СОВРЕМЕННЫЕ СИЛОВЫЕ К0БЕЛИ
Требования к кабельной продукции со стороны электроэнергетики постоянно растут. Современный силовой кабель, как минимум, должен быть прочным, надёжным, пожаробезопасным, адаптированным к различным условиям эксплуатации. А как максимум? Российские производители рассказали о продуктах, появившихся в последнее время, чтобы удовлетворить развивающийся спрос.
В поисках лучшего проводника
Казалось бы, кабель достаточно простая конструкция: токопроводящие жилы, изоляция, оболочка и в некоторых случаях - броня. Что тут может быть нового? Однако рынок кабельной продукции развивается очень динамично. Типы кабеля, вызывающие всего несколько лет назад большие сомнения, сегодня повсеместно востребованы. А специалисты-кабельщики уже ищут новые решения, чтобы удовлетворить запросы энергетиков, причём изменения касаются всех компонентов конструкции.
Традиционно для изготовления то-копроводящих жил используются два металла - алюминий и медь. Медь -это прочный материал, имеющий малое сопротивление, легко поддающийся пайке и сварке. По электрической проводимости медь занимает второе . место среди металлов после серебра. Однако медь - достаточно дорогой материал по сравнению с алюминием. ' К тому же удельный вес алюминия (2.7 г/см3) в три раза меньше, чем у меди (8.9 г/см3).
Определённым компромиссом по со' отношению свойств и цены считаются биметаллы - композиционные материалы, состоящие из двух и более слоёв различных металлов или их сплавов.
Наиболее распространённый вариант биметаллического проводника для силовых кабелей имеет центральную часть из алюминия, а поверхностный слой - из меди. Это допустимо, так как поверхность такого проводника сохраняет основные свойства меди, а плотность переменного тока выше всего как раз на поверхности.
«Использование биметаллов вызывает ряд технических вопросов, - отмечает Максим Матсон, заместитель главного технолога ЗАО "Уралкабель" (г. Екатеринбург, входит в ООО "Холдинг Кабельный альянс"). - Разное сопротивление у разных металлов вызывает потери, в месте соприкосновения металлов может образовываться коррозия или окислы. Мы пробовали заниматься обработкой биметаллов. Для каких-то областей энергетики это решение подойдёт, но большим спросом на российском рынке такие проводники сейчас не пользуются. Всё-таки лучше меди ничего пока не придумано».
«Для низковольтных кабелей (до 1 кВ) наиболее перспективный вариант проводника - медь, - уверен Дмитрий Халев, заместитель генерального директора по маркетингу ОАО "Народное предприятие "Подольсккабель" (Московская обл.). - Она более долговечна, у неё выше эксплуатационные параметры. Это делает её несомненным лидером, несмотря на более высокую стоимость. А в случае с высоковольтными кабелями более перспективен алюминий, так как цена изделия в этом сегменте имеет решающее значение. Что же касается биметаллов, то это решение скорее от недостатка средств и стремления максимально сэкономить. Чаще всего качество кабелей на основе биметаллов оставляет желать лучшего, по крайней мере, дома я бы такой кабель не проложил».
66
© Лев Осин
Перспективы: близкие и далёкие
Но, как упоминалось выше, биметаллы могут не только состоять из нескольких слоёв (как в классическом варианте), но и представлять собой сплавы. Это направление пока достаточно новое для кабельной промышленности и широкого распространения не получившее, но, возможно, в перспективе различные сплавы смогут стать альтернативой чистым алюминию и меди.
«В последнее время интерес для нас представляют кабели, где основой служит жила из алюминиевых сплавов, - говорит Игорь Буров, технический директор ООО "Камский кабель" (г. Пермь). - Например, алюминиевый сплав на основе циркония способен выдерживать высокие температуры при эксплуатации, алюминиевый сплав из кремния, марганца и железа (АВЕ) обладает повышенной механической прочностью и высокой проводимостью».
За рубежом также ведётся поиск инновационных сплавов на основе меди или алюминия, удовлетворяющих требованиям кабельной промышленности. Учёные рассматривают и такой вариант, как создание проводника на основе углеродных нанотрубок, или квантовых проводов. Предполагают, что такой материал на порядок обгонит медь с точки зрения электрической проводимости. Другой перспективный способ радикально поднять эффективность - создание кабелей на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), то есть свойства материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения.
«Оставаясь реалистом, можно сказать, что как минимум в первой половине XXI века сверхпроводники не выйдут за границы экспериментальных линий электропередачи, - считает Иван Осипов, технический директор ООО НПК "Сим-Росс". - Так что наиболее перспективными по-прежнему остаются классические материалы проводников - медь и алюминий. Однако КПД использования классичес-
ких проводников будет постоянно повышаться за счет применения современных термически стойких материалов изоляции».
СПЭ-изоляция - в массы
Таким образом, второе (а, по мнению ряда экспертов, главное) направление совершенствования силовых кабелей -появление новых материалов для изоляции. И здесь одна из основных тенденций - широкое распространение изоляции из сшитого полиэтилена (СПЭ) для кабелей среднего напряжения, а также появление линий по производству кабелей высокого напряжения с изоляцией из СПЭ.
"Сегодня в нашей стране идет активная модернизация кабельных линий, -отмечает Игорь Буров. - К современной кабельной продукции предъявляются жёсткие эксплуатационные требования - высокая механическая прочность, способность выдерживать нагрузки, устойчивость к коррозии в различных климатических условиях. Этим требованиям отвечает продукция в СПЭ-изо-ляции, благодаря ряду преимуществ:
1) меньшие расходы на реконструкцию и содержание кабельных линий;
2) низкие диэлектрические потери;
3) большая пропускная способность за счёт увеличения допустимой температуры нагрева жил: длительной (90 °С вместо 70 °С), при перегрузке (130 °С вместо 90 °С);
4) низкое влагопоглощение;
5) меньший вес, диаметр и радиус изгиба, что облегчает прокладку на слож- £ ных трассах; -
6) более экологичный монтаж и экс- I плуатация (отсутствие свинца, масла, § битума)".
«Основная новинка, которая по- I явилась в номенклатуре нашего пред- £ приятия, - кабели с изоляцией из сши- 1 того полиэтилена 6, 10, 20 кВ, - рас- Л сказывает Андрей Кучеренко, заме- 1 ститель директора по маркетингу ЗАО | "Кавказкабель" (Кабардино-Балкарская I республика). - Они пришли на сме- ^ ну кабелям с бумажной пропитанной изоляцией (БПИ), типа АБл. Кабели с
СПЭ-изоляцией более долговечны, хотя и дороже. Тем не менее, судя по тому, что мы загружены работой на несколько месяцев вперед, несмотря на немалое число конкурентов, спрос на них достаточно большой. Причём это общемировая тенденция, Европа давно перешла на такую изоляцию».
Публикуемые производителями расчёты показывают, что разница в стоимости кабелей с БПИ- и СПЭ-изоля-цией становится менее выраженной, когда речь идёт о продукции, рассчитанной на более высокое напряжение. А если учесть сокращение затрат на эксплуатацию, то экономические преимущества применения сшитого полиэтилена становятся еще более очевидными.
Тем не менее, пока линии по производству кабелей, рассчитанных на высокое напряжение, действуют на считанном количестве предприятий. ООО "Камский кабель" и ОАО "Севкабель" (г. Санкт-Петербург) - на 110 и 220 кВ, ОАО «Электрокабель "Кольчугинский завод"» (Владимирская обл., входит в ООО «Холдинг "Кабельный альянс"») и ОАО "Кирскабель" (Кировская обл., ООО «ТД "Ункомтех"») - на 110 кВ.
«Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 110 кВ - для нас одно из ключевых направлений, -говорит Кирилл Кутырин, директор по маркетингу ЗАО УК "Ункомтех". -В этой области мы реализуем совместный проект с японскими компаниями Furukawa и Viscas. На заводе Кирска-бель планируется программа расшире-б ния производства кабеля с изоляцией
OJ
г из сшитого полиэтилена до напряже-¡ ния 220-330 кВ с возможностью изго-§ тавливать токопроводящую жилу се-£ чением до 2500 мм2. I В целом спрос на кабели с СПЭ-н изоляцией среднего напряжения оте-I чественным производителям удаётся i удовлетворять почти полностью и уже
О , -
s довольно давно. И в сегменте высоте кого напряжения также преобладает
w
? российская продукция». ^ Другие отечественные производители сдержаннее в оценках ситуации на рынке, и отмечают, что в сегменте
высокого напряжения пока преобладает импорт. Тормозит развитие отечественного производства высокая стоимость оборудования, а также отсутствие доступных материалов.
«В настоящее время увеличивается объём выпуска кабелей с изоляцией из СПЭ (пероксидо-сшитый и силано-сшитый полиэтилен), - говорит Ольга Ребченко, начальник отдела маркетинга и рекламы ОАО "Севкабель". -Основные поставщики пероксидного ПЭ сегодня - это иностранные компании: DOW, Borealis и Hanwha. На рынке пероксидо-сшитых полиэтиленов (до 35 кВ) пока работает только один российский производитель - ЗАО "Лидер-Компаунд" (г. Саранск)».
В компаниях же, поставляющих кабели зарубежного производства, иначе характеризуют ситуацию.
"У российских производителей пока существенно меньше опыта в выпуске кабелей с СПЭ-изоляцией, а внедряемые технологии не всегда удачны, -считает Иван Осипов. - Так что на рынке присутствуют как импортные номенклатурные позиции, так и отечественные, причём не всегда импорт только там, где нет современных российских аналогов.
В России уже производятся кабели до 330 кВ, не за горами производство 500 кВ. Тем не менее, как и в случае с рынком кабелей СПЭ среднего напряжения, кабели западных производителей будут закупать для объектов, к которым предъявляются повышенные требования по качеству. В целом же для отечественных компаний картина весьма оптимистичная, у данного сегмента рынка хорошие перспективы, если его не погубит жёсткая ценовая конкуренция, как это происходит со СПЭ-изоляцией среднего напряжения".
В огне не горя
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.