°С (кабели с по ли ви нил-

хло рид ной  оболочкой)  и  61°С 

(кабели с полиэтиленовой обо-

лочкой)).

Следовательно,  диапазон  тем-

ператур, при которых может произ-

водиться прокладка кабеля без его 

предварительного  подогрева,  для 

кабелей  с  изоляцией  из  сшитого 

полиэтилена примерно в 1,4 раза 

больший,  чем  для  кабелей  с  бу-

мажно-масляной изоляцией.

Кабели с изоляцией из сшитого 

полиэтилена допускают неограни-

ченную  разность  высот  проклад-

ки, в то время как допустимая раз-

ность  высот  прокладки  кабелей 

с  бумажно-масляной  изоляцией 

составляет  15  м,  что  численно 

может  быть  описано  следующим 

образом:
 



h

 = 

A 

lg

(

h

n 

/

h

), 

(1)

где 



h

 — оценка увеличения раз-

ности  высот  прокладки  кабелей 

с  изоляцией  из  сшитого  полиэти-

лена; 

h

n

, 

h

 — допустимая разность 

высот прокладки кабелей с изоля-

цией из сшитого полиэтилена (для 

условий  Республики  Беларусь 

больше  1000–1500  м  не  требует-

ся)  и  допустимая  разность  высот 

прокладки  кабелей  с  бумажно-

масляной изоляцией (равна 15 м); 

A

 — коэффициент.

При  указанных  крайних  зна-

чениях 

h

n

и 

h

  их  отношение  рав-

но  100,  и  значение 



h

  =  2

A

.  При

A

 = 1, 



h

 = 2,0.

Интегральное 

соотношение 

удобства  монтажа  дадим  на  ос-

нове  метода  многоцелевой  опти-

мизации  применительно  к  рас-

смотренным  кабельным  линиям 

напряжением  6–110  кВ  с  различ-

ной изоляцией.

Задачу сформулируем в следу-

ющем  виде.  Необходимо  оценить 

степень удобства монтажа кабель-

ных линий напряжением 6–110 кВ 

с  различной  изоляцией  при  обес-

печении:  минимальной  массы  ба-

рабанов  с  кабелем,  вывозимых 

на  трассу  линии;  минимального 

наружного диаметра кабеля; мини-

мального допустимого радиуса его 

изгиба;  максимального  диапазона 

температур при прокладке кабеля 

без  его  предварительного  подо-

грева;  максимальной  допустимой 

разности высот прокладки кабеля.

Установлены  относительные 

значения  показателей  указанных 

целей.  При  этом  показатели,  от-

носящиеся к кабелям с бумажно-

масляной  изоляцией,  приняты  за 

единицу. 

Оказалось,  что  трехжильный 

и одножильный кабели с изоляци-

ей из сшитого полиэтилена более 

удобны  при  монтаже  кабельных 

линий  электропередачи  напряже-

нием 6–110 кВ.

Монтаж  трехжильных  кабе-

лей  с  изоляцией  из  сшитого  по-

лиэтилена  напряжением  6–10  кВ 

и  20–35  кВ  отличается  большим 

удобством  примерно  в  1,1  раза 

по  сравнению  с  монтажом  трех-

жильных кабелей с бумажно-мас-

ляной  изоляцией  типов  АСБ,  СБ 

и в 1,35 раза по сравнению с мон-

тажом трехжильных кабелей типа 

ААБ.

Так как значения критерия оп-

тимизации  при  сопоставлении 

удобства монтажа кабелей с изо-

ляцией  из  сшитого  полиэтилена 

и  кабелей  с  бумажной  изоляци-

ей  напряжением  6  и  10  кВ  типов 

ААШв,  ЦАСБ,  ЦСБ  отличается 

менее,  чем  на  20%,  то,  следова-

тельно,  предпочтение  не  может 

быть  отдано  какому-либо  из  рас-

сматриваемых вариантов, то есть 

значение  показателя  «удобство 

монтажа» в данном случае разли-

чается не существенно.

Монтаж  одножильного  кабе-

ля  с  изоляцией  из  сшитого  поли-

этилена  на  напряжение  6–35  кВ 

отличается  большим  удобством 

в  1,3  раза  по  сравнению  с  мон-

тажом трехжильного кабеля с бу-

мажно-масляной изоляцией. 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Метод многоцелевой оптимизации 

позволил дать комплексную оцен-

ку  удобства  монтажа  кабельной 

линии,  включающую  оценку  мас-

сы барабанов с кабелем, необхо-

димых для монтажа одного кило-

метра линии, значений наружного 

диаметра  и  допустимого  радиуса 

изгиба,  диапазона  допустимых 

температур при прокладке кабеля 

без  его  предварительного  подо-

грева, допустимой разности уров-

ней прокладки кабеля.

В результате установлено, что

монтаж  трехжильного  кабеля 

с  изоляцией  из  сшитого  полиэти-

лена  отличается  большим  удоб-

ством  по  сравнению  с  монтажом 

трехжильных кабелей с бумажной 

изоляцией.

Монтаж  одножильного  кабе-

ля  с  изоляцией  из  сшитого  по-

лиэтилена  отличается  большим 

в 1,3 и в 1,4 раза удобством мон-

тажа  по  сравнению  с  монтажом 

трехжильного  кабеля  напряжени-

ем  6–35  кВ  или  монтажом  одно-

жильного 

маслонаполненного 

кабеля напряжением 110 кВ с бу-

мажной  изоляцией  соответствен-

но.  

ЛИТЕРАТУРА
1.  Кабели и провода. Каталог продук-

ции.  Витебск:  Производственное 

объединение  «Энергокомплект», 

2017. 117 с.

2.  Пантелеев  Е.Г.  Монтаж  и  ремонт 

кабельных  линий.  Справочник 

электромонтажника.  М.:  Энерго-

атомиздат, 1990. 288 с.

3.  ТКП 611-217. Силовые кабельные 

линии  напряжением  6–110  кВ. 

Нормы  проектирования  по  про-

кладке  кабелей  с  изоляцией  из 

сшитого  полиэтилена  пероксид-

ной сшивки. Минск: Министерство 

энергетики  Республики  Беларусь, 

2017. 103 с.

№

 3 (66) 2021