Кабели 35 кВ

Кабели на напряжение 35 кВ представляют собой высокотехнологичную продукцию, предназначенную для передачи и распределения электрической энергии в сетях среднего класса напряжения. Они являются ключевым элементом инфраструктуры, связывающим мощные генераторные установки, подстанции и крупных промышленных потребителей.

1. Область применения и назначение

Основные сферы применения:

• Питание городских распределительных сетей от подстанций 110/35/10 кВ
• Подключение промышленных предприятий с большой потребляемой мощностью
• Соединение энергообъектов в пределах одной электростанции или подстанции
• Создание межподстанционных связей для повышения надежности энергоснабжения
• Питание крупных коммерческих и административных центров

2. Конструкция кабеля 35 кВ: Многослойная система защиты

Конструкция кабеля 35 кВ представляет собой сложную многоуровневую систему, где каждый слой выполняет критически важную функцию.

2.1. Токопроводящая жила

• Материал: Медь или алюминий
• Строение:
  • Однопроволочная (секторная или круглая) для сечений до 240 мм²
  • Многопроволочная (круглая) для больших сечений и повышенной гибкости
• Класс гибкости: 1 или 2
• Стандартные сечения: 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500 мм²

2.2. Экранирование жилы

• Назначение: Выравнивание электрического поля вокруг жилы
• Конструкция: Полупроводящий слой из сшитого полиэтилена или электропроводящей бумаги
• Толщина: 0.5-1.0 мм

2.3. Изоляция

• Материал:Сшитый полиэтилен (XLPE) — современный стандарт
  • Температура эксплуатации: до +90°C
  • Стойкость к токам короткого замыкания: до +250°C
  • Высокие диэлектрические характеристики
• Альтернатива: Бумажно-масляная изоляция (устаревшая, но еще встречается)
• Толщина изоляции: 8-12 мм в зависимости от конструкции

2.4. Экранирование изоляции

• Назначение: Защита от внешних электромагнитных помех и выравнивание поля
• Конструкция: Медные или алюминиевые проволоки, наложенные поверх изоляции

2.5. Герметизирующие слои

• Водоблокирующие ленты для предотвращения продольного распространения влаги
• Алюмополимерная лента (APL) как барьер для влаги и газов

2.6. Броня

• Типы:
  • Стальные оцинкованные ленты (маркировка «Б»)
  • Стальные оцинкованные проволоки (маркировка «К»)
• Назначение: Защита от механических повреждений, растягивающих усилий, грызунов

2.7. Защитный шланг

• Материал: Поливинилхлорид (ПВХ) или полиэтилен (PE)
• Назначение: Защита брони от коррозии, влаги, химикатов

3. Основные марки кабелей 35 кВ

С изоляцией из сшитого полиэтилена:

• АПвПуг — Алюминиевая жила, изоляция из сшитого полиэтилена, броня из профилированной стальной ленты, защитный шланг
• ПвПГ — Медная жила, изоляция из сшитого полиэтилена, без брони
• АПвБбШв — Алюминиевая жила, изоляция из сшитого полиэтилена, броня из стальных лент, ПВХ-шланг

С бумажно-масляной изоляцией:

• АСБл — Алюминиевая жила, бумажная изоляция, броня из стальных лент, без наружного покрова
• СБ — Медная жила, бумажная изоляция, броня из стальных лент

4. Технические характеристики и параметры

4.1. Электрические параметры

• Номинальное напряжение: 35 кВ
• Максимальное рабочее напряжение: 40.5 кВ
• Испытательное напряжение: 65-80 кВ переменного тока в течение 10 минут
• Емкость: 0.3-0.6 мкФ/км
• Индуктивность: 0.3-0.5 мГн/км

4.2. Механические характеристики

• Минимальный радиус изгиба: 15-20 наружных диаметров
• Растягивающее усилие: 10-50 кН в зависимости от сечения и брони
• Температура монтажа: не ниже -15°C (для ПВХ оболочки)

4.3. Тепловые характеристики

• Допустимая температура жилы: +90°C (для XLPE)
• Температура при коротком замыкании: до +250°C
• Токопроводящая способность: 200-800 А в зависимости от сечения и условий прокладки

5. Проектирование и монтаж кабельных линий 35 кВ

5.1. Расчет параметров линии

• Выбор сечения по экономической плотности тока и допустимому нагреву
• Проверка по потере напряжения
• Расчет токов короткого замыкания
• Термическая стойкость при КЗ

5.2. Способы прокладки

• В земле (траншеях): Наиболее распространенный способ
  • Глубина прокладки: 0.7-1.0 м
  • Песчаная подготовка: 10-15 см
  • Защита сигнальной лентой или кирпичом
• В кабельных сооружениях:
  • Туннели и коллекторы
  • Этажи и каналы
  • Эстакады и галереи
• В блоках: Для пересечения дорог и препятствий

5.3. Монтаж соединительных и концевых муфт

• Соединительные муфты: Для соединения отрезков кабеля
• Концевые муфты: Для подключения к оборудованию
• Стопорные муфты: Для разделения масляных участков (в кабелях с бумажной изоляцией)

6. Испытания и диагностика

6.1. Приемо-сдаточные испытания

• Измерение сопротивления изоляции
• Испытание повышенным напряжением 65-80 кВ
• Измерение емкости и tg δ (тангенс угла диэлектрических потерь)
• Проверка целостности и правильности соединения жил

6.2. Эксплуатационная диагностика

• Мониторинг частичных разрядов
• Измерение распределения температуры по длине кабеля
• Диагностика состояния изоляции методом возвратного напряжения
• Вибродиагностика для подвесных трасс

7. Сравнительный анализ технологий изоляции

Параметр	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Бумажно-масляная изоляция
Монтаж	Проще, не требует специальной подготовки	Сложнее, требует навыков работы с маслонаполненными кабелями
Обслуживание	Минимальное	Регулярный контроль давления масла
Экологичность	Выше	Риск утечки масла
Стоимость	Выше начальная, ниже эксплуатационная	Ниже начальная, выше эксплуатационная
Надежность	Высокая	Зависит от поддержания давления масла

8. Нормативная база

• ГОСТ 18410-73 Кабели с бумажной изоляцией
• ГОСТ 31996-2012 Кабели с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1 кВ до 35 кВ включительно
• ПУЭ Глава 2.3 Кабельные линии электропередачи напряжением до 220 кВ
• СО 153-34.20.576-2003 Методические указания по испытаниям кабелей

9. Современные тенденции и перспективы

9.1. Новые материалы

• Сверхпроводящие кабели для мегаполисов
• Нанотехнологичные добавки в изоляцию
• Самовосстанавливающаяся изоляция

9.2. Системы мониторинга

• Распределенные датчики температуры
• Онлайн-диагностика частичных разрядов
• Интеграция в системы Smart Grid

Заключение

Кабели 35 кВ — это сложные инженерные изделия, от качества которых зависит надежность работы энергосистемы в целом. Современные тенденции однозначно свидетельствуют о превосходстве технологии сшитого полиэтилена (XLPE) благодаря ее эксплуатационным преимуществам и экологической безопасности.

Ключевые факторы успешной эксплуатации:

• Грамотный выбор марки и сечения кабеля
• Качественный монтаж с соблюдением технологии
• Регулярный мониторинг и диагностика
• Своевременное техническое обслуживание

Дальнейшее развитие кабелей 35 кВ связано с повышением их надежности, увеличением пропускной способности и интеграцией в интеллектуальные системы управления энергоснабжением.