
Wiedza · Skablowanie
Dlaczego operatorzy zastępują linie napowietrzne SN kablowymi
Skablowanie to jeden ze sposobów na poprawę niezawodności sieci dystrybucyjnych. Wyjaśniamy, kiedy jest uzasadnione, jakie ma ograniczenia i jak wygląda w praktyce.
Przez dziesięciolecia sieci 6–10 kV poza miastami budowano głównie jako napowietrzne: słupy, izolatory i gołe przewody są tanie w budowie i łatwe w naprawie. Linia napowietrzna cierpi jednak od wichur, drzew i czynników zewnętrznych, a w miejscowościach przeszkadza w zabudowie. Dlatego operatorzy systemów dystrybucyjnych na części odcinków zastępują linie napowietrzne kablowymi. Wyjaśniamy, co ich do tego skłania, jakie zalety i wady mają oba rozwiązania i jak przebiega skablowanie.
Czym jest skablowanie linii
Skablowanie to zastąpienie odcinka linii napowietrznej linią kablową w ziemi. W praktyce buduje się nową linię kablową — często inną trasą, wzdłuż dróg i ulic — przełącza na nią zasilanie, a potem demontuje przewody, izolatory i słupy starej linii.
Skablowanie rzadko ogranicza się do samej linii. Razem z nią zwykle przebudowuje się punkty zasilania odbiorców: stacje słupowe zastępuje się kompaktowymi, odgałęzienia na słupach — punktami rozdzielczymi lub stacjami z kilkoma polami liniowymi, a sieć 0,4 kV częściowo również trafia pod ziemię.
Niezawodność zasilania
Główny argument to niezawodność. Jakość usług operatorów ocenia się m.in. wskaźnikami SAIDI (średni czas przerw na odbiorcę w roku) i SAIFI (średnia liczba przerw). Regulator — NKREKP (ukraiński regulator energetyki) — monitoruje te wskaźniki, więc operatorzy są zainteresowani ich poprawą.
Linia napowietrzna jest wrażliwa na zdarzenia, którym kabel w ziemi praktycznie nie podlega: upadki drzew i gałęzi, zerwanie przewodów przez wiatr, przeskoki wywołane wyładowaniami atmosferycznymi, kontakt z maszynami czy ptakami. Jedno takie zdarzenie może wyłączyć całą linię i wszystkich odbiorców za miejscem uszkodzenia, dopóki nie zostanie ono znalezione i wydzielone. Zastąpienie najbardziej awaryjnych odcinków kablem w połączeniu z możliwością sekcjonowania sieci skraca zarówno liczbę, jak i czas przerw.
Wichury, oblodzenie i burze
Silny wiatr łamie drzewa i słupy, a mokry śnieg i oblodzenie gwałtownie zwiększają obciążenie przewodów i konstrukcji. Po rozległych nawałnicach odbudowa sieci napowietrznych może trwać wiele dni, bo brygady muszą dotrzeć do każdego uszkodzonego miejsca.
Kabel w ziemi jest przed tymi zjawiskami w dużej mierze chroniony. Nie znaczy to, że się nie uszkadza: może zostać zahaczony podczas obcych robót ziemnych, a źle zmontowana mufa może ulec awarii. Ale wiatr, oblodzenie i drzewa mu nie zagrażają. Sieć podziemna jest też lepiej chroniona przed uszkodzeniami odłamkami, choć nie jest odporna na bezpośrednie zniszczenia.
Linie w lasach, pasach zadrzewień i miejscowościach
Linia napowietrzna przez las lub wzdłuż pasa zadrzewień wymaga regularnego oczyszczania przecinki. To koszty dla operatora i ingerencja w drzewostan, a drzewa poza przecinką i tak mogą upaść na przewody. Po skablowaniu wzdłuż drogi utrzymywanie przecinki nie jest potrzebne.
W miejscowościach na pierwszy plan wychodzą bezpieczeństwo i przestrzeń. Znika ryzyko dotknięcia zerwanego przewodu czy najechania na słup, ulice zostają uwolnione od słupów, a strefy ochronne linii napowietrznych, ograniczające zabudowę sąsiednich działek, zastępuje znacznie węższa strefa linii kablowej. Dla nowej zabudowy zasilanie kablowe jest często jedynym akceptowalnym wariantem.
Wady i ograniczenia linii kablowych
Skablowanie nie jest wolne od wad. Podejmując decyzję, operator bierze pod uwagę:
- Koszt budowy — linia kablowa jest zwykle droższa od napowietrznej tej samej długości, zwłaszcza gdy na trasie jest wiele przejść HDD i odtworzeń nawierzchni.
- Lokalizacja i naprawa uszkodzeń — miejsce uszkodzenia kabla wyznacza się specjalną aparaturą, potem odkopuje i montuje mufę naprawczą. Trwa to dłużej niż wymiana izolatora na słupie, choć uszkodzenia zdarzają się rzadziej.
- Prądy pojemnościowe — sieć kablowa ma znacznie większą pojemność względem ziemi niż napowietrzna. W sieciach z izolowanym punktem neutralnym zwiększa to prąd jednofazowego zwarcia doziemnego; przy dużym udziale kabli operator musi przewidzieć kompensację prądu pojemnościowego lub uziemienie punktu neutralnego przez rezystor i odpowiednio nastawić zabezpieczenia.
- Uzgodnienie trasy — nowa trasa wzdłuż dróg wymaga uzgodnień z zarządcami dróg, właścicielami innych sieci i organami samorządu lokalnego.
- Jakość wykonania — wady montażu muf czy uszkodzenia powłoki przy układaniu mogą ujawnić się po latach, dlatego liczą się kwalifikacje monterów i próby odbiorcze.
Rozwiązaniem pośrednim jest PLZ — linia napowietrzna z przewodami w osłonie (SIP-3). Jest tańsza od kablowej, lepiej niż linia z gołymi przewodami znosi dotknięcie gałęzi i pozwala na węższą przecinkę, ale pozostaje napowietrzna i wrażliwa na oblodzenie i upadki drzew. Operatorzy wybierają między linią kablową a PLZ w zależności od odcinka, budżetu i planów rozwoju sieci.
Skablowanie, stacje i sieć 0,4 kV
Linia 10 kV na terenach wiejskich zwykle zasila szereg niewielkich stacji, z których wychodzą linie 0,4 kV do odbiorców. Dlatego skablowanie linii SN pociąga za sobą decyzje dotyczące tych punktów:
- Stacje słupowe zasilane z linii napowietrznej zastępuje się stacjami kompaktowymi z wejściem kablowym albo pozostawia się krótki odcinek linii napowietrznej z głowicami na słupie krańcowym.
- Odgałęzienia, które w linii napowietrznej wykonywano na słupach z odłącznikami, w sieci kablowej przenosi się do stacji lub RP z kilkoma polami liniowymi. Pozwala to zasilać odgałęzienia i jednocześnie sekcjonować linię.
- Sieć 0,4 kV często przebudowuje się równocześnie — buduje się linie kablowe lub linie z SIP, montuje szafki rozdzielcze, a stare przewody i słupy demontuje.
Budowę stacji opisujemy w artykule Stacja transformatorowa 10(6)/0,4 kV od środka.
Jak przebiega skablowanie krok po kroku
- Projekt i uzgodnienia — nowa trasa, punkty połączenia z pozostającą siecią, lokalizacja stacji i RP, miejsca HDD; uzgodnienia z właścicielami gruntów, dróg i innych sieci.
- Przygotowanie — geodezyjne wytyczenie trasy, zezwolenia na roboty ziemne, projekty organizacji ruchu, dostawy kabli i osprzętu.
- Budowa linii kablowej — wykopy, przewierty HDD i przeciski pod przeszkodami, układanie kabli w ziemi i rurach, ustawienie stacji.
- Montaż osprzętu — mufy przelotowe, głowice w stacjach i na słupach, gdzie kabel łączy się z pozostającą linią napowietrzną.
- Próby i przełączenie — po próbach odbiorczych operator przełącza zasilanie na nową linię.
- Demontaż linii napowietrznej — zdjęcie przewodów, demontaż izolatorów, słupów i stacji słupowych, uporządkowanie terenu.
- Dokumentacja i odbiór — inwentaryzacja powykonawcza, protokoły odbioru robót zanikowych, protokoły prób i przekazanie sieci do eksploatacji.
Szczegóły etapów — w artykule Od projektu do odbioru, a nasze podejście do takich prac — na stronie Skablowanie linii napowietrznych.
Zobacz także
Czytaj dalej
Skablowanie linii napowietrznych
Zastąpienie linii napowietrznych SN i nn kablowymi: budowa linii kablowej, przewierty HDD, szafki kablowe, przełączenia i demontaż starej linii wraz ze słupami.
WięcejStacja transformatorowa SN/nn od środka
Stacja transformatorowa 10(6)/0,4 kV od środka: stacje słupowe, kompaktowe, betonowe i wnętrzowe, rozdzielnice, transformator, uziemienie i montaż.
WięcejOd projektu do odbioru — etapy budowy linii
Etapy budowy linii kablowej SN: dane wyjściowe, projekt i uzgodnienia, przygotowanie, wykopy i HDD, montaż, próby, dokumentacja i odbiór.
WięcejPlanujesz skablowanie linii SN?
Zbudujemy linię kablową z przejściami HDD, ustawimy stacje i zdemontujemy starą linię napowietrzną — jako generalny wykonawca lub podwykonawca.