Чому оператори замінюють повітряні лінії СН кабельними

Що таке кабелювання лінії

Кабелювання — це заміна ділянки повітряної лінії (ПЛ) кабельною лінією (КЛ) у землі. На практиці будують нову кабельну лінію — часто іншою трасою, уздовж доріг і вулиць, — перемикають на неї живлення, а потім демонтують проводи, ізолятори та опори старої лінії.

Кабелювання рідко обмежується самою лінією. Разом із нею зазвичай реконструюють точки живлення споживачів: щоглові ТП замінюють комплектними, відгалуження на опорах — розподільними пунктами або ТП із кількома лінійними комірками, а мережа 0,4 кВ частково теж переходить під землю.

Надійність електропостачання

Головний аргумент — надійність. Якість послуг операторів оцінюють, зокрема, показниками SAIDI (середня тривалість перерв на одного споживача за рік) і SAIFI (середня кількість перерв). Регулятор — НКРЕКП — відстежує ці показники, тож оператори зацікавлені їх покращувати.

Повітряна лінія чутлива до подій, яким кабель у землі практично не піддається: падіння дерев і гілок, обриву проводів вітром, грозових перекриттів, контакту з технікою чи птахами. Одна така подія може вимкнути всю лінію і всіх споживачів за місцем пошкодження, доки його не буде знайдено й відокремлено. Заміна найаварійніших ділянок кабелем у поєднанні з можливістю секціонувати мережу скорочує і кількість, і тривалість перерв.

Негода, ожеледь і грози

Сильний вітер ламає дерева й опори, а мокрий сніг і ожеледь різко збільшують навантаження на проводи та конструкції. Після масштабної негоди відновлення повітряних мереж може тривати багато днів, бо бригади мають дістатися кожного пошкодженого місця.

Кабель у землі від цих явищ значною мірою захищений. Це не означає, що він не пошкоджується: його можуть зачепити під час сторонніх земляних робіт, а неякісно змонтована муфта може вийти з ладу. Але вітер, ожеледь і дерева йому не загрожують. Підземна мережа також краще захищена від пошкоджень уламками, хоча й не є захищеною від прямих руйнувань.

Лінії в лісах, лісосмугах і населених пунктах

Повітряна лінія через ліс або вздовж лісосмуги потребує регулярного розчищення просіки. Це витрати для оператора та втручання в насадження, а дерева за межами просіки однаково можуть упасти на проводи. Після кабелювання вздовж дороги утримувати просіку не потрібно.

У населених пунктах на перший план виходять безпека та простір. Зникає ризик дотику до обірваного проводу чи наїзду на опору, вулиці звільняються від опор, а охоронні зони ПЛ, що обмежують будівництво на прилеглих ділянках, змінюються значно вужчою зоною кабельної лінії. Для нової забудови кабельне живлення часто є єдиним прийнятним варіантом.

Недоліки й обмеження кабельних ліній

Кабелювання не позбавлене недоліків. Ухвалюючи рішення, оператор ураховує:

• Вартість будівництва — кабельна лінія зазвичай дорожча за повітряну тієї самої довжини, особливо коли на трасі багато переходів ГНБ і відновлення покриттів.
• Пошук і ремонт пошкоджень — місце пошкодження кабелю визначають спеціальною апаратурою, потім розкопують і монтують ремонтну муфту. Це довше, ніж замінити ізолятор на опорі, хоча пошкодження трапляються рідше.
• Ємнісні струми — кабельна мережа має значно більшу ємність відносно землі, ніж повітряна. У мережах з ізольованою нейтраллю це збільшує струм однофазного замикання на землю; за великої частки кабелів оператор має передбачити компенсацію ємнісного струму або резистивне заземлення нейтралі та відповідно налаштувати захист.
• Погодження траси — нова траса вздовж доріг потребує погоджень із власниками доріг, балансоутримувачами інших мереж і органами місцевого самоврядування.
• Якість виконання — дефекти монтажу муфт чи пошкодження оболонки під час прокладання можуть проявитися через роки, тому важать кваліфікація монтажників і приймальні випробування.

Проміжним рішенням є ПЛЗ — повітряна лінія із захищеними проводами (СІП-3). Вона дешевша за кабельну, краще за неізольовану лінію переносить дотик гілок і дозволяє вужчу просіку, але залишається повітряною і чутливою до ожеледі та падіння дерев. Оператори обирають між КЛ і ПЛЗ залежно від ділянки, бюджету та планів розвитку мережі.

Кабелювання, ТП і мережа 0,4 кВ

Лінія 10 кВ у сільській місцевості зазвичай живить низку невеликих ТП, від яких відходять лінії 0,4 кВ до споживачів. Тому кабелювання лінії СН тягне за собою рішення щодо цих точок:

• Щоглові ТП, що живилися від ПЛ, замінюють комплектними ТП із кабельним вводом або залишають коротку ділянку ПЛ із кінцевими муфтами на кінцевій опорі.
• Відгалуження, що в ПЛ виконувалися на опорах із роз'єднувачами, у кабельній мережі переносять у ТП або РП із кількома лінійними комірками. Це дає змогу живити відгалуження і водночас секціонувати лінію.
• Мережу 0,4 кВ часто реконструюють одночасно — будують кабельні лінії або лінії з СІП, встановлюють розподільні шафи, а старі проводи й опори демонтують.

Будову підстанцій описуємо в статті Трансформаторна підстанція 10(6)/0,4 кВ зсередини.

Як відбувається кабелювання крок за кроком

1. Проєкт і погодження — нова траса, точки з'єднання з мережею, що залишається, розташування ТП і РП, місця ГНБ; погодження з власниками земель, доріг і інших мереж.
2. Підготовка — геодезичне винесення траси, ордери на земляні роботи, схеми організації руху, постачання кабелів і арматури.
3. Будівництво КЛ — траншеї, ГНБ і проколи під перешкодами, прокладання кабелів у землі та трубах, встановлення ТП.
4. Монтаж арматури — з'єднувальні муфти, кінцеві муфти в ТП і на опорах, де кабель з'єднується з ПЛ, що залишається.
5. Випробування й перемикання — після приймально-здавальних випробувань оператор перемикає живлення на нову лінію.
6. Демонтаж ПЛ — зняття проводів, демонтаж ізоляторів, опор і щоглових ТП, упорядкування території.
7. Документація та приймання — виконавча зйомка, акти на закриті роботи, протоколи і передача мережі в експлуатацію.

Деталі етапів — у статті Від проєкту до приймання, а наш підхід до таких робіт — на сторінці Кабелювання повітряних ліній.