КРУ 35 кВ: ячейки, КРУ или КРУЭ, вакуумный или элегазовый выключатель — выбор по току, Iк и высоте

КРУ 35 кВ (ячейки КРУ и КРУЭ на 35 кВ) выбирают по трём числам: наибольшему рабочему напряжению Ur 40,5 кВ, номинальному току сборных шин и присоединений и току короткого замыкания на шинах. Для типовой промышленной подстанции 35/10 кВ с двумя трансформаторами по 6300 кВА ток трансформаторного присоединения на 35 кВ — 103,9 А, поэтому хватает ячеек 630 А; ток КЗ при мощности КЗ системы 1000 МВА — 15,6 кА, ударный ток — 39,7 кА, поэтому выбор — между ячейками 20 и 25 кА. Выше 1000 м над уровнем моря испытательные напряжения изоляции растут: на 2000 м одноминутное испытательное напряжение 95 кВ возрастает до 105,6 кВ. Вакуумный или элегазовый выключатель, КРУ или КРУЭ — вопросы второго порядка: их решают площадь здания, среда и эксплуатация, а не номинал.

Речь идёт о комплектном распределительном устройстве 35 кВ (ячейках внутренней установки на подстанциях 35/10, 35/6 и 35/0,4 кВ), а не о трансформаторах тока или напряжения 35 кВ и не о выключателях наружной установки для ОРУ. Выбор ячеек для сетей 6–10 кВ разобран в статье «КРУ, КСО или моноблок RMU для сети 6–10 кВ». Расчёт ниже применим к сетям 35 кВ 50 Гц Казахстана, Узбекистана, Кыргызстана и Таджикистана; нормативные ссылки даны по состоянию на 27.10.2026.

КРУ, КРУЭ или ОРУ 35 кВ: в чём разница

На напряжении 35 кВ возможны три варианта. Открытое распределительное устройство (ОРУ) — аппараты на фундаментах и порталах под открытым небом. КРУ 35 кВ — ячейки в металлической оболочке с воздушной изоляцией и выкатным выключателем в здании закрытого распределительного устройства (ЗРУ) или в блочно-модульном здании. КРУЭ — ячейки с газовой изоляцией, где главные цепи находятся в герметичных отсеках. Состав всей подстанции и выбор трансформатора разобраны в статье «Подстанция 35/10 кВ: состав, выбор трансформатора и цена»; здесь — только распределительное устройство.

Если площадка свободна и персонал привык к выкатным тележкам, решение чаще в пользу КРУ. Если здание уже стоит и места нет, или площадка рядом с отвалами, цементным или обогатительным производством, — в пользу КРУЭ. ОРУ остаётся вариантом для сетевых подстанций, где участок и обслуживание выездной бригадой уже заложены в схему.

Почему ячейки 35 кВ заказывают на 40,5 кВ

Первая ошибка в опросных листах — путаница между номинальным напряжением сети и наибольшим рабочим напряжением оборудования. В таблице 1 ГОСТ 1516.3-96 для класса напряжения 35 кВ указано наибольшее рабочее напряжение электрооборудования 40,5 кВ при номинальном напряжении сети 35,0 кВ. Поэтому ячейки для сети 35 кВ заказывают с Ur 40,5 кВ. В международной системе это значение тоже есть: в редакции IEC 62271-1:2017 (п. 5.2.2) номинал 40,5 кВ добавлен в ряд I (Series I) таблицы 1. Подробнее о соответствии классов — в словаре: класс напряжения 6, 10, 35 кВ и Um.

Источник: ГОСТ 1516.3-96, таблица 1.

Испытательные напряжения изоляции класса 35 кВ по ГОСТ 1516.3

Второй параметр, который нужно вписать в опросный лист, — уровень изоляции. Для класса 35 кВ таблица 2 ГОСТ 1516.3-96 даёт два уровня: «а» — для оборудования с бумажно-масляной и литой изоляцией, разработанного с требованием проверки на отсутствие частичных разрядов (для остального — по соглашению изготовителя и потребителя), и «б» — для оборудования, разработанного без такого требования.

Источник: ГОСТ 1516.3-96, таблица 2 (кратковременное переменное — в сухом состоянии; значения грозового импульса в таблице общие для уровней «а» и «б»).

Отдельно: ГОСТ 14693-90, на который часто ссылаются в технических заданиях на КРУ, по своему наименованию и области применения распространяется на негерметизированные КРУ в металлической оболочке на номинальное напряжение до 10 кВ. Для ячеек 35 кВ ссылка на него ничего не задаёт: применимые документы — IEC 62271-200 (КРУ в металлической оболочке свыше 1 кВ и до 52 кВ включительно) и ГОСТ 1516.3-96 по изоляции.

Вакуумный или элегазовый выключатель 35 кВ

Запрос «элегазовый выключатель 35 кВ» часто означает другое: заказчику нужен коммутационный аппарат для ячейки 35 кВ, и он не уверен, какую среду дугогашения выбрать. На 35 кВ применяются оба типа.

Практический вывод для промышленных подстанций региона: если эксплуатирующая организация не работает с элегазовым оборудованием, вакуумный выключатель на выкатной тележке проще в обслуживании. Элегаз уместен там, где сетевая организация или проект уже используют аппараты с SF6 и есть персонал для работы с газом.

Изоляционная среда КРУЭ — отдельный вопрос от среды дугогашения. Существуют КРУЭ с вакуумными камерами и изоляционным газом без SF6. В Казахстане, кроме того, приказом и. о. министра промышленности и строительства от 7 ноября 2025 года утверждены требования безопасности высоковольтного оборудования: по сообщению zakon.kz от 09.12.2025, они распространяются в том числе на комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией, а нормы о стойкости к климатическим воздействиям, к воздействию электрической дуги и о механической прочности вводятся с 1 июля 2031 года. Дату вступления в силу и номер приказа следует сверить на adilet.zan.kz до подписания договора.

Типы ячеек КРУ 35 кВ: ввод, линия, СВ, ТН, ТСН

Ячейки КРУ 35 кВ собирают по однолинейной схеме. Для промышленной подстанции 35/10 кВ по схеме «два блока линия — трансформатор» с выключателями на стороне 35 кВ или для РП 35 кВ солнечной электростанции набор типовой.

Номинальные токи присоединений считают по формуле ниже. Полная таблица для 25–2500 кВА — в статье «Номинальный ток трансформатора: таблица и формула»; для мощностей подстанций 35 кВ значения такие:

I = S ÷ (√3 × U)

Номинальный ток почти никогда не ограничивает выбор ячеек 35 кВ: даже 16 000 кВА дают 263,9 А. Ячейки 1250 А и выше нужны для сборных шин РП 35 кВ с многими присоединениями и для вводов главных подстанций СЭС. Решающим становится ток КЗ.

Ток КЗ на шинах 35 кВ: ячейки на 20, 25 или 31,5 кА

Мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ задаёт сетевая организация в технических условиях или в ответе на запрос данных для проекта. По ней находят ток трёхфазного КЗ и ударный ток:

Iк = Sк ÷ (√3 × Uср)

iуд = √2 × Kу × Iк

Bк = Iк² × (tз + tо) ≤ It² × tt

Когда активное сопротивление цепи КЗ не учитывают (сети выше 1000 В), ударный коэффициент обычно принимают Kу = 1,8, тогда iуд ≈ 2,55 × Iк. Ячейку проверяют по трём величинам: ток отключения выключателя не меньше Iк, ток электродинамической стойкости (амплитуда) не меньше iуд, а ток термической стойкости с его длительностью перекрывает тепловой импульс Bк.

Значения Sк в таблице условные — для расчёта берут значение из ТУ. Ток КЗ на шинах 35 кВ растёт, если рядом вводится новая генерация или усиливается питающая сеть, поэтому при Iк выше 75–80 % номинала ячейки разумно взять следующую ступень, если она есть: для 1500 МВА (94 % от 25 кА) — 31,5 кА при ожидаемом росте сети, для 2000 МВА (99 % от 31,5 кА) запас нужно сверить с ТУ и прогнозом сетевой организации. Подробнее о смежной задаче — токе КЗ за трансформатором на стороне 0,4 кВ — в статье «Сопротивление трансформатора 10/0,4 кВ: uк и ток КЗ».

Пример расчёта: КРУ 35 кВ для подстанции 2 × 6300 кВА

Исходные данные: подстанция 35/10 кВ горно-обогатительного комбината с двумя трансформаторами по 6300 кВА, два ввода 35 кВ и секционный выключатель с АВР. По ТУ мощность КЗ на шинах 35 кВ — 1000 МВА (принято условно), Uср = 37 кВ. Время действия резервной защиты с учётом отключения выключателя — 1,2 с. Площадка — на высоте 2000 м (горный рудник, как в Кыргызстане или Таджикистане).

1. Ток трансформаторного присоединения: I = 6300 кВА ÷ (1,732 × 35 кВ) = 103,9 А → ячейка 630 А.
2. Ток ввода, когда один ввод питает обе секции через СВ: 2 × 103,9 А = 207,8 А; запас до 630 А — 630 ÷ 207,8 = 3,0 раза, поэтому вводы и СВ тоже 630 А, если не планируется развитие подстанции.
3. Ток КЗ: Iк = 1000 МВА ÷ (1,732 × 37 кВ) = 15,6 кА.
4. Ударный ток: iуд = 1,414 × 1,8 × 15,6 кА = 39,7 кА — паспортный ток электродинамической стойкости ячейки должен быть не меньше этой величины.
5. Тепловой импульс: Bк = 15,6² × 1,2 = 292,0 кА²·с. Ячейка 20 кА 3 с выдерживает 20² × 3 = 1200 кА²·с (запас 4,1 раза), 25 кА 3 с — 1875 кА²·с (запас 6,4 раза).
6. Выбор по Iк: 15,6 кА — это 78 % от 20 кА. При возможном усилении сети выбирают ячейки 25 кА.
7. Поправка на высоту по ГОСТ 1516.3-96, п. 4.3.2: K1 = 1 ÷ (1,1 − 2000 ÷ 10 000) = 1 ÷ 0,9 = 1,111. Одноминутное испытательное напряжение уровня «б» 95 кВ × 1,111 = 105,6 кВ, грозовой импульс 190 кВ × 1,111 = 211,1 кВ. Эти значения вписывают в опросный лист как требование к внешней изоляции.
8. Состав: 2 ввода, 2 трансформаторные ячейки, СВ, СР, 2 ячейки ТН, 1 ячейка ТСН — 9 ячеек КРУ 35 кВ 630 А, 25 кА 3 с с вакуумными выключателями.

Итог примера: номинальный ток (103,9 А) выбор не ограничивает, ток КЗ (15,6 кА) задаёт ступень 20–25 кА, а высота 2000 м добавляет 11 % к испытательным напряжениям — именно эти три строки отличают корректный опросный лист КРУ 35 кВ от каталожного.

Условия региона: высота, температура, нейтраль

Высота. ГОСТ 1516.3-96 нормирует испытательные напряжения для высоты установки не более 1000 м (п. 4.3.1). Для 1000–3500 м испытательные напряжения грозовых и коммутационных импульсов и кратковременное переменное для внешней изоляции в сухом состоянии умножают на K1 (п. 4.3.2); для оборудования категории размещения 1 под дождём — на K2 = 1 + 0,5 × (K1 − 1) (п. 4.3.3).

Температура. Тот же стандарт (п. 4.3.1) принимает верхнее рабочее значение температуры воздуха внутри оболочки КРУ не выше 45 °C. Если летом температура в ЗРУ выше, применяется коэффициент K3 = 1 + (T − 45) ÷ 300 (п. 4.3.4): при 50 °C это 1,017. Для юга Казахстана и Узбекистана проще заложить вентиляцию или кондиционирование ЗРУ, чем выходить за 45 °C.

Нейтраль. Сети 35 кВ в регионе работают с изолированной или компенсированной нейтралью. По ПУЭ компенсацию ёмкостного тока замыкания на землю во всех сетях 35 кВ применяют при токе более 10 А, а по ПТЭ сеть с изолированной нейтралью может работать с замыканием на землю не более 2 часов. Для ячеек это ТТНП и защита от ОЗЗ на линиях, ТН с контролем 3U0 и защитой от феррорезонанса, а при компенсации — место под присоединение дугогасящего реактора.

От чего зависит цена КРУ 35 кВ

Цены «за ячейку» на маркетплейсах без опросного листа несопоставимы. На стоимость влияют:

• число и тип ячеек — ввод с РЗА и учётом дороже ячейки ТСН;
• ток термической стойкости — переход с 20 на 31,5 кА меняет выключатель, ТТ и шины;
• изоляция — КРУЭ дороже КРУ с воздушной изоляцией в пересчёте на ячейку, но экономит площадь здания;
• высота и климат — исполнение для 2000–3000 м и УХЛ1 требует усиленной изоляции и обогрева;
• РЗА, телемеханика, учёт — выбор терминалов и протокола (IEC 61850 или IEC 60870-5-104);
• требования к внутренней дуге — класс IAC и каналы отвода газов из ЗРУ (стойкость к внутренней дуге);
• сертификация и документация — EAC или национальная сертификация, паспорта на русском языке.

Частые ошибки при выборе КРУ 35 кВ

• Ur 36 кВ вместо 40,5 кВ. В опросном листе указано «36 кВ» по привычке из каталогов IEC; для сети 35 кВ класс по таблице 1 ГОСТ 1516.3-96 — 40,5 кВ. Проверка: строка «наибольшее рабочее напряжение» в паспорте ячейки должна быть 40,5 кВ.
• Испытательные напряжения без поправки на высоту. Для рудника на 2000 м заказаны ячейки с одноминутным 95 кВ; по п. 4.3.2 ГОСТ 1516.3-96 нужно 105,6 кВ. Проверка: K1 = 1 ÷ (1,1 − H/10 000) и протокол испытаний внешней изоляции.
• Ячейки по току нагрузки, а не по току КЗ. Взяты ячейки 20 кА, потому что ток присоединения 103,9 А; при Sк 1500 МВА ток КЗ — 23,4 кА, нужны 25 кА. Проверка: Iк = Sк ÷ (√3 × 37 кВ) по данным ТУ.
• Ссылка на ГОСТ 14693 для 35 кВ. В техническом задании требование «по ГОСТ 14693-90» к ячейкам 35 кВ; стандарт распространяется на КРУ до 10 кВ. Правильно: IEC 62271-200 и ГОСТ 1516.3-96 по изоляции.
• Ударный ток не проверен. Сравнили только 15,6 кА с 20 кА; амплитуда 39,7 кА не сверена с электродинамической стойкостью ячейки. Проверка: iуд = √2 × 1,8 × Iк не больше паспортного значения.

Что указать в запросе на КРУ 35 кВ

• Номинальное напряжение сети 35 кВ и Ur 40,5 кВ — по таблице 1 ГОСТ 1516.3-96; значение берётся из проекта и паспорта сети.
• Однолинейная схема с типом каждой ячейки — ввод, трансформаторная, линия, СВ, СР, ТН, ТСН, учёт; источник — проект подстанции.
• Номинальный ток сборных шин и присоединений — I = S ÷ (√3 × U) по мощности трансформаторов и линий плюс запас на развитие; источник — расчёт нагрузок.
• Ток КЗ и длительность (например, 25 кА 3 с) и ударный ток — Iк = Sк ÷ (√3 × Uср), iуд = 2,55 × Iк; источник — Sк из ТУ сетевой организации.
• Уровень изоляции и испытательные напряжения — уровень «а» или «б» по таблице 2 ГОСТ 1516.3-96 с поправкой K1 для высоты более 1000 м; источник — топосъёмка площадки.
• Изоляция и выключатель — КРУ с воздушной изоляцией или КРУЭ, вакуум или SF6; источник — компоновка ЗРУ и требования эксплуатирующей организации.
• Режим нейтрали и защиты от ОЗЗ — изолированная или компенсированная (ПУЭ: компенсация при ёмкостном токе более 10 А); источник — расчёт ёмкостного тока сети.
• Класс IAC по IEC 62271-200, климат и температура в ЗРУ — У1 / УХЛ1, не выше 45 °C внутри оболочки или поправка K3; источник — техническое задание и климатические данные площадки.
• Сертификация и документация — EAC или национальная сертификация Казахстана или Узбекистана, паспорта и протоколы на русском языке; источник — требования заказчика и регулятора.

Чем может помочь Entogo

Entogo Inc. — канадская компания с головным офисом в Торонто. Основная линейка собственного производства выпускается на своём заводе в Китае; дополнительное оборудование для проектов поставляется через производственных партнёров. Производитель и страна происхождения подтверждаются для каждого заказа и указываются в предложении. Для 35 кВ в каталоге есть КРУ 6–10–35 кВ с выкатными вакуумными выключателями (Ur 7,2 / 12 / 40,5 кВ, сборные шины 630–3150 А, 20 / 25 / 31,5 кА 3 с, LSC2B-PM по IEC 62271-200) и КРУЭ 10–35 кВ без элегаза (Ur 12 / 24 / 40,5 кВ, 630–2500 А, 25 / 31,5 кА, вакуумные камеры, газ без SF6 при избыточном давлении не более 0,02 МПа), а также трансформаторы 35 кВ для той же подстанции. Весь перечень — в разделе КРУ, КСО и распределительное оборудование; производство под маркой заказчика — на странице OEM-производства распределительных устройств.

Конструкция по IEC, совместимость с ГОСТ; сертификация EAC и национальная сертификация — по запросу, сроки согласуются отдельно; сертификаты систем менеджмента — в разделе сертификаты. Срок изготовления — около 12 недель для оборудования в исполнении IEC; сертификация и доставка — сверх этого срока, по согласованию. Гарантия производителя — не менее 36 месяцев, точный срок фиксируется в договоре. Ответ на запрос — в течение одного рабочего дня. Для расчёта пришлите однолинейную схему, Sк из ТУ и высоту площадки через форму запроса.

Главное о КРУ 35 кВ

КРУ 35 кВ заказывают на Ur 40,5 кВ, а не на «35 кВ» или «36 кВ»; ток присоединения редко превышает 300 А, поэтому ступень ячейки определяется током КЗ из ТУ (15,6 кА при 1000 МВА, 23,4 кА при 1500 МВА) и ударным током 2,55 × Iк. На площадках выше 1000 м испытательные напряжения умножают на K1 по ГОСТ 1516.3-96 — на 2000 м это плюс 11 %. Выбор между КРУ и КРУЭ, вакуумом и элегазом решают площадь здания, среда и эксплуатация: для большинства промышленных подстанций 35/10 кВ региона это выкатные ячейки с вакуумными выключателями, для стеснённых и запылённых площадок — КРУЭ.