66
СЕТИ
РОССИИ
к
а
б
е
л
ь
н
ы
е
л
и
н
и
и
кабельные линии
С
троительство
кабельной
линии
электропередачи
обходится
в
1,5,
а
иногда
в
3—4
раза
дороже
воздуш
-
ной
ЛЭП
.
Тем
не
менее
с
каждым
годом
кабельные
линии
получают
всё
большее
распространение
.
По
-
вышенные
затраты
на
охрану
окру
-
жающей
среды
сделали
воздушные
линии
электропередачи
дороже
,
а
быстрая
урбанизация
и
развитие
городов
способствуют
увеличению
числа
подземных
высоковольтных
кабельных
систем
.
Прокладка
воз
-
душных
линий
(
ВЛ
)
становится
всё
более
затруднительной
.
По
мере
развития
технологий
,
в
частности
технологии
высоковольтных
кабель
-
ных
систем
,
подземные
системы
становятся
более
конкурентоспо
-
собным
и
распространённым
ви
-
дом
коммуникаций
,
расширяя
тем
самым
область
применения
высо
-
ковольтных
кабелей
.
Силовые
кабели
служат
для
пе
-
редачи
и
распределения
электро
-
энергии
.
Они
должны
выполнять
эту
задачу
в
течение
длительного
(
не
менее
30
лет
)
времени
надёжно
,
без
опасности
для
персонала
,
обо
-
рудования
и
окружающей
среды
и
,
по
возможности
,
без
затрат
на
об
-
служивание
.
НАДЁЖНОСТЬ
В
ТЕЧЕНИЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО
СРОКА
Помимо
высокого
уровня
тех
-
нологического
процесса
и
каче
-
ства
применяемых
материалов
при
производстве
высоковольтных
кабелей
,
гарантией
надёжной
ра
-
боты
кабельной
системы
является
правильный
выбор
марки
кабеля
для
заданной
области
применения
(
условий
прокладки
).
При
производстве
кабелей
важ
-
нейшим
этапом
является
одновре
-
менное
наложение
изоляции
и
по
-
лупроводящих
экранов
,
которое
на
заводе
«
Таткабель
»
осуществляется
на
наклонной
линии
газовой
вул
-
канизации
EPL-50
фирмы
Maillefer.
Вулканизация
и
охлаждение
на
этой
линии
проводится
в
среде
азота
при
высоких
значениях
давления
(«
сухая
»
вулканизация
+ «
сухое
»
охлаждение
).
Это
даёт
возмож
-
ность
исключить
попадание
влаги
в
изоляцию
и
получить
гладкую
и
однородную
изоляцию
без
пустот
и
посторонних
включений
,
с
плотно
прилегающими
полупроводящими
экранами
.
Применение
вакуум
-
ной
упаковки
при
транспортировке
сверхчистых
изоляционных
мате
-
риалов
фирмы
Borealis,
закрытого
процесса
их
растаривания
(
техноло
-
Высоковольтные
кабельные системы:
современные
конструктивные
и комплексные
решения
Никита НОВОПОСЕЛЕНСКИХ,
главный технолог завода «Таткабель»
67
№ 5 (14), сентябрь-октябрь, 2012
гия
«Glove Box»)
и
экструзии
обеспе
-
чивает
максимальную
чистоту
изо
-
ляции
.
Толщина
и
эксцентриситет
слоёв
непрерывно
контролируются
приборами
рентгеновского
контро
-
ля
фирмы
Sikora.
Немаловажным
является
и
по
-
следующий
этап
—
дегазация
,
при
которой
удаляются
различные
по
-
бочные
продукты
распада
молекул
пероксида
,
образовавшиеся
при
вулканизации
.
Их
наличие
в
изо
-
ляции
может
привести
к
поврежде
-
нию
кабельной
системы
в
начале
эксплуатации
(
повреждение
муфт
),
либо
нести
опасность
при
монтаже
кабельной
арматуры
,
а
также
мо
-
жет
скрыть
дефекты
изоляции
при
проведении
высоковольтных
ис
-
пытаний
(
проверка
уровня
ЧР
)
на
заводе
-
изготовителе
.
В
процессе
эксплуатации
кабе
-
лей
на
изоляцию
из
сшитого
поли
-
этилена
действует
множество
раз
-
личных
факторов
,
наиболее
важные
из
них
—
это
напряжение
,
темпера
-
тура
,
посторонние
частицы
в
изоля
-
ции
,
газовые
включения
и
влага
.
При
воздействии
на
влажную
изоляцию
высокого
напряжения
на
её
поверхности
развиваются
дефек
-
ты
,
которые
проникают
вглубь
и
с
течением
времени
приводят
к
про
-
бою
изоляции
(
рис
. 1).
Эти
дефекты
называются
триингами
.
Свойство
изоляции
сопротивляться
образова
-
нию
водных
триингов
называется
триингостойкостью
.
Данная
харак
-
теристика
важна
для
изоляцион
-
ных
материалов
кабелей
высокого
напряжения
,
эксплуатируемых
на
улице
,
в
земле
,
а
также
во
влажных
помещениях
.
Сегодня
фирмой
Borealis
выпу
-
скаются
смеси
полиэтилена
низкой
плотности
с
этилен
-
акрилатным
со
-
полимером
.
Эти
смеси
в
сочетании
дают
не
склонные
к
разрушению
под
действием
напряжения
и
влаги
изоляционные
материалы
.
Ввиду
того
,
что
смеси
полиэтилена
низ
-
кой
плотности
с
этилен
-
акрилатным
сополимером
обладают
меньшей
электрической
прочностью
,
данные
материалы
можно
применять
лишь
для
кабелей
на
среднее
напряже
-
ние
.
Для
обеспечения
надёжной
ра
-
боты
кабелей
высокого
напряжения
требуются
дополнительные
меры
,
обеспечивающие
герметизацию
кабеля
от
диффузии
влаги
внутрь
изоляции
.
Решением
этой
задачи
является
использование
металли
-
ческих
оболочек
:
алюминиевых
,
свинцовых
,
либо
алюполимерных
,
т
.
е
.
алюминиевой
ленты
,
сваренной
с
полимерной
оболочкой
.
Помимо
качества
изоляционной
системы
и
радиальной
герметиза
-
ции
важнейшим
фактором
надёж
-
ности
кабеля
и
кабельной
системы
в
целом
является
наличие
в
кон
-
струкции
прочной
наружной
обо
-
лочки
,
несущей
на
себе
защитные
функции
.
Предпочтительным
мате
-
риалом
является
ПЭНД
,
имеющий
хорошие
физико
-
механические
свойства
в
сравнении
с
ПВХ
-
пластикатами
и
высокую
стойкость
к
воздействию
пониженной
темпе
-
ратуры
—
до
минус
60
˚
С
.
ПВХ
-
пластикаты
имеют
низкие
физико
-
механические
свойства
в
сравнение
с
ПЭНД
—
они
«
мягкие
»,
допустимая
температура
эксплуата
-
ции
кабелей
с
данным
типом
обо
-
лочки
—
минус
40
˚
С
(
иногда
—
ми
-
нус
50
˚
С
).
Данные
материалы
не
рекомендуются
для
высоковольт
-
ных
кабелей
.
Альтернативными
материалами
для
оболочки
,
близкими
по
свой
-
ствам
к
ПЭНД
,
могут
быть
полимер
-
ные
композиции
,
не
содержащие
галогенов
.
Они
незначительно
усту
-
пают
по
прочностным
характери
-
стикам
,
однако
не
поддерживают
горение
.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ТРЕБОВАНИЙ
ПО
ПОЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ
В
связи
с
постоянно
ужесто
-
чающимися
требованиями
по
по
-
жарной
безопасности
,
актуальной
задачей
последнего
времени
стало
создание
кабелей
на
высокое
на
-
пряжение
,
не
распространяющих
горения
,
а
также
с
ограничениями
по
плотности
дыма
и
коррозийной
активности
газов
при
горении
и
тлении
.
Для
изготовления
таких
ти
-
пов
кабелей
необходимо
решить
несколько
задач
.
Основная
зада
-
ча
состоит
в
использовании
в
кон
-
струкции
кабеля
современных
по
-
жаробезопастных
материалов
для
защитных
оболочек
.
На
сегодняшний
день
отече
-
ственной
кабельной
промышлен
-
ностью
выпускаются
кабели
на
на
-
пряжение
110
кВ
марок
АПвВнг
(
А
),
ПвВнг
(
А
)
с
оболочкой
из
ПВХ
-
пластиката
пониженной
горючести
и
марок
АПвПнг
(
А
)-HF,
ПвПнг
(
А
)-HF
с
оболочкой
из
полимерной
компо
-
зиции
,
не
содержащей
галогенов
.
Полимерные
композиции
для
обо
-
лочек
обладают
свойствами
впиты
-
вать
влагу
.
Так
,
для
ПВХ
-
пластиката
значение
диффузионного
переноса
паров
воды
составляет
10
г
в
день
на
м
2
.
Отсутствие
в
конструкции
кабелей
сплошной
металлической
оболочки
становится
существен
-
ным
недостатком
.
На
заводе
«
Таткабель
»
изготовле
-
ны
и
запатентованы
высоковольт
-
Рис
. 1.
Заменяемые
длины
кабелей
среднего
напряжения
,
изолированных
сшитым
полиэтиленом
(
средние
значения
из
исследованного
периода
с
1986
по
1995
гг
.),
по
причине
образования
водных
триингов
Год
строительства
Средняя
длина
замены
,
км
1965
1970
1975
1980
1985
водные
триинги
20
15
10
5
0
68
СЕТИ РОССИИ
ные
кабели
марок
АПвПнг
(
А
)2
г
-HF
и
ПвПнг
(
А
)2
г
-HF (
рис
. 2).
Данные
кабели
не
распространяют
горение
и
могут
прокладываться
в
кабель
-
ных
сооружениях
и
помещениях
,
для
которых
установлены
требования
к
плотности
дыма
при
пожаре
и
воз
-
действию
коррозионно
-
активных
газов
.
Отличительными
особенно
-
стями
конструкции
кабелей
является
применение
продольной
герметиза
-
ции
медного
проволочного
экрана
полупроводящими
водоблокирую
-
щими
лентами
,
термического
барье
-
ра
из
полупроводящей
стеклоленты
и
сплошной
алюминиевой
оболочки
с
сополимерным
покрытием
,
которая
имеет
высокую
адгезию
к
защитной
оболочке
из
безгалогенной
компо
-
зиции
.
Таким
образом
,
данная
кон
-
струкция
обеспечивает
продольную
и
поперечную
герметизацию
кабеля
и
высокие
требования
по
пожарной
безопасности
.
СИСТЕМЫ
МОНИТОРИНГА
ДОПУСТИМОЙ
ЗАГРУЗКИ
ЭЛЕМЕНТОВ
КАБЕЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ
Система
автоматического
диа
-
гностирования
(
мониторинга
)
КЛ
применяется
для
сбора
,
обработки
,
отображения
и
хранения
инфор
-
мации
,
характеризующей
рабочее
(
текущее
)
состояние
основной
изо
-
ляции
,
концевых
и
соединительных
муфт
КЛ
в
процессе
эксплуатации
.
Система
мониторинга
КЛ
пред
-
назначена
для
непрерывного
мони
-
торинга
состояния
изоляции
конце
-
вых
муфт
КЛ
на
наличие
частичных
и
искровых
разрядов
(
ЧР
).
Она
ре
-
гистрирует
параметры
:
•
возникающих
частичных
раз
-
рядов
,
в
том
числе
в
кабельных
муфтах
;
•
температуру
муфт
,
токопроводя
-
щих
жил
и
экранов
КЛ
.
Основной
целью
оснащения
КЛ
системами
автоматической
диагно
-
стики
(
мониторинга
)
является
обе
-
спечение
достоверной
оценки
теку
-
щего
технического
состояния
КЛ
,
в
том
числе
муфт
,
и
возможности
про
-
гнозирования
развития
дефектов
на
основе
базы
данных
по
динамике
развития
разрядных
процессов
в
изоляции
,
выявление
дефектов
в
изо
-
ляции
на
ранних
стадиях
их
развития
.
Данные
,
получаемые
диспетчер
-
скими
центрами
,
могут
являться
осно
-
ванием
для
регулирования
нагрузоч
-
ной
способности
КЛ
в
зависимости
от
внутренних
(
текущего
технического
состояния
КЛ
,
в
т
.
ч
.
кабельных
муфт
и
основной
изоляции
кабелей
)
и
внеш
-
них
(
время
года
,
меняющиеся
свой
-
ства
окружающей
среды
,
др
.)
фак
-
торов
.
Тем
самым
обеспечивается
оптимальное
промышленное
исполь
-
зование
кабельных
систем
,
а
также
появляется
возможность
повышения
нагрузочной
способности
КЛ
(
кон
-
тролируемой
перегрузки
)
в
пределах
безопасной
величины
.
Для
контроля
температуры
кабе
-
ля
(
моноторинга
)
используется
тем
-
пературная
зависимость
обратного
рассеяния
света
в
оптоволоконных
проводниках
.
С
помощью
прибора
,
измеряющего
обратное
рассея
-
ние
,
который
оценивает
спектр
и
длительность
световых
импульсов
,
измеряется
распределение
темпе
-
ратуры
по
длине
оптоволоконного
проводника
,
и
тем
самым
измеря
-
ется
распределение
температуры
по
всей
длине
кабельной
трассы
.
Экспресс
-
диагностика
концевых
кабельных
муфт
должна
осущест
-
вляться
с
применением
радиоча
-
стотной
и
акустической
аппаратуры
.
КОМПЛЕКСНЫЙ
ПОДХОД
—
ЗАЛОГ
НАДЁЖНОСТИ
Помимо
современных
конструк
-
тивных
решений
в
высоковольтных
кабелях
,
надёжность
кабельной
си
-
стемы
может
быть
обеспечена
при
условии
её
комплексного
строи
-
тельства
.
Обязательными
условиями
при
проектировании
и
производстве
строительно
-
монтажных
работ
в
процессе
строительства
КЛ
должны
стать
:
•
участие
в
проектировании
/
предпроектировании
кабель
-
ных
линий
завода
-
изготовителя
кабельной
продукции
;
•
согласование
применения
выб
-
ранного
сечения
и
марки
кабеля
с
заводом
-
изготовителем
;
•
проектирование
КЛ
с
учётом
наилучших
условий
прокладки
(
высокий
теплоотвод
,
минимиза
-
ция
потерь
);
•
монтажные
работы
(
прокладка
кабеля
,
монтаж
арматуры
и
т
.
д
.)
должны
выполняться
специали
-
зированными
организациями
,
прошедшими
обучение
,
имею
-
щими
сертификаты
и
специаль
-
ные
инструменты
;
•
внедрение
комплексной
меха
-
низации
работ
при
прокладке
КЛ
с
использованием
высокопроиз
-
водительных
комплексов
машин
и
оборудования
;
•
шеф
-
надзор
завода
-
изготовителя
кабельной
продукции
и
кабель
-
ной
арматуры
за
прокладкой
и
монтажом
кабельных
систем
.
При
этом
преимуществом
будет
пользоваться
тот
участник
рынка
,
который
осуществляет
комплексную
поставку
кабельной
системы
одного
производителя
,
включая
кабельную
арматуру
,
а
также
участник
,
кото
-
рый
предлагает
сооружение
и
стро
-
ительство
кабельной
линии
«
под
ключ
».
В
результате
заказчик
кабель
-
ной
линии
заключит
комплексный
контракт
с
одной
организацией
,
ко
-
торая
берёт
на
себя
все
работы
—
проектирование
,
комплектация
,
строительство
,
сдача
КЛ
и
гаран
-
тийные
обязательства
на
неё
.
А
в
результате
для
него
сводятся
к
минимуму
риски
гарантийных
случаев
,
ошибки
при
проектиро
-
вании
,
время
проведения
работ
и
в
целом
возрастает
надёжность
линии
.
Завод
«
Таткабель
»
готов
удовлет
-
ворить
потребности
заказчиков
высококачественными
и
иннова
-
ционными
решениями
в
области
высоковольтных
кабельных
систем
,
в
том
числе
с
проведением
генпо
-
дрядных
строительных
работ
«
под
ключ
».
Рис
. 2.
Высоковольтный
пожаро
-
безопасный
кабель
марки
ПвПнг
(
А
)2
г
-HF 1
х
630/265
ОВММ
2
х
4
на
напряжение
110
кВ
Оригинал статьи: Высоковольтные кабельные системы: современные конструктивные и комплексные решения
Строительство кабельной линии электропередачи обходится в 1,5, а иногда в 3—4 раза дороже воздушной ЛЭП. Тем не менее с каждым годом кабельные линии получают всё большее распространение.
