СИП - плюсы и минусы использования

В далеком 2002 году в г. Пятигорске прошло совещание по теме: "Повышение устойчивости воздушных линий электропередачи в условиях экстремальных снего-гололедных и ветровых нагрузок". В совещании приняли участие руководители РАО "ЕЭС России", технические специалисты, отраслевые НИИ и проектные институты, представители служб эксплуатации со всей России и другие организации, имеющие отношения к обсуждаемому вопросу.
Предметом обсуждения на совещании явились аварии на ВЛ 0,4-220 кВ в Краснодарском крае в декабре 2001 - январе 2002 годов, приведшие к частичному обесточиванию региона с полумиллионным населением. В перечне причин на линиях было указано и отсутствие линий с изолированными проводами. На контрасте с общей ситуацией в крае выглядел Туапсинский район, где имелись распределительные линии с изолированными проводами на 0,4 кВ. И там не было аварийных ситуаций.

После обсуждения на Совещании были принято среди прочих решений:
1. применять СИП на линиях электропередачи 0,4 кВ;
2. применять защищенные провода на линиях среднего напряжения 6-10-35 кВ.

По оценке специалистов РАО ЕЭС в 2002 году воздушные линии в России находились в состоянии, которое позволяло обеспечить надежное электроснабжение потребителей только примерно до 2010 года. Для преодоления негативных тенденций следовало скоординировать инвестиционную политику и предусмотреть приоритетное выделение средств на развитие электрических сетей. В период до 2005 г. техническому перевооружению и реконструкции подлежало 90 тыс. км. ВЛ с классом напряжения 6 - 35 кВ. Одним из современных требований, предъявляемых к реконструкции ВЛ являлось применение самонесущих изолированных проводов.

Рассмотрим плюсы и минусы применения проводов СИП. Чем же СИП - скрученные в жгут изолированные провода с изоляцией из светостабилизированного полиэтилена, превосходят ранее применяемые голые провода марок А и АС?
1. Высокая надежность в обеспечении электрической энергией.
2. Резкое снижение (до 80%) эксплуатационных затрат, вызванное высокой надёжностью и бесперебойностью энергообеспечения потребителей, а также отсутствием необходимости в широких просеках для прокладки ВЛИ в лесных массивах и расчистки просек в процесс эксплуатации линии.
3. Отсутствие или незначительное обрастание гололедом и мокрым снегом изолированной поверхности проводов. Это объясняется тем, что ПЭ является не полярным диэлектриком и он не образует ни электрических, ни химических связей с контактирующими с ним веществом в отличие, например, от ПВХ. Кабельщики хорошо знают эту особенность ПЭ. Например, при попытках маркировать изолированное ПЭ изделие каплеструйным способом краска легко оттирается, в отличие, от ПВХ, и требуется специальная эл. статическая обработка поверхности ПЭ для удержания краски. Именно по этой причине мокрый снег легко стекает с круглой поверхности изолированных ПЭ проводов. В проводах марки А и АС мокрый снег может удерживаться в канавках между проволоками, являясь первопричиной обрастания.
4. Уменьшение затрат на монтаж ВЛИ, связанное с вырубкой более узкой просеки в лесной местности, возможностью вести монтаж проводов по фасадам зданий в условиях городской застройки, применением более коротких опор, отсутствием изоляторов и дорогостоящих траверс (для ВЛИ-0,4 кВ).
5. Снижение энергопотерь в линии из-за уменьшения более чем в три раза реактивного сопротивления изолированных проводов по сравнению с неизолированными.
6. Простота монтажных работ, возможность подключения новых абонентов под напряжением, без отключения остальных от энергоснабжения и как следствие сокращение сроков ремонта и монтажа.
7. Значительное снижение несанкционированных подключений к линии и случаев вандализма и воровства.
8. Улучшение общей эстетики в городских условиях и значительное снижение случаев поражения электротоком при монтаже, ремонте и эксплуатации линии.
9. Возможность прокладки СИП по фасадам зданий, а также совместной подвески с проводами низкого, высокого напряжения, линиями связи, что дает существенную экономию на опорах.

Среди множества безусловных преимуществ СИП можно выделить для объективности и некоторые недостатки:
1. Незначительное увеличение стоимости (не более 1,2) изолированных проводов по сравнению с традиционными неизолированными проводами А и АС.
Пионерами в области применения самонесущих изолированных проводов принято считать Францию и Финляндию. Впоследствии и другие страны разрабатывали свои системы воздушной подвески, но, как правило, за основу их принимались уже утверждённые в эксплуатацию европейские стандарты. Во Франции первые связки изолированных проводов ВЛ появились в 1955 году и представляли из себя медные жилы в резиновой изоляции с оболочкой из неопрена. Поначалу они устанавливались на фасадах зданий, заменяя голые медные провода на изоляторах. С 1962 года в качестве изоляции стали применять ПВХ, который к 1977 году был полностью вытеснен светостабилизированным полиэтиленом сетчатой структуры. В качестве токоносителя быстро распространилось применение алюминия, что объясняется его стоимостью и более привлекательным соотношением между весом и электрической проводимостью. Наконец окончательно широкое распространение получили самонесущие изолированные провода марки "Торсада", выпускаемые заводом "Каблери Де Ланс", в которых несущий провод выполнен из термоупрочнённого алюминиевого сплава "альмелек", имеет сечение 54,6 или 70 кв.мм и всегда изолирован, т.к. по французским стандартам нулевой несущий провод является токонесущим, хотя и заземлён в нескольких точках. Разработку ВЛ с изолированными проводами в скандинавских странах подтолкнула необходимость уменьшить последствия от повреждений, вызванных суровыми климатическими условиями в данном регионе. Одновременно с этим назрела необходимость более узких трасс электролиний, особенно в условиях плотной городской застройки.
Разработка системы подвесного скрученного кабеля АМКА началась в 1958 году в Финляндии на предприятии NOKIA KABEL как системы воздушных подвесных проводов низкого напряжения. Система представляет собой скрученные вокруг голого несущего нулевого провода фазных изолированных жил, изоляция которых выполнена из термопластичного полиэтилена. Параллельно были разработаны провода со сшитым полиэтиленом марки АХКА, а также системы АМКА-Т и АХКА-Т - с изолированным несущим тросом для тропических районов с повышенной влажностью. В настоящее время системой АМКА оборудовано более 170 тыс.км ВЛ-0,4 кВ в Финляндии (около 80%). Система АМКА применена также более чем в 30 странах таких частей света, как Южная Америка, Африка, Азия, Ближний и Дальний Восток: в Перу - в 1981 году, в Саудовской Аравии - с 1984 года, в Непале - с 1986 года, в горных районах Гималаев - 1989 год. Применение изолированных проводов в южных и горных районах не представляло проблемы, т.к. изоляция ВЛИ стойка к воздействию ультрафиолета и озона.
Потребность в изолированных проводах среднего класса напряжения была реализована разработкой проводов SAX . Первая прокладка изолированных проводов ВЛ-20 кВ осуществлена в 1976 году - это так называемая система ПАС - усиленные алюминиевые провода в пластмассовой изоляции. Позднее, в 1981 году в Финляндии была построена первая линия системы SAX, где изоляция проводов была выполнена из полиэтилена. В 1984 году в эксплуатацию принята вибростойкая система SAX, оборудованная также устройствами защиты от электрической дуги. В настоящее время система SAX подразумевает и включает в себя защищённые провода с изоляцией из силаносшиваемого полиэтилена, оборудованные соответствующей линейно-сцепной арматурой, устройствами грозозащиты, виброзащиты и монтажные принадлежности, относящиеся к ним. В Швеции первые ВЛЗ появились в 1985 году - 3000 км, в Норвегии первые ВЛЗ - в 1986 году построено 2000 км.
Так как в 90-х годах провода АМКА и SAX стали поставляться и успешно применяться в России, предприятием NOKIA KABEL в 1995 году инициирована разработка фирмой ОРГРЭС комплекта нормативно-технической документации на проектирование, сооружение и эксплуатацию опытно-промышленных линий ВЛИ- 0,4 кВ, а в 1996 году - аналогичный комплект документации для ВЛЗ 6-20 кВ. В настоящее время уже действуют Правила устройства ВЛИ до 1 кВ с СИП, а также Правила устройства ВЛЗ 6-20 кВ. Разработка и проектирование отечественных СИП были начаты в 1987 году на Иркутском кабельном заводе. В 1991 году по ТУ 16.К71-120-91 были запущены в опытное производство провода марок САПт, САСПт, САПсш и САСПсш.
Первая ВЛИ с применением этих проводов в России была смонтирована в Краснодарском крае в 1994 году в станице Васюринской Динского района. Её протяжённость составляла 3,5 км. Производство проводов марок САПт и САПсш вскоре было прекращено в связи с выходом в свет ТУ 16.К71-268-98, которые были разработаны на основе международного гармонизированного стандарта HD626S1 ВНИИКП совместно с ОАО "Севкабель" и при участии департамента электрических сетей РАО "ЕЭС России", "Ленэнерго", института "Западсельэнергопроект".

Итак, в настоящее время, существуют три системы СИП, обладающие определенными преимуществами и недостатками. Рассмотрим данные системы на примере таблицы:

Таким образом, можно выделить "финскую" систему с неизолированной несущей жилой и "французскую" систему с изолированной нейтралью. В связи с тем, что во "французской" системе подвески нагрузка на изоляцию несущего троса значительна, по французскому стандарту проектируются уменьшенные пролёты между опорами и, как следствие, - большее количество линейно-сцепной арматуры. В "финской" системе воздушной подвески контакт арматуры с голым несущим тросом более надёжен - это позволяет увеличить анкерные и промежуточные пролёты, что даёт возможность уменьшить количество арматуры, которая вместе с тем является более дорогой.
Производители СИП в России пошли дальше, разработали дополнительно свои системы и производят СИП-1А - аналог системы с изолированным нулем (Torsada), но с изоляцией из термопластичного полиэтилена и СИП-2 - аналог системы с "голым" нулем (AMKA), но с изоляцией из силаносшиваемого полиэтилена.
В "шведской" системе (ALUS, EX) - несущий провод отсутствует, а подвеска системы осуществляется за все проводники одновременно, т.е. механическая нагрузка равномерно распределена между нулевым и фазными проводниками, что придаёт системе более высокую механическую прочность, чем в "финской" и "французской" системах. Так же "шведская" система не только наиболее надежна, но и экономически выгодна. Цены на провода СИП-4 на 10 % ниже стоимости аналогично выбранных по сечению с несущим нулевым проводом. Дело в том, что для изготовления поводов этих систем не требуется специального достаточно дорогостоящего процесса переработки сплава. В данном случае снижение цены достигается не ухудшением качеств (характеристики СИП-4, наоборот, значительно лучше, чем в системах с несущим тросом), а лишь применением прогрессивной системы подвески.
Так или иначе, все три системы подвески воздушных изолированных проводов успешно применяются, и право выбора остаётся, в конечном счете, за потребителем.

КОМПАНИЯ «ЭНЕРГОФОРУМ» ПРЕДЛАГАЕТ СО СКЛАДА В С-ПЕТЕРБУРГЕ И НА ЗАКАЗ СИП-2, СИП-3, СИП-4