Комментарий к ГОСТ Р 55025-2012 "Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно. ОТУ"

Необходимость разработки национального стандарта России на кабели с пластмассовой изоляцией на среднее напряжение продиктовано ускоренным развитием производства и применения в отечественных электрических сетях кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Выпуск этих кабелей, начиная с 1988 г., осуществлялся по техническим условиям, разработанным на основе требований международного стандарта МЭК 60502. Затем, по мере накопления опыта производства и применения кабелей в энергосистемах, а также с учетом реализации комплекса НИОКР, была обновлена нормативная база для выпуска кабелей среднего напряжения. Были разработаны ТУ 16.К71-335–2004, которые в большей мере базировались на гармонизированных нормах HD 620 S1/А1 европейского комитета CENELEC. Конструкции некоторых типов кабелей, вошедших в ТУ, в частности, кабелей пожаробезопасного исполнения, были защищены патентами РФ на полезные модели.

К началу разработки первой редакции ГОСТ Р в России было создано промышленное производство широкой номенклатуры кабелей для различных секторов экономики – таких, как энергетика, транспорт, жилищное и промышленное строительство. Разработчики стандарта руководствовались не только обновленной международной нормативной базой, но и результатами собственных исследований кабелей, внедренных в производство на предприятиях Ассоциации «Электрокабель».

ГОСТ Р 55025–2012 разработан как общие технические условия на группу кабельной продукции. Производство и поставка кабелей потребителям должны осуществляться по техническим условиям на кабели конкретных марок, разработанным на основе норм стандарта. При этом уровень требований к кабелям в технических условиях должен быть не ниже соответствующих требований ГОСТ Р. Для контроля за соблюдением этих требований стандартом рекомендовано проведение экспертизы технических условий заводов-изготовителей национальным комитетом по стандартизации ТК 46 «Кабельные изделия». Положительное экспертное заключение ТК 46 по существу является формой одобрения технических условий, что может быть указано на титульном листе ТУ.

ГОСТ Р 55025–2012 разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта МЭК 60502-2–2005 и гармонизированного документа HD 620 S2-2010. Нужно отметить, что использовать стандарт МЭК 60502-2 для разработки идентичного или модифицированного национального стандарта не представлялось возможным, так как уровень характеристик, определяющих качество кабелей на напряжение 6–35 кВ, установленный в МЭК 60502-2, ниже нормированных в базовых технических условиях ТУ 16.К71-335–2004, по которым в настоящее время осуществляется производство кабелей этого типа. Поэтому ряд норм ГОСТ Р 55025–2012 отличается от норм базового международного стандарта.

Отметим основные отличительные и дополнительные требования ГОСТ Р 55025–2012 по сравнению с требованиями международного стандарта МЭК 60502-2.

1. Прежде всего, это требования, направленные на повышение качества изоляционной системы кабелей. Так, в дополнение к требованиям МЭК стандартом предусмотрены требования, касающиеся ограничения размеров неоднородностей в структуре изоляции. Даны максимально допустимые размеры выступов на внутренних поверхностях электропроводящих слоев по токопроводящей жиле и по изоляции, а также допустимые размеры инородных включений в изоляции. Размеры указанных неоднородностей существенно влияют на уровень электрической прочности изоляции. Стандартом МЭК нормированы лишь показатели, характеризующие эксцентриситет изоляции и его допустимые значения.

2. Стандартом установлены требования к уровню пробивного напряжения изоляции в состоянии поставки, который для кабелей на напряжение 10 кВ должен быть не ниже 25U0 (U0 – номинальное напряжение между жилой и экраном). Введены наиболее жесткие из нормированных гармонизированным документом HD 620 S2 требования по уровню пробивной напряженности у экрана по жиле после двух лет электрохимического старения. Предусмотрено, что после 17 500 ч старения изоляции в воде при напряжении 3U0 уровень пробивной напряженности у экрана по жиле должен быть не менее 23 кВ/мм, при этом размер водного триинга в изоляции должен быть не более 500 мкм. Эти требования установлены для всех типов кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение до 35 кВ. Однако значение пробивной напряженности для кабелей, эксплуатирующихся на воздухе, может быть снижено по сравнению с кабелями для подземной прокладки, что должно быть оговорено в ТУ на кабели конкретных марок.

Таким образом, в национальном стандарте на силовые кабели с пластмассовой изоляцией установлены требования к качеству изоляционной системы на уровне наиболее жестких современных норм.

3. По сравнению с действующей в РФ нормативной документацией на кабели среднего напряжения ГОСТ Р дополнительно устанавливает требования по уровню электрического сопротивления электропроводящих экструдированных экранов, а также устанавливает метод измерения значений электрического сопротивления этих экранов при допустимой температуре нагрева, а также устанавливает максимальное значение электрического сопротивления металлического экрана при 20 °С, что должно являться косвенной проверкой номинального сечения экрана.

4. Структура ГОСТ Р 55025–2012 базируется на нормах Межгосударственного стандарта ГОСТ 1.5–2001, устанавливает Общие требования к построению, изложению, содержанию стандартов. Стандарт содержит классификацию кабелей, основанную на конструктивном исполнении групп однородной продукции. При этом выделены кабели общепромышленного исполнения и кабели, отличающиеся показателями пожарной опасности, в частности, по категории нераспространения горения (категории А и В) и роду наружных оболочек кабелей (исполнений «нг», «нг-LS» и «нг-HF»), а также приведена структура обозначения марок кабелей с учетом их конструктивных особенностей.

Кабели в соответствии с ГОСТ Р 55025–2012 изготавливаются на следующие номинальные напряжения Uo/U (Um): 3,6/6(7,2) кВ; 6/10(12); 8,7/15(17,5) кВ; 12/20(24)кВ; 18/30(36) кВ; 20/35(42) кВ, где

U – номинальное напряжения между жилами, кВ;

Um – максимальное напряжение электрической сети, кВ.

При этом ряд номинальных напряжений установлен с учетом возможности эксплуатации кабелей в электрических сетях трех категорий (А. В и С в соответствии с МЭК 60038), которые отличаются продолжительностью режимов однофазного короткого замыкания на землю. Таким образом, могут быть реализованы рекомендации МЭК 60502-2 в части выбора кабелей по номинальному напряжению (Uо) для трехфазных систем.

5. На фоне общих требований к кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена выделена группа кабелей на напряжение 6 кВ, которые в соответствии с требованиями ГОСТ Р 55025–2012 могут изготавливаться как с изоляцией из сшитого полиэтилена, так и с изоляцией из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.

Кабели с изоляцией из ПВХ пластиката по уровню требований полностью базируется на нормах стандарта МЭК 60502-2 и могут изготавливаться в общепромышленном исполнении и не распространяющими горение при групповой прокладке (исполнение «нг»). При этом изоляция кабеля должна быть из ПВХ пластиката с уровнем дельного объемного электрического сопротивления не менее 1014 Ом·см при 20 °С.

6. Стандартом предусмотрена перспективная конструкция трехжильных кабелей с общим металлическим экраном и в общей оболочке. Токопроводящие жилы сечением 95–300 мм2 таких кабелей должны быть секторной формы. Для их производства потребуется реализация дополнительных мероприятий по обеспечению технологических линий специальным рабочим инструментом. Кроме того, следует отметить, что электропроводящий экран поверх изоляции жил должен быть легко снимаемым. Поэтому для этого экрана нормированы минимальное и максимальное усилия отрыва от изоляции и дан метод контроля этого параметра. Трехжильные кабели с секторными жилами обладают рядом существенных преимуществ, главное из которых – снижение тока в экране в нормальном режиме эксплуатации и, соответственно, снижение потерь электроэнергии.

7. Стандартом определен базовый комплекс требований по электробезопасности и пожарной безопасности на основе действующей в РФ нормативной базы. Класс пожарной опасности должен быть установлен в ТУ на кабели конкретных марок.

8. Стандартом установлены нормы испытаний напряжением после прокладки и монтажа кабельной линии. Этот вопрос долгое время носил дискуссионный характер, а требования по испытаниям кабелей напряжением, установленные в ПУЭ и других нормативных документах, достаточно противоречивы.

ГОСТ Р 55025-2012 рекомендует после прокладки кабеля и монтажа арматуры проводить испытание кабельной линии переменным напряжением 2U0 частотой 50 Гц в течение 1 ч или переменным напряжением U0 в течение 24 ч, или переменным напряжением 3U0 частотой 0,1 Гц в течение 60 мин.

Испытания кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена постоянным напряжением не должно применяться. Такой вид испытаний, в соответствии с требованиями стандарта, допускается только для кабелей с изоляцией из ПВХ пластиката.

9. Ряд эксплуатационных параметров кабелей – таких, как допустимые токи, корректирующие коэффициенты для различных условий прокладки и температуры окружающей среды, или учитывающие число совместно проложенных кабелей, в соответствии с требованиями стандарта должно быть указано в ТУ на кабели конкретных марок. Там же должны быть приведены и области применения кабелей конкретных марок.

Принятые при разработке стандарта более жесткие нормы по основным параметрам, характеризующим качество кабелей среднего напряжения, отвечают возросшим требованиям российских потребителей и одновременно исполняют роль «защитного барьера» на рынке отечественной кабельной продукции, что особенно важно в связи с вступлением России в ВТО.

В настоящее время ОАО «ВНИИКП» в порядке подготовки к внедрению ГОСТ 55025–0012 разрабатывает новые версии ТУ 16.К71-335–2004 на кабели 10–35 кВ и ТУ 16.К71-359–2005 – кабели номинальным напряжением 6 кВ. Также подлежат переоформлению и заводские ТУ на марки кабелей на основе ГОСТ 55025–2012.