Как приходит электричество в города

Давненько мы не смотрели современные и высокотехнологичные производственные места, тем более связанные с энергетикой. На фотографии — ни много ни мало, самая мощная станция для испытания кабельной продукции в России.

Фотографии и текст Дмитрия Чистопрудова
В пригороде Казани, в технопарке республиканского значения находится современный производственно-инжиниринговый холдинг, продукция и услуги которого ориентированы на энергетический сектор промышленности. Сегодняшний рассказ начнем с самого важного и интересного — с завода «ТАТКАБЕЛЬ».

У всех дома имеется электрическая проводка, бытовая техника, электроника, все мы привыкли к виду обычных проводов. Лично у меня провода от бесконечных зарядок вечно путаются и собираются в один большой ком перекати-поле. Но все это детский сад по сравнению с силовыми кабелями для «зарядки» заводов и городов. Один такой образец, как на фотографии, весит около 10 килограмм, а в диаметре такой кабель достигает 15 сантиметров. «ТАТКАБЕЛЬ» — один из крупнейших кабельных заводов на территории России.

✖

«Сердце» силового кабеля — это токопроводящая жила. Так выглядит производственный цех и склад, на котором барабаны с готовой продукцией ждут отправления к заказчикам, а алюминиевая катанка ждет производственного часа.

Медная катанка.

Процесс операционного контроля. Производится замер параметров проволоки меди перед началом скрутки токопроводящей жилы.

Токопроводящие жилы сечением до 800 мм2 (и сегменты для токопроводящих жил сечением до 2500 мм2) скручиваются и уплотняются на крутильных машинах фирмы «Caballe».

По схожему принципу скручивают обычные канаты. Только в данном случае получается полуфабрикат — скрученная алюминиевая токопроводящая жила. Теперь эту красоту нужно защитить и заизолировать.

Важнейшим этапом в производстве силовых кабелей является одновременное наложение изоляции и полупроводящих экранов, которое осуществляется на наклонной линии газовой вулканизации.

Сшивка полиэтилена на данной линии проводится в среде азота при высоком давлении. Это дает возможность исключить попадание влаги в изоляцию и получить гладкую и однородную изоляцию без пустот и посторонних включений.

Большинство производственных процессов происходят внутри сложных импортных (да, увы, импортных) комплексов оборудования. Поэтому многие этапы выглядят просто: в эту штуковину с одной стороны подается токопроводящая жила и гранулы полиэтилена, а с другой — выходит изолированный полуфабрикат кабеля. На фото: промышленный рентген фирмы Sikora, который позволяет без перерыва от производства отслеживать в режиме реального времени равномерность наложения изоляции и полупроводящих слоев, а также эксцентриситет заготовки.

Полуфабрикат трехжильного кабеля с наложенной внутренней оболочкой.

Та-да, барабановоз! Транспортировка барабанов внутри производственного цеха осуществляется с помощью вот такой необычной машины. Все технологические операции на заводе происходят в одном производственном корпусе по четко выстроенному маршруту с минимальными затратами на транспортировку заготовки. Мало доставить электроэнергию по кабелю, ее еще нужно принять и распределить.

Вес одного барабана может достигать нескольких десятков тонн.

Пример конструкции из которых состоит «чурчхела» силового одножильного кабеля от центра к краю:

— Многопроволочная жила из меди или алюминия
— Полупроводящий экран по жиле
— Изоляция из сшитого полиэтилена
— Полупроводящий экран по изоляции
— Проводящая водоблокирующая лента
— Экран из медных проволок со встроенными оптоволоконными модулями)
— Медная лента
— Проводящая водоблокирующая лента
— Алюмополимерная лента
— Наружная оболочка из ПЭНД, возможно наложение полупроводящего слоя по оболочке.

Образцы готовой продукции, а также опытно-конструкторские разработки завода «ТАТКАБЕЛЬ». Здесь производится продукция на весь спектр энергетического назначения: кабели на высокое и сверхвысокое напряжения 110–500 кВ и сечением жилы до 2500 мм2, кабели на среднее напряжение с изоляцией из сшитого полиэтилена 6–35 кВ, и кабели для стационарной прокладки напряжением от 0,66 до 3 кВ.

Красивые, но очень тяжелые «шайбы», которыми при желании можно забить в ворота хоккейного вратаря.

Барабаны с тоннами и километрами готовой продукции.

Комплекс испытательного оборудования, который позволяет проводить испытания готовых кабелей повышенным напряжением до 700 кВ, а также испытания кабелей на наличие в изоляции частичных разрядов.

Так выглядит изолированная токопроводящая жила с нанесенным полупроводящим слоем по изоляции. В будущем это будет кабель на напряжение 220 кВ, которым можно будет запитать крупное производство или поселок. Раньше такие кабели завозились в нашу страну только из-за рубежа. Еще один шаг на долгом пути импортозамещения, осталось научиться еще и сами станки производить в России...

Последний этап производства — наложение оболочки и маркировка кабеля, а потом уже на испытания. Так выглядит готовая продукция завода «ТАТКАБЕЛЬ».

И чтобы два раза не вставать, покажу еще пару не менее интересных производств группы компаний «Инвэнт», которые находятся на этой же производственной площадке. Добро пожаловать в «Инвэнт-Электро», предприятие по выпуску современного электрощитового оборудования и трансформаторных подстанций.

Цех металлоизделий завода ИНВЭНТ-Электро может обработать свыше 200 тонн металла в месяц. Он имеет в своем составе пробивные установки, полуавтоматические листогибочные станки и один автоматический листогиб, который по производительности может заменить сразу десять полуавтоматических станков. В данном цеху обычные листы металла, пройдя весь производственных цикл завода, превращаются в металлическое изделие — каркас, готовый для проведения электромонтажных работ.

Один только цех по металлообработке занимает 5000 м2. Для устройства на работу требуется высшее образование, поскольку в производственном процессе задействовано программируемое оборудование.

Вот что получается из обычного листа железа, после прохождения первого этапа обработки в цехе металлоизделий. С применением пробивных станков, которые работают по заданной программе, из листа получается уголок для ячейки комплектного распределительного устройства. Пока изделие не готово для применения — необходимо зачистить острые углы и согнуть, согласно чертежам. После всех необходимых манипуляций уголок станет частью ячейки и сможет выдержать вес свыше одной тонны.

Автоматический листогибочный станок не требует участия человека во всем производственном процессе. Работник должен всего лишь контролировать заготовки, в самом начале, и снимать уже готовые согнутые изделия, в самом конце. Этот монстр сам забирает заготовку с поддона при помощи манипулятора и несколько раз подносит его под пресс, до тех пор, пока сделает все необходимые сгибы. Таким образом лист металла можно согнуть под разными углами, без дополнительных усилий и погрешностей.

Все изделия, производимые в цехах, имеют свою уникальную маркировку и после прохождения всех необходимых производственных процессов отправляются на склад хранения. В коде содержится информация о номере заказа, типе изделия и дате запуска. По коду изделие заносится в систему и может быть получено по мере сборки заказа.

Все цеха завода имеют свои склады для хранения комплектующих. На складе работает минимальное количество обслуживающего персонала, поскольку склады имеют адресное хранение. Т.е. вам достаточно знать только номер заказа, и система сама скажет где в какой ячейке размещается требующаяся Вам деталь.

Получив все заготовки, работник приступает к сборке каркаса оборудования. Завод использует два способа скрепления заготовок между собой: методом сварки и клепания. Метод сварки — самый распространенный, на нем останавливаться не будем, в отличии от метода, с применением клепок. «Клепальник» — так называют между собой работники аппарат, который деформирует клепку в заранее подготовленных отверстиях в двух скрепляемых между собой листах. Одна клепка выдерживает нагрузку до одной тонны, таким образом обеспечивая запас прочности всей будущей ячейке.

Цех распределительных устройств на низкое напряжение. Здесь «рождается» оборудование, которое позволяет распределять энергию и защищать нас от токов до 6000А (для примера в розетках у нас максимум 25А). На выходе получается высокотехнологическая, современная ячейка, которая применяется на объектах атомной энергетики, объектах стратегического назначения, или Универсиады и зданиях для питания объектов Олимпийских игр.

Ячейка НКУ (низковольтное комплектное устройство) предназначено для распределения энергии между потребителями и защиты их от больших, опасных для человека токов.

Наверняка вы встречали в своей жизни подобные коробочки. Трансформаторная подстанция служит промежуточным звеном между поставщиком электроэнергии и ее потребителями. Блочная комплектная трансформаторная подстанция распределяет электроэнергию между потребителями и уменьшает напряжение с 35 кВ (или 10 кВ) на уровень 0,4 кВ — напряжение «в розетках». Внутри каждой подстанции устанавливается противопожарная и осветительная система.

Все выпускаемое оборудование проходит обязательные испытания в электротехнических лабораториях. На фото генеральный директор завода Афонин Сергей Юрьевич демонстрирует ячейку КРУ, которая успешно (хотя по её внешнему виду так не скажешь) прошла испытания на взрыв. Основным условием прохождения является сохранение (с относительными погрешностями) формы ячейки и сохранение в рабочем состоянии «мозга» ячейки — чем является верхний блок. Как видно на фотографии, верхний блок полностью чист и не поврежден взрывом, в отличии от самой ячейки.

Еще одно направления работы группы компаний «Инвэнт» — завод Таттеплоизоляция. Это уже история не про электричество, а про доставку тепла. Таттеплоизоляция — современный завод по выпуску предварительно теплоизолированных труб и фасонных изделий для теплогенерирующих и теплоснабжающих организаций. По объему производства «Таттеплоизоляция» входит в четверку крупнейших производителей ППУ труб и фасонных изделий в России.

Так выглядят гранулы, из которых производится высококачественная полиэтиленовая оболочка. Прежде чем превратиться в трубу, гранулы проходят несколько технологических процессов: сначала гранулы попадают в сушку, где, прогреваясь до 70-80 градусов Цельсия, удаляется влага и конденсат, затем нагретые гранулы попадают в экструдер, где они перемешиваются и подвергаются нагреву до 180-220 градусов Цельсия, превращаясь в полиэтиленовую массу. Затем полученная масса с помощью шнека выдавливается в формирующую головку экструдера.

Специальное тянущее устройство вытягивает трубу из экструдера с равномерной скоростью. Одинаковая скорость чрезвычайна важна для производства оболочки, именно от скорости вытягивания зависит толщина стенки трубы.

Для того чтобы нагретая полиэтиленовая масса, которая выходит из экструдера, не теряла свою форму, оболочка попадает в вакуумную охлаждающую ванну, где труба охлаждается и застывает. На фото хорошо видно, как труба переходит из одной ванны в другую.

На всех этапах производства трубы проходят тщательный контроль. На фотографии — мастер цеха прямой трубы Иванов Валерий Вячеславович, который с помощью дефектоскопа проверяет толщину полиэтиленовой оболочки.

Для лучшего сцепления оболочки с пенополиуретаном (утеплителем), труба проходит процесс коронной обработки. Внутренняя поверхность трубы подвергается воздействию электричества и становится шершавой. Это как сцепление джинсов и жвачки, которая лучше прилипает к шершавой поверхности джинсы, нежели к гладкой шелковой ткани.

Во время производства полиэтиленовой оболочки, труба непрерывно выходит из экструдера. Данный процесс сложно остановить, поэтому трубу постоянно режут на куски размером от 8 до 12 метров, в соответствии с требованиями заказчика.

Центрирующие опоры — это одна из важных деталей трубы ППУ, именно они позволяют правильно расположить стальную трубу в трубе-оболочке (оболочка может быть как полиэтиленовая , так и оцинкованная). В пространство между трубами заливается самый важный элемент трубы ППУ – утеплитель пенополиуретан, который позволяет минимизировать теплопотери.

Так выглядит готовая труба ППУ в полиэтиленовой оболочке, усиленная бандажами. Бандажи — полиэтиленовые кольца на оболочке трубы.

Данные трубы используются для прокладки под магистральными трассами. Для того что бы не тревожить автомобилистов, не перекапывать всякие МКАДы и безболезненно менять устаревшие трубы, под трассами проходит специальный тоннель, в котором эти трубы находятся. Для того что бы поместить трубу в тоннель необходимо её проволочь, и в процессе волочения как раз можно повредить полиэтиленовую оболочку. Именно в таких случаях используют трубы с бандажами, которые защищают основную оболочку от механических повреждений.

Здесь производятся вспомогательные продукты для нефтедобычи, нефтехимии, строительства, дорожной химии, процессов водоподготовки, машиностроения, пластикатов для кабельной промышленности.

Печально известная «Хромая лошадь» сгорела именно из-за некачественного компаунда для оболочки кабеля. В РциХимТех производят изоляцию, которая не воспламеняется.