Влияние различных факторов на надёжность кабельных систем

Page 1
background image

Page 2
background image

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

34

Н

е всегда проектировщик правильно выби-
рает тип кабеля. Работа кабеля в течение 
40—50 лет зависит от множества факторов. 

Влияние факторов на надёжность кабельных ли-

ний можно разделить на два типа: климатический и 
человеческий.

Об этих двух очень связанных вещах пойдёт речь 

в этом докладе.

Не секрет, что строительство кабельной линии 

электропередачи обходится в несколько раз дороже 
воздушной ЛЭП. Однако охрана окружающей сре-
ды, урбанизация и плотная застройка городов спо-
собствуют увеличению числа прокладки подземных 
высоковольтных кабельных систем. 

В свою очередь, сложность трасс, влияние широ-

кого спектра климатических факторов и необходи-
мость соблюдения норм и правил строительства КЛ 
толкают производителя на создание новых марок ка-
беля с уникальными потребительскими свойствами.

В процессе решения данной задачи возникает 

ряд вопросов:
•  как правильно определить область применения 

элементов КЛ;

•  как правильно подобрать марку кабеля;
•  как обеспечить правильные условия прокладки;
•  можно ли применять новые современные мате-

риалы или внести дополнительные свойства в 
кабель или кабельную линию, которые не пред-
усмотрены в ГОСТах и других действующих НТД;

•  необходимо ли техническое обслуживание и диа-

гностика? 
Решив данную задачу, можно уверенно гаранти-

ровать надёжную и безопасную работу кабельной 
системы в течение 40—50 лет. 

Одним из подтверждений этому служит увеличе-

ние срока службы кабеля некоторыми европейскими 

заводами с «не менее 30 лет» на «не менее 40 лет». 
Можно не сомневаться в том, что они имеют на это 
основания.

 Разберём реальный пример вновь строящейся 

распределительной сети 20/0,4 кВ ИЦ «Сколково», в 
котором завод «ТАТКАБЕЛЬ» содействует в вопро-
сах проектирования.  Длина кабеля — около 1000 км.

Основные особенности данной сети следующие:

•  прокладка кабеля как в  коллекторе, так и в зем-

ле; 

•  наличие обслуживаемых трансформаторных и 

распределительных подстанций; 

•  кабели не должны поддерживать горение;
•  требование к минимизации количества соедини-

тельных муфт в туннеле.
Способность кабеля работать под воздействием 

внешних факторов в основном обуславливается его 
наружными покровами.

Рассмотрим их основные варианты. 

Полиэтилен

Плюсы:

•  обладает высокой прочностью;
•  хорошая стойкость к атмосферным факторам.

Минусы

:

• поддерживает 

горение;

•  выделяет много дыма при горении.

ПВХ-пластикаты

Плюсы:

•  не поддерживают горение;
•  малое выделение дыма.

Минусы:

•  продукты горения коррозионно-активные в свя-

зи с большим выделением галогеносодержащих 
кислот HCl;

Влияние различных 
факторов на надёжность 
кабельных систем

Анатолий БЕСКОРОВАЙНЫЙ, главный технолог,

Никита НОВОПОСЕЛЕНСКИХ, заместитель директора

 по производству кабельной арматуры, 

завод «ТАТКАБЕЛЬ»

 

По

 

материалам

 

докладов

  

ХХ

 

заседания

 

Ассоциации

 

электроснабжения

 

городов

 

России

 «

ПРОГРЕССЭЛЕКТРО

»

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ


Page 3
background image

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

35

•  имеют невысокую механическую прочность.

Безгалогенные композиции

Плюсы:

•  не поддерживают горение;
•  не выделяют коррозионно-опасных галогеносо-

держащих кислот HCl;

•  обладают высокой прочностью;
•  хорошая стойкость к атмосферным факторам.

Минусы:

•  небольшое распространение компаундов на оте-

чественном рынке.

Обратившись к ГОСТ 31565 «Кабельные изде-

лия. Требования пожарной безопасности», раздел 
6, таблица 2, видим, что кабели типа «нг(А)-LS» с 
ПВХ-оболочкой соответствуют требуемой нам обла-
сти применения. А именно «для прокладки с учётом 
горючей массы во внутренних помещениях, зданиях, 
сооружениях и закрытых кабельных сооружениях».

Но что же делать, ведь по проекту прокладка ещё 

и в земле?

Кабель «нг(А)-LS» не предназначен для проклад-

ки в земле.

Использовать кабель с полиэтиленовой оболоч-

кой?

Можно, но в таком случае при переходе линии из 

земли в кабельный канал или на обслуживаемые 
распределительные устройства придётся перехо-
дить на кабель «нг(А)-LS». Дорого в связи с приме-
нением большого числа соединительных муфт плюс 
снизится надёжность линии. Также не обеспечится 
требование заказчика в минимизации строительных 
длин.

Второй вариант — наносить огнезащитное по-

крытие на участки линии, проходящей в канале, 
в  распределительной или трансформаторной под-
станции.

Также дорого и невозможно ввиду стеснённых ус-

ловий расположения кабеля в коллекторе. 

В результате оптимальным решением было  при-

менение кабеля с оболочкой из безгалогенной ком-
позиции марки АПвПнг(А)2г-HF (рис. 1).

Рис. 1. Кабель с изоляцией из сшитого 

полиэтилена с токопроводящей жилой и 

экраном, выполненным 

из алюминиевого сплава

Класс пожарной опасности таких кабелей соот-

ветствует заявленным требованиям и даже превос-
ходит их.

Кабель имеет высокую стойкость к механическим 

и климатическим воздействиям, расширенную об-
ласть применения, может эксплуатироваться в воз-
духе, земле, зданиях и сооружениях, в том числе с 
массовым пребыванием людей.

Имеет соизмеримую стоимость с кабелями типа 

«нг(А)2г-LS».

Как видно из рассмотренного примера, выбор 

кабеля является сложной задачей со многими со-
ставляющими. Задача проектанта — учесть все 
параметры линии и квалифицированно определить 
тип кабеля.

Возвращаясь к кабелям с безгалогенной обо-

лочкой, стоит отметить, что не все кабельные марки 
безгалогенных композиций допустимы к примене-
нию в кабелях на среднее, и тем более на высокое 
напряжение.

Заводом «ТАТКАБЕЛЬ» на протяжении года 

была проведена масштабная работа по изучению 
и опробованию безгалогеновых композиций веду-
щих мировых производителей, таких, как Polyplast, 
Германия; Fainplast, Италия; Cabopol, Португалия; 
Alpha Gary, Англия; Forkabs, Италия; Aiecompounds, 
Англия; Melos, Германия; Conder Compounds, Герма-
ния; Vipa polymery, Италия; Polyone, Германия; Cross 
polymery, Испания.

Некоторые из них не прошли типовые испытания 

на кабелях как среднего, так и высокого напряже-
ния, некоторые — только высокого. И лишь два про-
изводителя прошли испытания на всех типах кабеля.

В настоящее время работа над опробованием ма-

териалов продолжается.

Стоит отметить, что в странах Европы от исполь-

зования ПВХ-пластикатов практически отказались в 
пользу безгалогенных материалов. В то время как в 
России ПВХ уверенно отстаивает своё место на рын-
ке. Способствует этому присутствие соответствую-
щих марок кабелей в отраслевых и государственных 
стандартах. 

Перейдём к следующей разработке.
Представьте кабель на среднее напряжение без 

применения меди. Возможно ли это? Наверное, нет, 
так как в этом случае придётся использовать алюми-
ниевый экран. А алюминий подвержен разрушению 
в местах вывода экранов и соединения в оконцева-
телях под действием внешних факторов. Однако это 
стало возможно благодаря совместной работе заво-
да «ТАТКАБЕЛЬ» и НПК «Энергия», г. Пермь. 

В результате глубоких исследований различных 

сплавов алюминия, проведённых в нескольких лабо-
раториях нефти и газа, был определён химический 
состав сплава, который по коррозионной стойкости не 
уступает меди, а следовательно, может её заменить.

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ


Page 4
background image

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

36

Рис. 2. Универсальный кабель с несущим 

тросом на напряжение 10—35 кВ

Замена меди в экране на алюминиевый сплав 

позволяет снизить стоимость кабелей на 15—
35%.

Разработаны конструкции кабелей, в которых 

экран кабеля также выполняет роль брони. На 
данный момент эти кабели уже эксплуатируются 
в Казанских сетях, и не только. Если есть интерес 
либо хочется узнать об опыте эксплуатации, мы мо-
жем предоставить координаты эксплуатирующих 
сетей.

Следующий тип кабеля охватывает широкий диа-

пазон стойкости к внешним воздействующим факто-
рам: кабель — земля — вода — воздух. 

Универсальный кабель с несущим тросом на напря-

жение 10—35 кВ — надёжное и экономически конку-
рентное решение (рис. 2). 

Данные кабели являются аналогом кабелей типа 

Multi-Wiski, применение которых было начато в Гер-
мании и других странах Европы более 20 лет назад. 
Эти кабели являются на сегодняшний день перспек-
тивным решением развития распределительных се-
тей.

Высокая экономическая эффективность исполь-

зования универсальных кабелей достигается за счёт 
значительного повышения надёжности электроснаб-
жения потребителей и резкого снижения эксплуата-
ционных затрат по сравнению с неизолированными 
проводами.

Универсальный кабель предназначен для про-

кладки в земле, воде и воздухе, даёт возможность 
перехода воздушной кабельной линии в подземную 
(подводную) и наоборот без использования соедини-
тельных муфт.

Реализованные проекты уже есть и в России, в 

Европе это зарекомендовавшее себя на протяже-
нии 20 лет решение. Арматурой, крепежом, муф-
тами, методическими пособиями техническую под-
держку может оказать постоянный участник нашего 
форума — компания Ensto.

Дело за малым — чтобы инженеры сетевых и рас-

пределительных компаний знали о таких решениях и 
вносили их в ТЗ для последующей оценки проектны-
ми институтами.

 

КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ

Стоит понимать, что надёжность кабельной си-

стемы зависит не только от верного выбора кабеля, 
но и от каждого этапа создания кабельной системы. 
К ним относятся:
• грамотное 

проектирование;

•  изготовление кабеля и кабельной арматуры;
•  квалифицированная прокладка кабеля и монтаж 

арматуры;

• правильная 

эксплуатация.

Главной ценностью для потребителя являются от-

ношения только с одним подрядчиком, который вы-

полняет весь комплекс работ по проекту и несёт от-
ветственность на всех его стадиях.

Сегодня завод «ТАТКАБЕЛЬ» предлагает заказ-

чикам комплексные решения, включающие поставку:
•   силовых кабелей с изоляцией из сшитого поли-

этилена для прокладки в земле, воздухе и под во-
дой;

• кабельной арматуры производства «ТАТКА-

БЕЛЬ» и других производителей — BRUGG, 
TYCO, PFISTERER, PRYSMIAN, SUDKABEL, Ensto 
и т.д.;

•   кабелей заземления экранов;
•   различных комплектующих (ящиков заземления 

и транспозиции экранов, хомутов и других);

•   систем мониторинга температуры и частичных 

разрядов (ЧР) в кабельных линиях. 
Также предприятие предоставляет услуги по 

(рис. 3):
•   прокладке кабеля с изоляцией из СПЭ;
•   монтажу кабельной арматуры и систем темпера-

турного мониторинга;

•   нанесению средств огнезащиты;
•   шеф-надзору на всех стадиях строительства вы-

соковольтных кабельных линий  (вплоть до при-
ёмо-сдаточных испытаний всей кабельной систе-
мы). 
Таким образом, завод выступает перед заказчи-

ком в роли генподрядчика и предоставляет гаран-
тию на всю кабельную систему.

Помимо предоставления заказчикам комплекс-

ных решений «под ключ» завод «ТАТКАБЕЛЬ» пред-
лагает:
•   оказание технической поддержки на стадии про-

ектирования;

•   моделирование условий эксплуатации и выработ-

ку технических и организационных мероприятий;

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ


Page 5
background image

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

37

•   согласование применения выбранного сечения и 

марки кабеля;

•   обучение монтажу кабельных муфт;
•   обучение подрядных организаций прокладке вы-

соковольтного кабеля.
Кроме того, на заводе контроль за реализацией 

комплексных решений «под ключ» для заказчика 
осуществляет подразделение по управлению проек-
тами, которое по праву можно назвать «главной пуль-
сирующей артерией». Его специфика заключается 
в том, что данное подразделение взаимодействует 
со многими службами предприятия и одновременно 
является связующим звеном между заводом и за-
казчиком. Это подтверждается  благодарственными 
письмами и положительными отзывами эксплуати-
рующих организаций по смонтированным и постав-
ленным под напряжение кабельным системам.

Завод уже осуществил несколько комплексных 

услуг, среди которых поставка кабеля вы-
сокого напряжения с изоляцией из сшитого 
полиэтилена, кабельной арматуры произ-
водства Pfisterer, прокладка кабеля, монтаж 
кабельной арматуры и нанесение на кабель 
огнезащитной краски, для подстанции 220 кВ 
«Заречная» (г. Нижний Новгород).

Для осуществления комплексной постав-

ки были привлечены субподрядные организа-
ции-партнёры. Это ЗАО «ВИКТАН» — монтаж 
высоковольтной кабельной арматуры — и 
ООО «Техносервис-М» — прокладка кабеля.

Введённая в эксплуатацию линия увели-

чила проектную мощность подстанции 220 
кВ «Заречная», что позволило сделать новые 
технологические присоединения.

Кроме того, среди реализованных «под 

ключ» проектов — кабельная линия 220 кВ 
Букаш — Центральная, г. Казань.

В настоящее время подписан договор на 

оказание комплексных услуг по поставке ка-
беля и арматуры, проведение строительных 
и монтажных работ для реализации проек-
та «Измайловская перспектива», г. Санкт-
Петербург. 

Завод имеет возможность изготовления и 

поставки кабельной арматуры.

Полтора года назад руководством группы 

компаний «ИНВЭНТ», в которую входит за-
вод «ТАТКАБЕЛЬ», было принято решение о 
создании собственного завода по производ-
ству кабельных муфт на напряжение 110 и 
220 кВ.

С этого года завод приступил к выпу-

ску разных типов современных кабельных 
муфт, и мы готовы обеспечить их своевре-
менную поставку и монтаж по различным 
проектам. 

Номенклатура выпускаемой продукции включает 

в себя соединительные и концевые муфты, элегазо-
вые вводы. Муфты выпускаются в сухом и маслона-
полненном исполнении. 

Сегодня мы получили очень важный результат — 

положительный протокол сертификационных испы-
таний кабельной системы на 220 кВ. На данный мо-
мент ведутся работы по монтажу кабельной систе-
мы для проведения ресурсных испытаний на базе 
НИИПТ.

Нами отлажены процессы производства и си-

стемы контроля качества, спланирована логистика, 
имеются достаточные складские помещения. На за-
воде организован учебный класс, в котором уже про-
ходят первые обучающие семинары и тренинги для 
кабельщиков как по прокладке кабеля, так и по мон-
тажу муфт. Подготовлены инструкции по монтажу, 
сформированы бригады монтажников.

Рис. 3. Комплексная поставка

 на ПС «Центральная», г. Казань

Производство

ÊÀÁÅËÜÍÛÅ ËÈÍÈÈ


Читать онлайн

Сегодня заводом «ТАТКАБЕЛЬ» отлажены процессы производства и системы контроля качества, спланирована логистика, имеются достаточные складские помещения. На заводе организован учебный класс, в котором уже проходят первые обучающие семинары и тренинги для кабельщиков как по прокладке кабеля, так и по монтажу муфт. Подготовлены инструкции по монтажу, сформированы бригады монтажников.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»