С�ЛЬНАЯ ПОЗ�Ц�Я С�ЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ С XLPE-�ЗОЛЯЦ�ЕЙ

— Виктор Михайлович, расскажите, пожалуйста, когда и как появились кабели? — �стория кабелей началась в XIX в. �х появление в Европе было «спровоцировано» такими моментами, как, например, изобретение электромагнитного телеграфа, использование Э. Нобелем импульса электрического тока для защиты Санкт-Петербурга от английского флота в Крымской войне (создание минных полей на льду Кронштадта). Можно привести еще ряд примеров, свидетельствующих, как всплеск развития определенных видов техники и технологий в XIX в. повлек за собой необходимость создания и применения кабелей. Не говоря уже о нуждах появлявшихся электрических сетей. — Что представляли собой первые кабели? — Это была медная жила с изоляцией из гуттаперчи — заменителя натурального каучука. Позже изоляция стала бумажно-пропитанной. Потом появились 1-, 2-, 3-жильные кабели, в зависимости от их классификации. В России, например в Санкт-Петербурге, на некоторых участках электрических сетей до сих пор эксплуатируются кабели с бумажно-пропитанной изоляцией, проложенные еще в конце XIX в., т. е. примерно 100 лет назад. Это, конечно, частный пример. Но говорит он о долговечности кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией. Такая долгая служба кабелей подобного типа возможна только при соблюдении определенных условий эксплуатации. Например, температурных, а также при проведении профилактических мероприятий. — Чем отличается производство силовых кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией? — Надо отметить сложность этого производства, зависящего от сложности намотки лент, составляющих эту бумажно-пропитанную изоляцию. Также непросто производство кабельной бумаги, т. к. используется бумага высокой плотности, изготавливаемая только из хвойных пород деревьев. Пропитка представляет собой масло-канифольный состав. Надежность работы кабеля в первую очередь зависит от качества изготовления изоляции. — Почему кабельная промышленность, например российская, стала переходить на новые виды изоляции? — В 80-х гг. наша промышленность уже не могла выпускать необходимые объемы кабелей из-за нехватки бумаги. Ее приходилось закупать в Финляндии. Дефицит бумаги ощущался в остальной Европе. Поэтому при производстве изоляции для кабелей стали большее предпочтение отдавать пластмассам. — Когда начал появляться силовой кабель с новым типом изоляции из пластмассы в нашей стране? — У нас первые образцы кабеля на 35 кВ с изоляцией из пластмассы начали разрабатывать в начале 60-х гг. Промышленный выпуск силовых кабелей с 4 до 1 кВ начался с 70-х гг. В 1984 г. кабели с пластмассовой изоляцией на 35 кВ в опытно-промышленном исполнении были изготовлены для подачи электрического тока на нефтяные буровые вышки в Каспийском море. Такой же кабель был проложен и в ленинградской кабельной сети «Ленэнерго». — Какими преимуществами обладают силовые кабели с изоляцией из пластмассы по сравнению с бумажно-пропитанной изоляцией? — При ответе на этот вопрос проблему надо рассматривать всесторонне: производство — прокладка — эксплуатация. Производство изоляции из пластмассы намного проще, быстрее и по объемам больше, чем при выпуске бумажных лент и их пропитке. Кабели с изоляцией из пластмассы можно укладывать при минусовой температуре. Большинство из них выдерживают –10 —15 оС, некоторые типы — 20 оС. Кабели с бумажно-пропитанной изоляцией не прокладывали при температуре ниже 0 оС, т. к. пропитка лент — масло-канифольный состав — застывает и ленты рвутся. Монтаж кабелей с пластмассовой изоляцией проще, потому что изоляция твердая, сухая, нет пропитывающих веществ. Процесс монтажа состоит из соединения 3 элементов кабельной линии: кабель — соединительные муфты — концевые муфты (если кабель достаточно длинный, то соединительные муфты отсутствуют). При монтаже кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией применяются более сложные муфты. �х намоточный материал так же сложен, как и изоляция кабеля. К тому же необходима высокая квалификация электромонтажников. С появлением кабелей с пластмассовой изоляцией муфты стали намного проще — сначала они были из самоклеящихся лент. Позже появились еще более удобные муфты — из термоусаживаемых материалов. С новым типом изоляции и, соответственно, муфт, процесс упростился, а значит — ускорился. На упрощение и ускорение процесса прокладки кабеля повлияло также и отсутствие (чаще всего) в кабеле с пластмассовой изоляцией дополнительной металлической оболочки (свинцовой или алюминиевой), которая утяжеляла, в буквальном смысле, работы по прокладке. Надо учитывать, что ручного труда здесь достаточно много и вес кабеля имеет значение. Кабельная линия состоит из собственно кабеля, концевых муфт и, при наличии большой длины кабелей, — соединительных муфт. С 70-х гг. в Европе и США выпуск кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией потеснился производством их с пластмассовой изоляцией, кроме, пожалуй, Польши. Соответственно, и применяется прежний тип кабеля там редко. — Когда силовой кабель с пластмассовой изоляцией массово появился на российском рынке? — В 90-х гг. этот тип кабеля стали заво-зить на наш рынок зарубежные компании. Продукция была на разное напряжение и различной конструкции. Первыми у нас появились всемирно известные компании ABB, NEXANS, REKA. Причем кабель был в новом варианте — с изоляцией из «сшитого» полиэтилена (XLPE). Были образованы совместные компании по выпуску этого типа кабеля: «АББ Москабель», «Москабельмет». — Какими способами получают «сшитый» полиэтилен? — Так называемый «сшитый» полиэтилен получают, применяя 3 способа обработки полиэтилена: 1) под высоким давлением в среде горячего пара в наклонных линиях вулканизации; 2) радиационный способ (с облучением быстрыми нейтронами, вышибающими из молекул Н и оставляющими С); 3) сухой способ. Разработка способа сухой вулканизации в середине 1970 гг. принесла большие преимущества для производства кабелей c XLPE-изоляцией на среднее, высокое, сверхвысокое и ультравысокое напряжение. В настоящее время методом сухой вулканизации пероксидом в среде азота под давлением около 10 бар, с трехслойной экструзией выпускаются высококачественные кабели на среднее напряжение. Ожидается, что срок их службы и бесперебойная эксплуатация составят более 40–50 лет, при условии эксплуатации в сухой среде (проникновение воды в кабели с XLPE-изоляцией или контакт с изоляцией сокращают срок службы). — Какими отличительными свойствами обладает кабель с XLPE-изоляцией? — Обработка полиэтилена меняет свойства этого материала, и он приобретает новые качества, которые обеспечивают кабелю с XLPE-изоляцией следующие преимущества: • большую пропускную способность за счет увеличения допустимой температуры жилы (допустимые токи нагрузки в зависимости от условий прокладки на 15–30% больше, чем у кабеля с бумажной изоляцией); • высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании, что особенно важно, когда сечение кабеля выбрано только на основании номинального тока короткого замыкания; • низкий вес, меньший диаметр и радиус изгиба, что обеспечивает легкость прокладки кабеля как в кабельных сооружениях, так и в земле на сложных трассах; • возможность вести прокладку кабеля при температуре до -20°С без предварительного подогрева, благодаря использованию полимерных материалов для изоляции и оболочки; • низкую удельную повреждаемость (практика применения кабеля с СПЭ-изоляцией показывает, что она как минимум на 1–2 порядка ниже, чем у кабеля с бумажно-пропитанной изоляцией); • отсутствие каких-либо жидких компонентов, благодаря этому уменьшается время и снижается стоимость прокладки и монтажа; • однофазную конструкцию, позволяющую изготавливать кабель с жилой сечением до 800 кв. мм, оптимальным для передачи большой мощности; • большие строительные длины — до 2000 м. Учитывая также, что основным видом повреждений на одножильном кабеле является однофазное замыкание, можно утверждать, что затра­ты на ремонт значительно сокращаются. Твердая изоляция дает огромные преимущества при прокладке на местности с большими наклонами, возвышенностями и на пересеченной местности, то есть на трассах с большой разницей уровней, в вертикаль­ных и наклонных коллекторах. — Даже самые лучшие изобретения имеют недостатки. Какие проблемы могут возникнуть с кабелями с пластмассовой изоляцией, в т. ч. с изоляцией из «сшитого» полиэтилена? — Так как этот тип кабеля появился относительно недавно, то неизвестен срок его службы. Заводы-изготовители гарантируют 40–50 лет их функционирования. К сожалению, иностранные фирмы-поставщики и разработчики не стараются предоставить данные об эксплуатации своих кабелей. У нас в стране наибольшие опыт и протяженность эксплуатируемых линий лишь у московских кабельных сетей «Мосэнерго» — на напряжение на 10 и на 110 кВ. У нас пока нет «щадящих» методов профилактических испытаний таких кабельных линий. Существуют определенные трудности при нахождении места повреждения фазной изоляции и защитных оболочек. При производстве кабелей возникают вопросы выбора сечения экрана, исходя из имеющихся значений тока короткого замыкания. Заводы-изготовители в своих рекомендациях дают информацию по прокладке кабеля в воздухе, в воде, в земле, но нет данных об использовании в блоках. — На выставке «Энергетика и электротехника-2003» в Санкт-Петербурге мы видели среди представленной продукции и кабели с изоляцией из «сшитого» полиэтилена на стендах заводов «АББ Москабель», «Подольсккабель», «Электрокабель» (г. Кольчугино), «Южкабель» (г. Харьков), «Кавказкабель». Представители предприятий «�ркутсккабель», «Камкабель», «Севкабель» отметили, что их заводы готовятся к выпуску новой продукции. Прокомментируйте, пожалуйста, этот факт. — Действительно, отрадно отметить, что вместе с наметившимся подъемом промышленности в России стало развиваться и производство кабелей, в т. ч. с XLPE-изоляцией. Вполне можно ожидать, что отечественные предприятия, выпускающие данную продукцию, в недалеком будущем смогут составить конкуренцию зарубежным. — Как АО «Ленэнерго» реагирует на новую кабельную продукцию? — В АО «Ленэнерго» внимательно следят за рынком выпускаемой кабельной продукции, особенно — для сетевого хозяйства. Уже в 2002 г. дирекция электрических сетей АО «Ленэнерго» провела научно-технический совет, где электросетевым предприятиям было рекомендовано применять силовой кабель с изоляцией из «сшитого» полиэтилена как наиболее актуальный. В электросетях Выборга АО «Ленэнерго» применило такой кабель на 35 кВ. В кабельных сетях АО «Ленэнерго» в 2001–2002 гг. проложены отдельные участки кабеля с новой изоляцией на 10 кВ. В 2003 г. на одном из ответственных участков подготовки к 300-летнему юбилею Санкт-Петербурга — в Константиновском дворце в Стрельне — при осуществлении электроснабжения был задействован кабель с XLPE-изоляцией. Силовой кабель с изоляцией из «сшитого» полиэтилена стал использоваться не только в сетевом хозяйстве, но и в промышленности. Так, в г. Кингисеппе на стекольном заводе «Ведопак» впервые в Европе смонтирована линия кабеля с XLPE-изоляцией на 10 кВ протяженностью 8 км. Такой же кабель подобного напряжения проложен и на �жорском заводе. Проводится реконструкция трансформаторных подстанций Санкт-Петербурга с использованием данного кабеля. � это принято как типовое решение. Руководство кабельных сетей АО «Лен-энерго» приняло решение о более широком применении кабеля с XLPE-изоляцией при прокладке новых линий в электросетевом хозяйстве города. — Но для более широкого использования кабеля с новой изоляцией необходим и более широкий его выпуск? — Для решения этой проблемы в 2003 г. в ОАО «ВН��КП» в Москве был проведен семинар «Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена». Были приглашены руководители кабельных заводов, члены Ассоциации кабельных заводов России, представители кабельных сетей «Лен-энерго» и Московских кабельных сетей. Собравшиеся, кроме всего, проанализировали потребности российского рынка и определили марки кабелей, необходимых к выпуску.