Надежность и долговечность воздушных линий электропередачи в арктической зоне в основном зависят от инженерно-геологических, климатических и геокриологических условий местности их строительства. Наличие сильнопучинистых грунтов, формирование просадочных рытвин, термокарст приводят к смещению, деформации фундаментов опор линий электропередачи и к нарушению геометрического состояния конструкции опор, вследствие чего опоры падают.
Также воздействие ветра, гололедноизморозевых отложений, гроз и других природных явлений приводят к наиболее частым технологическим нарушениям (межфазные КЗ в результате схлеста проводов, обрыв проводов) в работе электросетевого комплекса. В связи с высокими удельными электрическими сопротивлениями грунтов в рассматриваемой зоне нормируемое сопротивление заземления опор не обеспечивается, вследствие чего, при попадании молнии в грозотросы, происходят отключения ВЛ по причине обратных перекрытий линейной изоляции [1]. Перечисленные факторы отрицательно сказываются на функционировании электрических сетей, понижая срок эксплуатации линий электропередачи и надежность электроснабжения.
При передаче электроэнергии на большие расстояния необходимо учитывать волновой характер происходящих процессов. Для частоты 50 Гц длина электромагнитной волны составляет примерно 6000 км. Оказывается, что в зависимости от протяженности ЛЭП существуют физические ограничения на передаваемую мощность. Максимум мощности можно передать при длинах ЛЭП порядка 3000 км, что составляет половину длины передаваемой волны. Однако согласно патенту РФ № 2318280 применение коаксиального кабеля, токоведущая жила которого выполнена с кольцевым сечением, приводит к уменьшению внешних габаритных размеров кабеля, устранению ограничений на длину кабельных линий переменного тока, обеспечивая передачу электроэнергии на расстояния, превышающие сотни километров. Поэтому для решения возникающих проблем мы предлагаем заменить воздушные линии электропередачи на кабельные.
Согласно ПУЭ 2.3.31 при сооружении кабельных линий в районах многолетней мерзлоты следует учитывать физические явления, связанные с природой многолетней мерзлоты.