Качество изготовления силового кабеля, а также соблюдение технологии его прокладки и эксплуатации напрямую определяют срок его службы. Хотя это значение указано в техническом паспорте кабеля, оно действительно только при соблюдении правил прокладки кабеля, разработанных производителем.
Прокладка силовых кабелей в земле, в траншеях, в коллекторах: полное руководство!
Качество изготовления силового кабеля и соблюдение технологии его прокладки и эксплуатации напрямую определяют срок его службы. Хотя это значение указано в техническом паспорте кабеля, оно справедливо только при соблюдении правил прокладки кабеля, разработанных производителем.
Несоблюдение основных правил монтажа является одной из наиболее распространенных причин повреждения силового кабеля во время эксплуатации. Что это за правила?
При прокладке силового кабеля необходимо предотвратить появление царапин на внешней оболочке кабеля. Даже небольшая царапина на поверхности изоляционного слоя приводит к перераспределению потенциалов, вызывая частичные разряды и вызывая дальнейшее повреждение оболочки, вплоть до повреждения кабеля. Все основные правила предназначены для защиты оболочки силового кабеля. Кроме того, каждый кабель имеет предел максимального растягивающего напряжения, который не должен быть превышен при прокладке кабеля. Для силовых кабелей этот параметр, очевидно, настолько велик, что его трудно превысить. Однако он чрезвычайно важен при прокладке слаботочных и волоконно-оптических кабелей. Стоит также помнить, что оптимальный выбор силы прокладки кабеля позволяет сэкономить на монтажном оборудовании.
В этой статье мы в меньшей степени сосредоточимся на стандартах и требованиях, описанных в ПУЭ 7 и SNiP SNiP 3.05.06-85 и подробное описание технологии прокладки силовых кабелей в земле в траншеях с точки зрения используемых инструментов.
Подготовлено: ОАО – Ассоциация “Монтажавтоматика
В данном плане установки используются следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:
3.1 ВЛ: высоковольтная линия;
3.2 ВОЛС: Волоконно-оптический кабель;
3.3 CGC: Ограничитель крана;
3.4 OC: Оптический кабель;
3.5 OSD: Открытое распределительное устройство;
3.6 ОБА: ОТКРЫТЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ; 3.6 OBP: Дизайн работы;
3,7 п.ч.: чертежи мастерской;
3.8 E2: Электрик второго разряда;
3.9 E3: Электрик третьего разряда;
3.10 E4: Электрик четвертого разряда;
3.11 E5: Электрик, пятый разряд.
Каналы, блоки, туннели и кабельные эстакады используются для прокладки кабельных линий на электростанциях. Одиночные кабели могут прокладываться в траншеях для питания удаленных вспомогательных объектов. Там, где есть подстанции и распределительные пункты, линии прокладываются в трубах, каналах или просто в земле, а также в подземных желобах. Туннели должны использоваться для кабельных линий более 20 кабелей в одном направлении до коммутационной станции.
Правила прокладки кабельных линий
Непосредственный монтаж кабельных линий считается одним из самых сложных видов работ при проведении строительно-монтажных работ. Типы кабелей и способ их прокладки регламентируются правилами устройства электроустановок – ПУЭ.
Каналы, блоки, туннели и кабельные эстакады используются для прокладки кабельных линий на электростанциях. Одиночные кабели могут быть проложены в траншеях для подачи электроэнергии к удаленным вспомогательным объектам. Там, где расположены подстанции и распределительные станции, линии прокладываются в трубах, каналах или просто в земле, а также в подземных лотках. Туннели должны использоваться для кабельных линий с более чем 20 кабелями в одном направлении от распределительного центра.
В городах линии должны прокладываться под тротуарами или вдоль проезжей части. Дворы и газоны также могут быть использованы для этой цели в качестве технических дорожек. При наличии большого количества существующих подземных коммуникаций на улицах и во дворах для прокладки кабелей рекомендуется использовать туннели и коллекторы. Если в этом районе лучшее дорожное покрытие и интенсивное движение, кабели следует прокладывать в трубах или блоках.
При прокладке кабелей внутри помещений или в кабельных сооружениях бронированные и небронированные кабели не должны иметь защитной оболочки в виде брони или горючих материалов. В силовых и контрольных кабелях, используемых на электростанциях, полиэтиленовая изоляция не допускается, поскольку полиэтилен является легковоспламеняющимся материалом и быстро размягчается при перегреве.
Аналогичная техника позволяет проложить кабель под руслом реки. Специальная машина роет в земле туннель в форме дуги, достигая противоположного берега. Кабель прокладывается внутри. При необходимости стены естественным образом укрепляются. Это позволяет в будущем свободно ремонтировать участок трассы, менять некоторые кабели (добавлять, заменять, убирать). Понятно, что подводные виды прокладки кабеля недоступны большинству людей, хорошо бы знать это на случай, если вам придется пройти сложный участок.
Выбор сечения кабеля (кабельных жил)
Согласно ПУЭ 6, кабели делятся на две категории в зависимости от размера площади поперечного сечения проводников:
- В пределах 6 квадратных миллиметров для меди, 10 для алюминия выбираются непосредственно из таблиц 1.3.4 и 1.3.5. Если речь идет о непрерывной работе.
- В противном случае, если толщина жилы больше, указанное значение тока должно быть умножено на поправочный коэффициент 0,875 / √ TPV. Где TPV – относительная продолжительность работы устройства за рабочий цикл. Проще говоря, меньшая аппаратная активность за период времени требует более тонкого ядра.
Обратите внимание, что цифры в таблице часто цитируются в литературе без ссылки на источник. В ПУЭ 6 сказано: максимальный непрерывный ток проводника зависит от типа кабеля (количество жил в изоляции), способа прокладки, рассмотренного выше. Сгруппировав эти данные вместе, читатели без проблем смогут выбрать электрический кабель для прокладки в воздухе, под землей. Приятно то, что параметры градируются в зависимости от типа изоляции, напряжения. Невозможно назвать информацию исчерпывающей, часть ее была изъята из официального оборота в соответствии с действующим законодательством.
Трудно найти требования к сечению нулевого проводника в трехфазном сетевом кабеле. В ПУЭ 6 четко сказано: должно быть не менее 50% фазного провода, иногда увеличивается до 100%. Полезными будут поправочные коэффициенты для выбора предельного тока в зависимости от температуры окружающей среды. Вы увидите, что в зависимости от условий допустимо уменьшать сечение проводника или, наоборот, увеличивать его. Вводятся поправочные коэффициенты для типа почвы. Это важно для тех, кто хочет правильно проложить линию.
Читатели оценят таблицу 2.1.1, в которой приведены наименьшие сечения для меди, алюминия. Для фиксированной прокладки кабеля на внутренних роликах эта величина составляет не менее 1 квадратного миллиметра меди. Ток может достигать 17 А (кабели ПВС с изоляцией из ПВХ), или около 3,7 кВт мощности. Я хотел подключить светодиоды с более тонким сечением – это невозможно. Предположим, что ПУЭ-6 появился задолго до того, как в нашей области появилась версия с отечественным источником. Инженерам, вероятно, придется корректировать измерения, вносить поправки в тип ламп.
3.4.4 Положение направляющей барабана
При прокладке кабеля между барабаном и началом трассы расположите кабельную направляющую так, чтобы направление размотки кабеля через кабельную направляющую совпадало с осью кабельной линии (ось расположения кабельных роликов на трассе) и чтобы кабель не терся о землю.
Технология прокладки кабеля
Кабели, прокладываемые в траншеях и кабельных каналах вручную или натягиваемые механической кабельной лебедкой, должны поддерживаться кабельными роликами, расположенными вдоль кабельной трассы.
Промежуточные ролики – должны быть установлены на прямых участках трассы на расстоянии, исключающем трение кабеля о землю, но не более 4 м.
Угловые ролики – должны располагаться по всей длине изгиба трассы. Расстояние между осями соседних роликов, на которые напрессован кабель (т.е. вертикальных роликов для горизонтальных поворотов и горизонтальных роликов для вертикальных поворотов) должно быть не более 0,35 м, а давление кабеля на ролик не должно превышать максимально допустимого значения.
FdR = 1,4 кН
Направляющие ролики – должны быть установлены с обеих сторон объекта, под которым протягивается кабель, чтобы предотвратить трение кабеля о землю и объект
Допускается протягивать кабель без шкивов, если его вес не превышает 200 кг
- Кабели поставляются в бухтах в соответствии с 2.5.1 и намотанные в соответствии с 3.3
- Кабели, намотанные на барабаны, установленные на трассе или заключенные в восьмерки и обрабатываемые, как описано в п. 3.8.
3.2 Определение растягивающих и сжимающих усилий, действующих на кабель
Для определения условий, необходимых для протяжки кабеля, перед монтажом необходимо произвести расчеты:
- Максимальное ожидаемое тяговое усилие (Fd), которое может быть использовано для натяжения данного участка каната;
- В случае механического протягивания – также определите максимальное ожидаемое тяговое усилие (FR) кабеля на барабане, установленном на изгибе.
3.3 Размотка кабеля с барабана
Отрезок кабеля, поставляемый в катушках в соответствии с разделом 2.5.1, должен быть смотан на катушку и проложен вдоль трассы путем вертикального раскатывания катушки на чистой ровной поверхности, например, на дне траншеи. Размотка рулонов осуществляется двумя рабочими, которые находятся по обе стороны от рулона.
3.4 Размотка кабеля с барабана
3.4.1 Размещение катушек
Катушка с кабелем размещается вблизи одного из концов трассы таким образом, чтобы кабель разматывался через верхнюю часть катушки, а ось катушки была максимально перпендикулярна оси трассы. В крайних случаях, когда нет места для установки, барабан может быть установлен сбоку от трассы под углом к оси трассы, чтобы предотвратить трение кабеля о землю и губки барабана, но с использованием дополнительного оборудования (кабельных роликов)
3.4.2 Установка барабана на кабельных эстакадах
Кабельный барабан должен быть установлен на горизонтальной кабельной оси (“Карандаш”), которая крепится на кабельных стойках, расположенных по обе стороны барабана с возможностью регулировки высоты крепления барабана. Расстояние между нижним краем губок мотовила и поверхностью земли должно быть не менее 20 см.
3.4.3 Размотка и торможение кабеля при размотке
При прокладке кабеля с катушки, катушка должна быть размотана вручную рабочими так, чтобы кабель свободно свисал, но не касался поверхности земли. Если скорость вращения барабана превышает скорость его разматывания (канат начинает слишком сильно провисать и касаться поверхности земли), немедленно остановите барабан, например, прижав толстую доску или деревянный стержень к губкам барабана.
3.4.4 Размещение направляющей барабана
При прокладке кабеля между барабаном и началом трассы установите кабельную направляющую так, чтобы направление размотки кабеля, проходящего через кабельную направляющую, совпадало с осью кабельной линии (осью расположения кабельных роликов на трассе) и предотвращало трение кабеля о землю.
3.5 Методы размотки кабеля и их применение
Когда кабель разматывается с барабана и вводится в траншею, он должен быть протянут вдоль барабанов следующим образом
- Механизированный, с использованием тросовой лебедки, в соответствии с п. 3.6;
- Руководство, в соответствии с п. 3.7 и п. 3.9.5.
Механизированный способ прокладки кабеля рекомендуется во всех случаях, когда заданное тяговое усилие (F) превышает 2 кН.
В случае, если тяговое усилие при механическом способе прокладки кабеля превышает допустимое для данного типа кабеля, рекомендуется использовать комбинированный способ прокладки кабеля (согласно п. 3.6.6).
Допускается укладка только части длины кабеля в траншею, а остальная часть может быть уложена петлями или восьмерками на поверхности земли в соответствии с разделом 3.10.
3.6 Механическая прокладка кабеля
3.6.1. Установка тросовой лебедки
Кабельная лебедка должна быть установлена на одном конце кабельной линии таким образом, чтобы она не меняла своего положения во время прокладки кабеля
3.6.2 Намотка и извлечение троса лебедки
Трос лебедки должен быть размотан с барабана и уложен по всей длине траншеи путем ручной проводки кабеля через водопропускные трубы, трубы и зачехления его на кабельные ролики, расположенные в соответствии с разделом 3.1.
3.6.3 Кабельный зажим
Необходимо установить кабель на конец прокладываемого кабеля:
- Монтажный зажим (лягушка) в соответствии с разделом 2.3.5;
- На все концы рабочих кабелей, с которых ранее была снята изоляция, надеть кабельные колпачки согласно разделу 2.3.4 Монтажные зажимы (лягушки) и защитить место монтажа от влаги согласно разделу 2.4.
Оболочка кабеля должна быть нанесена на внешнюю оболочку кабеля на длине не менее 1 м. Используйте кабельный чулок такого диаметра (значение диаметра обычно указывается на кабеле перед проушиной), чтобы чулок можно было легко намотать на кабель и чтобы меньший диаметр чулка (после растяжения) был как минимум на 5 мм меньше внешнего диаметра прокладываемого кабеля.
Конец кабельного чулка напротив проушины должен быть прикреплен к оболочке кабеля двумя или тремя слоями мягкой стальной или медной проволоки диаметром около 1 мм.
3.6.4 Крепление зажима кабеля к тросу тросовой лебедки
Крепление зажима троса к тросу лебедки должно осуществляться с помощью вертлюга в соответствии с разделом 2.3.6.
3.6.5. Процесс и скорость прокладки кабеля.
Перед началом прокладки кабеля установите значение натяжения на автоматическом ограничителе тягового усилия кабельной лебедки на значение, не превышающее расчетное допустимое тяговое усилие Fd для прокладываемого кабеля. Плавно увеличивайте скорость укладки кабелей от нуля до оптимальной для данного случая скорости, но не более 15 м/мин. Одновременно с натяжением помогайте вручную разматывать (сматывать) барабан с кабелем.
При прокладке следите, особенно в начале маршрута и на поворотах, за тем, чтобы трос лебедки и канат были правильно пропущены через канатные шкивы. В случае возникновения помех (например, смещения или опрокидывания шкива) установку необходимо немедленно остановить и устранить причину (регулировка шкива, троса лебедки и т.д.) после снижения скорости установки до нуля. Скорость возврата установки в исходное состояние должна увеличиваться плавно, чтобы рывки и толчки не привели к повреждению кабеля.
Рекомендуется добавить в эксплуатационную документацию кабельной линии график зарегистрированного тягового усилия в зависимости от длины кабеля.
3.6.6 Ручная помощь во время установки.
Если при прокладке кабеля требуется ручная помощь, то кабель должен разматываться, натягиваться вручную и переноситься рабочими в траншеях, особенно в местах до изгиба трассы, в направлении прокладки, при этом перед расстановкой рабочих вдоль трассы необходимо учитывать, что один рабочий тянет кабель с усилием 0,20 . 0,25 кН.
3.6.7 Отрезание конца кабеля.
Сразу после прокладки кабеля конец кабеля должен быть отрезан на подходящую длину и защищен от проникновения влаги в соответствии с 2.4, при этом длина отрезанного конца кабеля не должна быть меньше, чем
- 0,1 м (считая от конца куртки) – в случае вытягивания с захватом рабочего зажима (лягушки);
- 1 м – при тяге с веревочным чулком.
3.7 Ручная протяжка кабеля с помощью кабельных роликов.
3.7.1 Размещение и протягивание конца кабеля.
На открытых участках трассы конец прокладываемого кабеля должен направляться и тянуться одним рабочим, который перемещается вдоль трассы (например, по дну траншеи).
3.7.2 Размещение персонала вдоль маршрута.
Персонал по прокладке кабеля должен быть размещен вдоль трассы в направлении прокладки в следующих местах:
– В начале маршрута;
– Перед каждым поворотом маршрута;
– Перед входом на любой перекресток длиной более 3 м;
– При необходимости, непосредственно перед промежуточными валами;
– Равномерно вдоль трассы и за выходами кабеля из переходов труб.
Рабочие должны стоять на своих местах (например, спуститься в траншею) во время пересечения кабеля и оставаться на этих местах до завершения прокладки кабеля. Расстояние L (в метрах) между соседними рабочими, несущими кабель, должно быть таким, чтобы вес кабеля на этом расстоянии L не превышал 150 кг. При прохождении кабеля через трубные переходы все работники, протягивающие кабель через переход (в соответствии с п. 3.9.5), должны располагаться как можно ближе к выходу из перехода, на расстоянии не более 2 м друг от друга.
3.8 Ручное обращение с кабелем.
Перемещение кабеля вручную должно осуществляться таким образом, чтобы перемещаемый кабель не подвергался чрезмерному изгибу, даже в горизонтальном положении под собственным весом, и не касался поверхности земли.
Перемещаемый трос должен быть зафиксирован рабочим в двух точках с расстоянием между ними 0,5 м.
Расстояние L (в метрах) между двумя соседними рабочими не должно превышать 5 м, но не должно быть больше, чем расстояние длины 25-килограммового кабеля.
3.9 Протягивание кабеля через переходы труб.
3.9.1 Проверка и очистка переходов трубопроводов.
Перед протягиванием кабеля убедитесь, что поверхность внутри трубного перехода чистая, однородная и гладкая. Если обнаружено загрязнение, его необходимо удалить.
Визуально проверьте состояние поверхности внутри трубопроводного перехода и при необходимости используйте дополнительные средства, например, факелы, зеркала.
При подозрении на перемещение, пересечение или овальность труб по длине прохода, равномерность и гладкость поверхности проверяется путем ручного протягивания через проход металлического ролика согласно п. 2.3.7, соединенного с обеих сторон проушинами с веревкой (фальцем) (позволяющей вытащить ролик в случае заклинивания внутри трубы). Поверхность трубы может считаться ровной и гладкой, если ролик может быть протащен через проход силой одного рабочего.
Если внутри прохода обнаружена грязь, ее необходимо удалить, дважды потянув щетку в одном направлении в соответствии с п. 2.3.7 с помощью прикрепленной веревки длиной не менее 3 м, превышающей длину прохода.
3.9.2 Ввод кабеля в немонтированные защитные элементы.
Ввод и вывод кабеля из перехода трубы должен осуществляться таким образом, чтобы его внешняя оболочка не подвергалась трению о края трубы и чтобы кабель не был затянут в трубу грунтом. Для этого рекомендуется устанавливать защитные или промежуточные ролики непосредственно перед входом в трубу, устанавливать специальные устройства хорошей формы непосредственно в трубе и устанавливать промежуточные ролики на выходе из трубы.
Один многожильный кабель или три одножильных кабеля могут быть одновременно подведены к одному трубному кроссу (трехфазному). Только кабель, образующий симметричный трехфазный круг, может быть вставлен в переход стальной трубы.
3.9.3 Использование и нанесение смазочных материалов на внутреннюю поверхность прохода.
Смазочные материалы, упомянутые в п. 2.2.7, должны использоваться, если расчетная сила трения Ft, рассчитанная в соответствии с методом, приведенным в разделе 7, на сухой внутренней поверхности перехода превышает 0,8 кН.
3.9.4 Нанесение смазки на поверхность кабеля.
При протягивании длинных участков кабеля через предварительно смазанный переход или при протягивании второго и третьего кабеля трехфазного пучка в том же переходе нижние части кабеля должны быть смазаны тем же материалом, который используется для смазки поверхности перехода.
3.9.5 Протягивание кабеля через переход при прокладке кабеля вручную.
Конец кабеля, проложенного вручную, должен быть протянут через трубопроводный переход с помощью фала (троса) из пенькового каната или пластмассы в соответствии с разделом 3.6.3 и вытянут перед переходом с помощью тросовых тяг. Количество рабочих, тянущих вышеупомянутый фал, должно соответствовать количеству, рассчитанному как 0,005 Ft (где Ft – сила трения каната о внутреннюю поверхность переправы), как описано в разделе 7. Количество рабочих не должно превышать 5 человек. Все лица, участвующие в натягивании каната, должны находиться как можно ближе к выходу из переправы, в пределах 2 м друг от друга.
Разрешается проталкивать (выталкивать) конец каната без вытягивания его фалом через трубный переход, если длина перехода не превышает 3 м.
3.10 Прокладка кабелей петлями и восьмерками.
Концы секций кабеля, которые должны входить в здание или выходить на кабельные опоры, могут быть временно уложены на поверхности земли за траншеей в виде петель или восьмерок. Допускается прокладка отрезков кабеля в виде восьмерки массой не более 200 кг со всеми допустимыми радиусами изгиба в соответствии с требованиями п. 3.8. 3.8 Радиус изгиба кабеля в петлях и восьмерках должен быть не менее 2 Rd, где Rd – минимальный радиус изгиба, установленный для данного типа кабеля, но не менее 2 м.
3.11 Выход кабеля на конструкции и опоры.
Отвод кабеля, проложенного на вертикальных опорных конструкциях высотой около 2 м (например, на опорных конструкциях концевых муфт), осуществляется путем подъема конца кабеля, который до этого был проложен на поверхности земли, в канале или котловане.
Протягивание концов кабеля, установленного на вертикальных опорных конструкциях высотой более 2,5 м и на опорах воздушных линий электропередач, осуществляется путем ручного вытягивания кабеля с помощью фала, соединенного с кабелем и перекинутого через блок, расположенный на вершине конструкции или опоры.
Для одножильных кабелей три кабеля натягиваются одновременно, связываются липкой изоляционной лентой (см. раздел 2.2.8) и укладываются в соответствии с разделом 5.3.2. На кабель или пучок, натянутый на конструкцию в соответствии с разделом 2, надевается отрезок защитной трубы необходимой длины. 2.5 Соединение конца кабеля или пучка кабелей с фалом должно осуществляться с помощью канатного чулка, выбранного в соответствии с требованиями пункта 3.6.3. 3.6.3, при обжиме пучка кабелей чулок должен быть наложен на оболочки всех кабелей пучка. После затягивания кабеля не обрезайте концы кабеля под оболочкой.
При затягивании кабеля и надетой на него защитной трубки затягивайте медленно, чтобы сохранялся минимальный радиус изгиба кабеля, особенно на краях защитной трубки.
После затяжки отверстие защитной трубки с находящимся в ней кабелем должно быть герметично закрыто и защищено от попадания влаги и грязи в соответствии с п. 2.2.7.
Существует несколько методов прокладки кабеля:
Строительство кабельных лотков
Кабельный лоток изготовлен из металлического профиля и состоит из основания с крышкой, в которую помещаются кабели.
Помимо соединительных элементов, конструкция включает в себя переходники, колена, отводы, крестообразные и Т-образные элементы. Кабельный лоток служит в качестве элемента крепления для кабелей и проводов до 1000 В. Лоток не должен быть заполнен более чем на 50% пучком кабелей. В противном случае неизбежен перегрев кабелей.
Количество проводов в одном пучке не должно превышать двенадцати. Пучки проволоки можно собирать через каждые четыре с половиной метра при горизонтальном расположении лотков и через каждые два сантиметра при вертикальном расположении.
Металлические лотки, проводящие электричество, всегда должны быть заземлены. Неизолированный провод или кабель очень опасен: он может стать причиной поражения электрическим током. Нет необходимости заземлять все части кабельных лотков, так как винтовые соединения надежно соединяют их друг с другом. Рекомендуется заземлять лотки только в двух местах, в разных направлениях линий и на концах их ветвей.
Читайте далее:- Как прокладывать кабели в земле – 20 глупых ошибок. Идеально подходит для земляных работ и прокладки кабелей под землей.
- Как защитить кабель или провод от разрыва?.
- Конструкция и оболочка кабеля из сшитого полиэтилена. Секторные или круглые проводники, в зависимости от того, что лучше.
- Строительство воздушных линий различного напряжения; Школа инженеров-электриков: электротехника и электроника.
- Муфты для силовых кабелей: требования, классификация, типы, монтаж, типичные ошибки.
- Монтаж подвесных кабелей – Домострой.
- 4. 2 Лица, ответственные за безопасность труда, их права и обязанности Правила безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. РД-97 (утв. Минтопэнерго России) (по состоянию на ) (с изменениями на ).