Правительством России взят курс на энергетическое развитие регионов в ближайшие пять лет. В частности, только в Сибири и на Дальнем Востоке к 2030 году объем вырабатываемой электроэнергии планируется увеличить более чем на 6 (!) ГВт.
Для передачи электроэнергии между регионами нужны силовые кабели, проложенные в грунте на тысячи километров. Причем одни из этих километров — вечная мерзлота, другие — болотистая почва, третьи — песчаная или каменистая. И если не учесть эти различия, то вновь созданные энергетические мощности выйдут из строя уже через пару зим.
Как выбирается силовой кабель для разных регионов, подробно рассказал Никита Белоусов, руководитель отдела продаж московского филиала компании «РКБ» — одного из крупнейших поставщиков кабельно-проводниковой продукции в РФ.
Подбор кабеля на стадии проектирования энергомагистралей с учетом всех рисков
При строительстве любого промышленного или жилого объекта составляется проект его энергетической инфраструктуры – в частности, электросетей. Для них заранее выполняется расчет питающего (силового) кабеля с учетом количества, мощности и силы тока подключаемого электрооборудования.
Силовой кабель — это не просто металлическая жила в пластмассовой оболочке, а сложный инженерный продукт, от которого зависит стабильность энергообеспечения масштабных инфраструктурных объектов и населенных пунктов от деревень до мегаполисов. Силовые кабели, по сути, играют роль артерий в системе энергетического кровотока современной промышленности и социальной сферы.
Выбор подходящего силового кабеля — ключ к безопасной, эффективной и долгосрочной работе энергосистемы любого уровня. Ошибка в расчётах может повлечь за собой перегрев, короткое замыкание, пожар, за которыми последует выход всего электрооборудования из строя со всеми вытекающими последствиями — вплоть до катастрофических.
Учет кабельных характеристик
Инженеры, занимающиеся проектированием систем энергообеспечения, должны учитывать три ключевых параметра силового кабеля.
Допустимый длительный ток. Этот параметр определяет максимальную силу тока, которую кабель способен проводить в установленных условиях без перегрева изоляции сверх предельно допустимой температуры.
Условия монтажа. Это способ укладки (на открытом воздухе, в трубах, каналах, земле или лотках), который влияет на тепловой режим кабеля и, как следствие, на его допустимую токовую нагрузку.
Количество нагруженных жил — число токопроводящих элементов, которое влияет на суммарное тепловыделение и эффективность охлаждения.
Мощность объекта диктует необходимый класс напряжения кабеля.
- Низковольтные кабели, работающие с напряжением до 1 кВ, служат «рабочими лошадками» для освещения и розеточных групп на предприятиях. Они отличаются гибкостью и простотой монтажа.
- Силовые кабели, рассчитанные на напряжение от 1 до 35 кВ, обеспечивают питание цеховых подстанций и мощных двигателей, энергетически связывая между собой различные зоны промплощадок.
- Высоковольтные кабели крупного сечения рассчитаны на напряжение от 35 кВ и выше и выступают в роли магистральных «артерий», передающих электроэнергию на десятки километров с минимальными потерями даже в сложных условиях. Именно они питают трансформаторные подстанции жилых микрорайонов, промышленных предприятий, школ, больниц и т.д.
Силовые кабели обычно изготавливаются из меди или алюминия и прокладываются под землей (в грунте).
Силовые кабели крупного сечения, как правило, сделаны из качественной меди, которая обеспечивает повышенную проводимость тока (не плавится) и имеет высокую прочность на разрыв.
СПРАВКА
В России выбор силового кабеля регламентируется тремя видами нормативных документов.
- ГОСТы — определяют общие технические требования к кабельной продукции, включая материалы, конструкцию, методы испытаний и маркировку. Например, ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ».
- ТУ (технические условия) — разрабатываются производителями кабельной продукции и содержат более конкретные требования к определённому типу кабеля, нежели ГОСТ. ТУ могут учитывать особенности производства и улучшенные характеристики, но должны соответствовать базовым требованиям ГОСТ.
- ПУЭ (Правила устройства электроустановок) — устанавливают требования к прокладке кабелей в различных условиях, минимальные сечения, допустимые токовые нагрузки, а также требования к защите от перегрузок и коротких замыканий.
Любая кабельно-проводниковая продукция (силовые кабели крупного сечения в том числе) должна в соответствии с российским законодательством иметь сопроводительную документацию с точными характеристиками, включая сертификат завода-производителя.
В настоящее время большинство кабелей изготавливается по ТУ, разработанным заводами-изготовителями в рамках того или иного ГОСТа.
Роль природного фактора
Но любая самая толстая и прочная металлическая жила уязвима перед влиянием природной среды. Поэтому еще на стадии проектирования систем энергообеспечения для инженерных или строительных объектов необходимо учесть все факторы, которые могут оказать разрушающее воздействие на токопроводящие элементы. Таких факторов обычно четыре.
- Климат. В холодных регионах используют кабели с изоляцией, устойчивой к низким температурам (чтобы избежать образования трещин в ней).
- Грунт. Влажные почвы требуют усиленной изоляции.
- Риск механических воздействий. Для эксплуатации в зонах, где велик риск механических воздействий, предпочтение отдают бронированным кабелям.
- Требования пожарной безопасности. Для производственных предприятий выбирают кабели с низким показателем дымовыделения, которые не распространяют огонь.
Каждому региону — свою маркировку
Климат, почва, требования пожарной и взрывобезопасности — все это создает уникальный «ландшафт требований» к силовым кабелям крупного сечения. Учесть региональную специфику значит обеспечить энергосистеме десятки лет бесперебойной работы.
Так, например, для Московского региона (столица и область) характерна высокая плотность застройки. Поэтому здесь востребованы силовые кабели с многопроволочной жилой и стандартной полиэтиленовой изоляцией, устойчивые к изгибу и рассчитанные на напряжение 20 кВ. Маркируются они так: АСБЛ (А — алюминиевая токопроводящая жила, С — свинцовая оболочка, Б — броня из двух стальных лент).
Такие кабели легко укладываются в колодцах и каналах, не занимая лишнего пространства. При этом их монтаж требует высокой точности: ошибки могут привести к перебоям в работе всей линии.
Санкт-Петербург и Ленобласть традиционно отличаются влажным климатом и заболоченным грунтом. Это делает здешние системы энергообеспечения особенно уязвимыми. Поэтому при прокладке кабельных линий необходимо использовать силовые кабели с двойной гидроизоляцией. Она предполагает, что в конструкции кабеля, помимо основной оболочки, предусмотрены водоблокирующие ленты, которые идут вдоль жил и не дают влаге достичь металлического токопроводящего элемента.
Маркировка такого кабеля — АСБ2л. Отличие от московского варианта лишь в цифре «2», которая как раз и свидетельствует о двойной гидрозащите (кстати, снижающей гибкость кабеля).
В северных регионах РФ применяются кабели с маркировкой «ХЛ» — хладостойкие. Их изоляция, произведенная из специальных композитных материалов на основе полиэтилена, способна выдержать (не потрескавшись) предельно низкие температуры вплоть до –60°C. Это критически важно для Якутии, Чукотки и других территорий Крайнего Севера. В таких зонах нельзя использовать обычную ПВХ-изоляцию — она быстро придет в негодность под действием сурового климата.
Даже в пределах одного региона может потребоваться силовой кабель с разными характеристиками. Например, во Владивостоке, расположенном на побережье Японского моря, климат влажный, летом здесь часто идут дожди, которые размывают почву. Поэтому предпочтение здешние проектировщики и монтажники кабельных линий отдают кабелям с усиленной влагозащитой.
А в соседнем Хабаровске, который от моря отделяют сотни километров, климат резко континентальный. Грунт, соответственно, сухой. Поэтому здесь вполне эффективно эксплуатируются силовые кабели с базовой полиэтиленовой изоляцией.
Регионы с резкими перепадами или экстремальной жарой предъявляют свои требования – здесь изоляция кабеля должна быть термостойкой и устойчивой к подвижным песчаным грунтам.
Факторы риска, которые необходимо учитывать при выборе силового кабеля
Экономический фактор тоже играет важную роль при выборе кабельной продукции. Так, например, из-за ограниченного финансирования в некоторых районах Восточной Сибири и Дальнего Востока застройщики предпочитают использовать бюджетные кабели с ПВХ-изоляцией (менее прочной, чем полиэтиленовая), прокладывая их в защитных трубах. Такая схема удешевляет проект, при этом нормы безопасности не нарушаются.
Необходимо учитывать и локальные риски. Например, энергообеспечение автотрасс требует применения бронированных кабелей с металлической лентой или проволокой для защиты от повреждений.
На опасных производствах обязательны к эксплуатации кабели с низким дымовыделением и не распространяющие горение (маркировка «нг»).
Для школ, больниц, детсадов критически важно низкое выделение токсичных веществ при пожаре.
А в нефтегазовом секторе с учетом его взрывоопасных зон используется исключительно спецкабель с маркировкой «Вз».
СПРАВКА
Вот некоторые обозначения, использующиеся в маркировке различных видов силового кабеля.
- URD — прокладывается в грунт или в кабелепровод, имеет защитную полиэтиленовую оболочку.
- ВВГ — универсальный медный кабель, рассчитанный на напряжение до 1 кВ.
- АПвБбШп — алюминиевый кабель с бронёй, устойчив к агрессивной среде.
- СИП — кабель для воздушных линий напряжением до 35 кВ, устойчив к обледенению, УФ-излучению, прост в монтаже.
- ВББШвнг LS — применяется в ЛЭП, транспорте, зданиях с повышенными требованиями к огнестойкости.
- ПВХ — кабель с изоляцией из поливинилхлорида, устойчив к агрессивной химической среде и перепадам температуры, но не к УФ-излучению.
- СПЭ — кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), подходит для сетей напряжением до 330 кВ.
Контроль и поставки
На этапе проектирования и монтажа кабельных линий силовой кабель проходит несколько стадий контроля. В первую очередь — на соответствие требованиям регионального оператора электросетей. Если кабель не отвечает требуемым параметрам (например, используется изделие без дополнительной влагозащиты в заболоченной зоне), то проект попросту не будет согласован.
Контроль осуществляется и на этапе поставок. Но здесь многое зависит от внимательности и здоровой осторожности самого покупателя. Увы, на российском рынке кабельной продукции сегодня встречается немало фальсификата и контрафакта.
У трейдера покупать кабель выгоднее, чем у производителя
Напомним, что зачастую предприятия и организации, нуждающиеся в той или иной кабельной продукции, приобретают ее не у завода-производителя непосредственно, а у компании-поставщика (трейдера).
Компания-трейдер закупает кабельную продукцию сразу у нескольких десятков заводов-производителей, поэтому иметь дело с ней выгоднее. Такая компания (если это легальный и солидный игрок рынка) уже заточена под продажи и сопутствующий сервис, что дает покупателю несколько преимуществ.
- Благодаря строгому отбору поставщиков и контролю продукции компания-трейдер способна гарантировать высокое качество реализуемых товаров.
- Компания-трейдер обладает широким ассортиментом кабельно-проводниковой продукции от различных заводов-изготовителей.
- При размещении заказов компания-трейдер готова предложить заводские цены без дополнительных наценок благодаря прямому сотрудничеству с изготовителями.
- Для надежных покупателей у такой компании предусмотрена отсрочка и прочие гибкие условия оплаты.
- У ряда компаний-трейдеров есть возможность ответственного хранения приобретенной продукции на своих складах.
- Компания-трейдер обычно оказывает дополнительные складские услуги: отмотку, комплектацию, упаковку, фиксацию груза для транспортировки, профессиональные погрузочно-разгрузочные работы любой сложности.
- Специалисты компании-трейдера проконсультируют покупателя по всем видам кабелей и помогут сделать верный выбор.
При выборе компании-трейдера стоит обратить внимание на следующие параметры:
- сколько лет компания существует на рынке;
- состоит ли в ассоциации «Честная позиция»;
- есть ли у трейдера развитая логистическая сеть по РФ и склады в крупных регионах для оперативной доставки в указанные сроки.
Отдавать предпочтение стоит тем трейдерам, которые:
- состоят в отраслевых СРО;
- имеют наработанные деловые связи с надежными производителями, крупными энергетическими, нефтегазовыми, нефтеперерабатывающими и строительными компаниями;
- предлагают сертифицированный товар с полным набором сопроводительных документов.
Подбор кабеля с учетом региональной специфики — сложная задача со множеством переменных
Выбор силового кабеля в России – это всегда комплексная задача со множеством переменных: мощность, расстояние, суровость климата, характер грунта, риски возгорания, требования регуляторов, уникальность рельефа и самих объектов энергообеспечения. Понятие «универсальный кабель» здесь не работает.
Учет региональной специфики – будь то морозостойкая изоляция для Якутии, усиленная гидроизоляция для Ленинградской области или броня для сейсмоактивных зон Камчатки – одно из главных условий надежности и эффективности регионального энергоснабжения, экономии ресурсов и защиты самого региона от техногенных катастроф.
Все материалы рубрики «Энергетика и ЖКХ»