Преимуществами КЛ является то, что они не подвержены влиянию климатических факторов (гроза, ветер, гололед), не требуют широкой трассы, не изменяют ландшафта, не портят внешнего вида городов.
Недостатками КЛ, по сравнению с ВЛ, является на порядок более высокая стоимость их строительства и ремонта, а также сложность контроля за состоянием кабелей и кабельной арматуры (они находятся в грунте и поэтому скрыты от глаз обслуживающего персонала).
Учитывая высокую стоимость КЛ и трудность проведения осмотров, при создании КЛ важно использовать только такие кабели и кабельную арматуру, которые обеспечат надежную безаварийную работу на протяжении
всего срока службы, составляющего не менее 30 лет. Одним из эффективных способов повышения надежности КЛ является прокладка кабелей не в открытом грунте, а в современных полимерных трубах. Прокладка в трубах дает возможность не только защитить кабели от внешних механических воздействий и агрессивной окружающей среды, но также способствует ускорению строительства КЛ, упрощению ремонта поврежденных кабелей или их замены новые.
К сожалению, зачастую на практике труба не только не выполняет отведенной ей роли по прокладке и защите КЛ, но даже наоборот – становится причиной существенных проблем, в результате которых требуется полная замена КЛ (см. фото 1 и 2). Поэтому при строительстве КЛ важно уделять повышенное внимание качеству применяемых труб, т.е. их основным температурным, механическим, противопожарным свойствам.
Термостойкость труб
Современные КЛ строятся кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Температура таких Фото 2. Возгорание трубы в трубном кабельном канале. 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 (86) | сентябрь [2023] ЭНЕРГЕТИКА № 2 (69) | июнь [2019] кабельные линии кабелей в длительно-допустимом нормальном режиме работы может составлять 90°С, а при кратковременных перегрузках – до 105°С. Это означает, что трубы для прокладки кабелей должны быть рассчитаны на указанные температуры, т.е. должны на протяжении по меньшей мере 30 лет сохранять свою форму и прочность, несмотря на воздействующее на них сверху давление грунта и транспорта.
Способность полимерных труб сохранять физико-механические свойства принято называть термостойкостью. Термин «термостойкость» всегда используется совместно с тем или иным значением температуры, при которой эта термостойкость сохраняется. Без указания конкретной температуры термин «термостойкость» лишен какого-либо смысла.
Например, полимерные трубы для прокладки силовых кабелей с СПЭ-изоляцией должны быть термостойкими при температурах от 90°С до 105°С. Трубы газо- и водоснабжения, изготовленные из полиэтилена низкого давления (ПНД), согласно ГОСТ 50838 и ГОСТ 18599 соответственно, могут эксплуатироваться при температурах всего до 40°С (очевидно, что они никак не могут использоваться для КЛ, где нужно 90-105°С).
Нормативные документы и накопленный опыт эксплуатации подтверждают, что для прокладки современных КЛ недопустимо использовать не только упомянутые выше ПНД-трубы, но и другие трубы, если они изготовлены из полиэтилена (поскольку трубы из полиэтилена не имеют термостойкости при температуре 90-105°С). В частности, нельзя прокладывать КЛ в трубах из полиэтилена марок ПЭ 63, 80, 100, PE-RT, из полиэтилена высокой плотности (ПВП), полиэтилена низкого давления (ПНД) или высокого (ПВД).
Прокладка высоковольтных КЛ должна осуществляться в трубах не из полиэтилена, а в трубах из специальной полимерной композиции, обладающих термостойкостью при температуре не менее 90°С.
К таким кабельным трубам заведомо не относятся:
- трубы холодного водоснабжения по ГОСТ 18559;
- трубы горячего водоснабжения по ГОСТ 32415;
- трубы газоснабжения по ГОСТ 50838;
- трубы для низковольтных КЛ по ГОСТ Р МЭК 61386-2014;
- трубы из вторичного сырья.
При наличии в маркировке трубы, ее паспорте или сертификате соответствия обозначений ПЭ, ПНД, ПВП, ПВД, PE-RT, а также ссылок на вышеуказанные стандарты, следует усомниться в допустимости применения такой трубы для прокладки и защиты кабелей с СПЭ-изоляцией.
Пожарная безопасность труб
При размещении кабелей в трубах их торцы должны быть герметично заделаны, поскольку в противном случае имеется риск заиливания трубы, что сделает невозможным извлечение кабеля из трубы, которое потребуется при необходимости ремонта кабеля или его замены на новый.
Герметизация трубы с кабелем означает, что в трубе присутствует объем воздуха, и существуют условия для горения при возникновении в кабеле короткого замыкания (КЗ). Для минимизации рисков возникновения пожара и его распространения вдоль трассы КЛ важно, чтобы внутренняя поверхность трубы обладала противопожарными свойствами, т.е. была стойкой к распространению пламени категории ПВ-0 по ГОСТ 53313.
Отсутствие у полимерной трубы внутреннего слоя, стойкого к распространению пламени, будет означать высокую вероятность полного выгорания всего участка трассы КЛ, где кабели размещены в трубах. Например, уже известны случаи мощных пожаров на участках трассы КЛ в столицах Казахстана (Астана) и России (Москва), которые повлекли за собой значительные экономические затраты на восстановление КЛ, не считая крупных отставок руководства компаний, допустивших нарушения при строительстве КЛ.
Заключение
Прокладка кабелей с СПЭ-изоляцией в специальных кабельных полимерных трубах в настоящее время стала доминирующим способом строительства КЛ, поскольку имеет заметные преимущества по сравнению с размещением таких кабелей в грунте без труб.
Для прокладки кабелей важно использовать только те полимерные трубы, которые обладают характеристиками, отвечающими всем условиям эксплуатации КЛ. В частности, трубы должны обладать термостойкостью при температуре не менее 90°С, а также они должны иметь внутренний слой, стойкий к распространению открытого пламени (ПВ-0).
Важно обратить внимание, что термин «термостойкость» лишен смысла, если при его использовании не указывается конкретный температурный диапазон, о котором идет речь. Прокладка современных КЛ возможна лишь в тех трубах, термостойкость которых сохраняется при температурах не менее 90°С, что подтверждается протоколом ресурсных испытаний. В частности, это означает, что для прокладки КЛ не допускается использовать трубы из полиэтилена (ПЭ, ПНД, ПВП, ПВД, PE-RT и проч.).
Подробную информацию о требованиях к кабельным трубам, о методах испытания таких труб в лабораториях и о входном контроле труб на объектах строительства можно найти в следующих недавно утверждённых нормативных документах:
1. СТО 34.01-2.3.3-037-2020 «Трубы для прокладки кабельных линий напряжением выше 1 кВ. Методика входного контроля на объектах электросетевого строительства».
2. СТО 34.01-2.3.3-038-2021 «Трубы для прокладки кабельных линий напряжением свыше 1 кВ. Общие технические требования».
3. ГОСТ Р 70751-2023 «Трубы термостойкие полимерные для прокладки силовых кабелей напряжением от 1 до 500 кВ. Общие технические условия».
