Сучасні кабельні системи надвисоких напруг відіграють стратегічну роль в енергетичній безпеці та стійкості енергосистем, оскільки забезпечують найвищу пропускну здатність, надійність і безпеку ліній електропередачі та умови об’єднання локальних енергосистем в одну більш стійку. У розвинених країнах такі кабельні системи використовують для гарантованого електропостачання мегаполісів, потужних промислових і комунальних комплексів, інших енергонасичених районів зі щільною забудовою та розвиненими транспортними комунікаціями. Так, для підвищення стійкості енергосистеми Великої Британії у Лондоні та Нанторпі створено дві кабельні лінії загальною довжиною 42 км на напругу 400 кВ. Для зміцнення зв’язку з Об’єднаною європейською енергосистемою електропостачання Берліна (Німеччина) та Копенгагена (Данія) було створено кабельні лінії на таку само напругу і довжиною 25 і 35 км відповідно.
Україна не мала таких систем власного виробництва. Проблема надійності і безпеки ЛЕП (ліній електропередачі) дедалі більше загострювалась. У застарілих повітряних мережах, що забезпечують міста електроенергією, дедалі частіше виникали перебої з її постачанням, від чого страждали споживачі.

На знімках: підрозділи комплексу.

Для розв’язання цих проблем закуповувалося дороге імпортне обладнання. Таким чином, вітчизняні системи електропостачання ставали дедалі більше залежними від імпорту.
Проте в результаті багаторічного співробітництва колективів Інституту електродинаміки НАН України, НТУУ «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», НТУ «Харківський політехнічний інститут» і ПАТ «Завод Південкабель» було розроблено нову концепцію електротехнологічного виробничого комплексу кабельних систем на напругу до 400 кВ світового рівня. Цей комплекс є унікальним і єдиним в Україні. Тому Інститут електродинаміки НАН України результати роботи з його створення висунув на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки 2018 року.
Член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, завідувач відділу електромагнітних систем Інституту електродинаміки НАН України Ігор Кондратенко відзначає, що створення такого комплексу розв’язало такі проблеми: організація власного виробництва кабельних систем на всі рівні напруги, зокрема на 400 кВ, на якій здійснюється інтеграція енергосистем країн Європи; поліпшення позитивного іміджу України за рахунок розроблення і впровадження новітніх технологій та експорту наукоємної електротехнічної продукції світового рівня якості.
«Особливо складним було виявлення нових електрофізичних явищ, які характерні для старіння полімерної ізоляції при надвисоких напругах. Розроблення методик і рекомендацій щодо запобігання таким явищам склало основу для виробництва кабелів надвисоких напруг з виготовленням ізоляції за новітніми технологіями», — зазначає кандидат технічних наук, доцент кафедри теоретичної електротехніки НТУУ «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» Максим Щерба.
«А для використання в цих кабелях високоякісних струмопровідних жил треба було створити власні енергоефективні установки для виготовлення мідної катанки високої якості», — додає доктор технічних наук, провідний науковий співробітник відділу стабілізації параметрів електромагнітної енергії Інституту електродинаміки НАН України Ігор Гориславець.
«Велику увагу приділено методам виготовлення, випробування і експлуатації кабельних систем надвисокої напруги, особливо методам запобігання аварійним режимам роботи цих систем», — наголошує доктор технічних наук, провідний науковий співробітник відділу електроживлення технологічних систем Інституту електродинаміки НАН України Наталія Супруновська.
«Свого часу разом із провідними вченими країни ми почали технічне переозброєння підприємства. Для цього створили нові високотехнологічні виробництва, на яких уже освоєно випуск продукції світового рівня. І не просто кабелів, а комплектних кабельних ліній з кабельною арматурою фірм «Pfisterer» (Німеччина — Швейцарія) і «Tyco Electronics Raychem GmbH» (Німеччина) та супроводжувальним електроустаткуванням», — каже директор з нової техніки ПАТ «Завод Південкабель» Володимир Золотарьов.
До складу електротехнологічного комплексу увійшли підрозділи контролю за якістю сировини і матеріалів, інноваційні розробки ізоляційних матеріалів і спеціальних енергоефективних конструкцій струмопровідних жил, безпосередньо кабельної продукції, випробувань кабельних виробів надвисокої напруги відповідно до міжнародних стандартів. При цьому використовується високотехнологічне обладнання провідних у кабельній галузі світових виробників: «Niehoff» (Німеччина), «Bartell» і «Hipotronics» (США), «UPCAST» (Фінляндія), «Pourtier» (Франція), «Maillefer», «Haefely» і «X-Compound» (Швейцарія).
«Завод має кваліфікований персонал для розроблення та впровадження передових технологій виробництва наукомістких та інноваційних кабелів на унікальному імпортному устаткуванні, створеному на основі технічних завдань, підготовлених нашими фахівцями. При цьому придбання сучасних автоматизованих ліній ще не гарантує випуск бажаної продукції. Опановують нові технології наші досвідчені фахівці», — наголошує заступник головного інженера ПАТ «Завод Південкабель» Євген Чопов.
«Втілення у життя цього амбіційного проекту було цікавим. Воно дало змогу заводчанам внести свій вклад у забезпечення не тільки енергетичної безпеки країни, а також сприяти реалізації енергетичної стратегії України «Безпека, енергоефективність, конкурентоздатність» до 2035 року, спрямованої на інтеграцію української енергосистеми в зону континентальної Європи та підвищення ефективності і економічності електричних мереж країни завдяки їхньому переведенню на більш високий клас напруги та розширенню використання поновлюваних джерел енергії», — розповідає головний технолог ПАТ «Завод Південкабель» Андрій Обозний.
Аналогічну продукцію випускають відомі у світі фірми «Sudkabel» (Німеччина), «ABB» (Швеція — Швейцарія), «Bruggкabel» (Швейцарія), «Nexans» (Франція), «Okonite» (США), «Sumitomo Electric» (Японія) тощо. Проте їхні технології виробництва кабелів на надвисоку напругу більш витратні, ніж ті, що розроблені в Україні і використовуються заводом «Південкабель». Це дає можливість випускати вітчизняний кабель на надвисоку напругу значно дешевшим, ніж імпортні аналоги. А за окремими експлуатаційними показниками якість вітчизняної кабельної продукції є кращою.
Зазначимо, що на пострадянському просторі уперше кабель з ізоляцією зі зшитого поліетилену на напругу 330 кВ виготовлено в Україні на заводі «Південкабель» для Березівської ГРЕС (Республіка Білорусь). Кабельні системи надвисокої напруги з використанням кабелю, виготовленого заводом «Південкабель», сертифіковані провідною європейською лабораторією «КЕМА» (Нідерланди).
Актуальність створення такого вітчизняного виробничого комплексу підтверджується виготовленням у 2018 році силового кабелю надвисокої напруги 220 кВ заводом «Південкабель» для підстанції «Кременська» Луганської області, побудованої для забезпечення надійності енергопостачання виробничих підприємств регіону та синхронізації системи електропостачання півночі Донбасу з Об’єднаною енергосистемою України.
Також відзначимо, що кабелі на напругу 110—400 кВ вже почали використовуватися замість повітряних ліній електропередачі при прокладанні мереж у великих містах України та державах Європи для передачі електроенергії від трансформаторів. У перспективі для збільшення площі міської забудови за рахунок звільнення величезних зон відчуження під наявними повітряними ЛЕП, а також через їх неестетичний вигляд, міські електромережі повинні виконуватися у вигляді кабельних ліній високої і надвисокої напруг.
Кабельні лінії порівняно з повітряними ЛЕП мають цілу низку незаперечних переваг, зокрема:
— майже в 10 разів зменшується число відмов на 100 км довжини лінії;
— у п’ять разів менша величина напруженості електромагнітного поля;
— зникають такі характерні для повітряних ЛЕП явища, як вітрові та ожеледні навантаження і так звані перехлести проводів, що викликають тривалі відключення подачі електроенергії, від яких страждає соціальна та виробнича сфери, нерідко гинуть люди і тварини;
— поліпшується екологічна та естетична складові сучасних міст.
«Якщо врахувати сукупність переваг кабельних систем над повітряними ЛЕП, то стає очевидною ефективність широкого запровадження саме кабельних систем», — підсумовує завідувач кафедри, доктор технічних наук, професор НТУ «Харківський політехнічний інститут» Анатолій Гурин.
Результати спільної плідної роботи фахівців Інституту електродинаміки НАН України, НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», НТУ «ХПІ» та ПАТ «Завод Південкабель» щодо забезпечення енергобезпеки України доводять, що жодні економічні кризи не здатні зупинити професіоналів, котрі одержимі ідеєю творити на благо Вітчизни. Впровадження у виробництво комплексу свідчить, що Україна стала власником високотехнологічного ресурсу в електроенергетиці.