Примечание. В марках кабелей используются следующие буквенные обозначения: А в начале – жила из алюминия; А в середине – герметическая оболочка из алюминия; Б – броня из двух стальных лент; В первая или третья – изоляция из поливинилхлоридного пластиката; В в конце – обедненно-пропитанная изоляция Для вертикальных прокладок; Г – отсутствие защитного покрова на броне; К в конце – броня из круглых стальных проволок; Н – резиновая негорючая оболочка; П первая или вторая – полиэтиленовая изоляция; П в конце – броня из плоской стальной проволоки; Р – резиновая изоляция; С – оболочка из свинца; Бл, Бн – броня из двух стальных лент с различной подушкой; Шв – наружный покров в виде Шланга из поливинилхлоридного пластиката. Таблица 4.2 Максимально допустимая разность уровней расположения высшей и низшей точек различных кабелей на трассе, м
Примечания: 1 Приведенные в таблице значения относятся к случаям, когда не применяются специальные устройства, например эпоксидные или стопорные муфты. 2 Разность уровней для кабелей, рассчитанных на напряжение 1 кВ, с алюминиевой оболочкой и изоляцией из предварительно пропитанной бумаги, не ограничивается. 3. При указанных в таблице значениях и нормальной нагрузке кабелей не должна происходить утечка пропиточного состава из концевых муфт и заделок. Кабельные питающие линии допускается прокладывать вместо воздушных питающих линий, если они рассчитаны на напряжение до 220 кВ включительно. Для таких линий применяют специальные кабели, наполненные минеральным маслом под давлением либо нейтральным газом (проволоки проводящей жилы в них охватывают полую стальную спираль, внутри которой находится канал для масла). Это масло вытесняет из бумажной изоляции жилы пузырьки влаги или воздуха. Кабельные линии находятся вне влияния атмосферного электричества, защищены от внешних механических воздействий, относительно безопасны для людей и не требуют места на поверхности земли. Но стоимость таких линий, рассчитанных на напряжение 60 кВ и выше, в несколько раз больше стоимости воздушной линии, поэтому они прокладываются лишь в тех случаях, когда увеличение капитальных затрат на сооружение линии оправдывается ее специфическими преимуществами. Сети напряжением выше 1000 В, но не более 35 кВ, являются распределительными сетями высокого напряжения. Они соединяют подстанции энергосистемы с напряжением 110 ... 510 кВ, служащие центрами питания (ЦП) с распределительными и трансформаторными пунктами (ТП). Последние питают сети с напряжением менее 1000 В. Для сетей с напряжением 1 ... 35 кВ широко применяют кабели с бумажной изоляцией, которые значительно дешевле и проще в эксплуатации маслонаполненных кабелей. По приведенным выше причинам распределительные сети в городах в большинстве случаев кабельные. Внутри помещений кабели прокладываются под полом в специальных каналах, но запрещена прокладка кабелей под зданиями. В больших городах электрические распределительные сети выполняются в специальных подземных туннелях. Распределительные сети низкого напряжения общего пользования выполняют по трехфазной четырехпроводной схеме на напряжение 380/220 В. В помещениях для них используют установочные провода и шнуры; последние служат также для присоединения различных потребителей электроэнергии – электродвигателей, бытовых электроприборов. Токопроводящие жилы изолированных установочных проводов алюминиевые или медные, многопроволочные, сечением 16 мм2 и выше. Для изоляции жил провода в основном используют полихлорвиниловые или резиновые трубки. Пластикат полихлорвинила негорюч, маслостоек, водостоек и не боится действия воздуха. Недостатки полихлорвинила – малая морозостойкость (– 35 °С) и недостаточно высокая теплостойкость (65 °С). Провода с полихлорвиниловой изоляцией не нуждаются во внешней защитной оболочке. Они предназначены для открытой прокладки, а также для прокладки под штукатуркой и в трубах. Допустимое для этих проводов рабочее напряжение при переменном токе – до 500 В, а при постоянном – до 1000 В. Резиновую изоляционную трубку обычно изготавливают из вулканизированной резины, которая химически воздействует на медь, поэтому медные жилы необходимо облуживать. Для защиты от механических повреждений резиновой изоляции провод снабжается оплеткой из хлопчатобумажной или шелковой пряжи. Оплетка может быть асфальтирована, что делает ее непроницаемой для воздуха. Вместо оплетки из пряжи может применяться слой полихлорвинила толщиной 0,2... 0,3 мм, который защищает резиновую изоляцию от света и химических воздействий. Прокладку кабелей производят в соответствии с действующими технологическими правилами и требованиями, соблюдение которых обеспечивает сохранность уровней электрической и механической прочности кабеля, достигнутых при изготовлении. Монтаж кабельных линий, как и других устройств канализации электрической энергии, выполняется в две стадии: подготовка трасс для прокладки кабелей и прокладка кабелей по подготовленным трассам. При прокладке кабельных линий необходимо выдержать в соответствии с проектом минимальные расстояния до ближайших зданий, подземных сооружений и различных коммуникаций (водопровода, газопровода, канализации, теплопровода и др.). Кабельные линии прокладывают в земле, блоках, на опорных конструкциях и в лотках. При прокладке кабельной линии в земле глубина заложения кабеля должна составлять 0,7 м. Расстояние между кабелем и фундаментами зданий должно быть не менее 0,6 м. При параллельной прокладке нескольких силовых кабелей расстояние между ними должно быть не менее 100 мм, а между силовыми кабелями и кабелями связи – 500 мм. Прокладка кабелей параллельно трубопроводам по вертикали не допускается. Разрешается прокладывать кабели параллельно трубопроводам в горизонтальной плоскости при условии, что расстояние между ними будет не менее 0,5 м. При прокладке кабелей параллельно нефтепроводам и газопроводам расстояние между ними должно быть не менее 1,0 м. Кабели, находящиеся от трубопроводов на расстояниях меньше указанных (но не менее 0,25 м), должны быть защищены на всем протяжении асбестоцементными или гончарными трубами. Кабели, прокладываемые параллельно теплопроводам, необходимо удалять от последних не менее чем на 2 м. Это расстояние может быть меньше, если теплопровод будет иметь такую изоляцию, при которой нагрев почвы в месте прохождения кабеля в любое время года не превысит обычную температуру более чем на 10 °С. Кабель, пересекающий теплопровод, должен быть проложен от последнего на расстоянии не менее чем 0,5 м. При этом теплопровод на участке пересечения и на 2 м в каждую сторону от крайних кабелей должен иметь такую изоляцию, при которой температура почвы не будет превышать высшую летнюю температуру более чем на 10 °С и низшую зимнюю – более чем на 15 °С. При пересечениях с электрифицированными и подлежащими электрификации железными дорогами кабели необходимо прокладывать в изолирующих блоках и трубах. При этом места пересечения должны находиться от стрелок, крестовин и мест присоединения к рельсам питающих кабелей трамвайных линий и неэлектрифицированных железных дорог на расстоянии не менее 3 м, а электрифицированных железных дорог не менее 10 м. При пересечении кабельной линией трубопровода (в том числе нефтяного и газового) расстояние между ними должно быть не менее 0,5 м. Допускается уменьшение этого расстояния до 0,25 м, если кабель защищен асбестоцементной или гончарной трубой, выступающей в каждую сторону не менее чем на 2 м. Для более надежного предохранения от возможных механических повреждений кабели прокладывают в кабельных блоках, т. е. сооружениях с каналами для кабелей и относящимися к ним колодцами. Обычно кабельный блок состоит из нескольких асбесто-цементных труб, внутренний диаметр которых в 1,5 раза больше диаметра кабеля (но не менее 50 мм при длине трубы до 5 м и не менее 100 мм при большей длине труб). Для блочной прокладки кабелей используют также гончарные трубы. Трубы кабельных блоков могут располагаться горизонтально или вертикально в один или несколько рядов. В качестве кабельных блоков могут использоваться и железобетонные плиты с каналами, диаметр которых рассчитан на размещение в них кабелей. Блочные прокладки кабелей имеют существенные недостатки: – высокую стоимость сооружения и содержания блоков и колодцев; – невозможность максимального использования сечения токопроводящих жил кабелей по допустимой плотности тока из-за плохих условий охлаждения; – сложность обслуживания и ремонта кабелей (при повреждении их внутри блоков приходится заменять весь участок кабеля между колодцами). Внутри помещений наиболее распространенным способом прокладки кабелей, питающих осветительные и силовые электроустановки промышленных предприятий, является прокладка их на опорных конструкциях или лотках. В одном лотке допускается совместная прокладка кабелей, питающих осветительные нагрузки, с кабелями, питающими силовые нагрузки, но с использованием стальных разделителей или разделительных скоб между ними. При прокладке кабелей любым из перечисленных способов необходимо выдерживать допустимые радиусы их изгибов. Радиус изгиба для многожильного кабеля с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой или свинцовой оболочке, бронированного или небронированного должен составлять не менее 15 его наружных диаметров, многожильного кабеля с резиновой изоляцией в свинцовой или поливинилхлоридной оболочке, бронированного – не менее 10, а такого же небронированного кабеля – не менее 6. Каждая кабельная линия должна быть замаркирована, т. е. кабель должен иметь бирки с номером или названием, прикрепляемые у всех муфт и заделок, а также через каждые 20 м на прямых участках линии. Бирки - это пластмассовые, алюминиевые или стальные пластинки (круглые - диаметром 75 мм; прямоугольные – размером 120 × 40 мм). Прямоугольные бирки применяются для маркировки кабелей, рассчитанных на напряжение до 1000 В, а круглые – на напряжение выше 1000 В. Бирки прикрепляют к кабелям и муфтам оцинкованной проволокой диаметром 1,5... 2 мм, покрытой слоем битума для предохранения от коррозии. На бирках кабеля указывают напряжение, площадь сечения его жил, номер линии или ее название, а на расстоянии 100... 150 мм от соединительной муфты – номер муфты, дату ее монтажа и фамилию рабочего, смонтировавшего ее. Трасса каждой кабельной линии, проложенной в траншее или в блоках, должна быть нанесена на план с привязкой к зданиям и сооружениям или специально установленным знакам с указанием расположения кабельных муфт. Работы по монтажу кабельных линий очень трудоемки, и поэтому должны быть максимально механизированы. При прокладке кабелей применяются механизмы и приспособления, которые по назначению можно разделить на две основные группы: механизмы, используемые для земляных работ (экскаваторы, отбойные молотки, пневматические и электрические трамбовки) и механизмы и приспособления, используемые для транспортировки кабелей (кабельные транспортеры, кабелеукладчики, лебедки, ролики для раскатки кабелей и др.). 4.1.2. Прокладка кабельной линии в траншее Прокладка кабельной линии в траншее состоит из следующих основных операций: – рытье траншеи; – доставка, раскатка и укладка кабелей в траншее; – соединение жил кабелей; – монтаж соединительной кабельной муфты; – защита кабеля от механических повреждений и засыпка траншеи; – концевая заделка кабеля. Траншеи большой протяженности роют специальными ковшовыми или роторными землеройными машинами. На участках кабельной трассы, проходящих в непосредственной близости от подземных и наземных сооружений, зеленых насаждений и расположенных в земле коммуникаций, используются малогабаритные механизмы, например экскаватор Э-153 с ковшом емкостью 0,15 м3 или отбойные молотки, ломы и лопаты. Траншеи для прокладки кабелей отрывают глубиной не менее 700 мм, а размеры их по дну зависят от числа прокладываемых кабелей Размещение в траншее кабелей и кирпича для их защиты от механических повреждений показано на рис. 4.2. В местах, где будут располагаться кабельные соединительные муфты, траншею расширяют, образуя котлован (для одной муфты 2,5 м длиной и 1,5 м шириной плюс 0,4 м для каждой последующей муфты). Вырытые булыжники, куски асфальта и землю укладывают с одной стороны траншеи или котлована на расстоянии не менее 1 м от края во избежание их падения. На дно траншеи насыпают слой песка (подушку) толщиной 100 мм.
4.1.2.2. Доставка, раскатка и укладка кабелей в траншее Кабели доставляют к месту укладки в барабанах на специальных кабельных транспортерах или автомашинах, оборудованных устройством для их погрузки, транспортировки и выгрузки. Выгружать барабан с кабелем надо осторожно, чтобы не повредить кабель и не травмировать работающих. Категорически запрещается сбрасывать барабаны с кабелем с автомашин или кабельных транспортеров. Кабель выгружают на максимально близком расстоянии от места раскатки, но так, чтобы он не мешал движению рабочих и не мог упасть в траншею. Раскатывают его, сматывая с барабана при помощи движущегося транспорта, лебедки и роликов, вручную по роликам или без роликов. При раскатке кабеля с движущегося транспорта (со скоростью не более 2,5 км/ч) два рабочих вращают вручную барабан, сматывая с него кабель, а два других рабочих принимают его и укладывают в траншее. Во избежание резких сильных перегибаний кабель сматывают с барабана сверху, а не снизу. Раскатка кабеля и укладка его в траншее при помощи лебедки с тросом и раскаточных роликов выполняется следующим образом. Сматывают трос с барабана лебедки и к его концу крепят конец кабеля при помощи проволочного чулка (закрепляемого на оболочке кабеля) или кабельного зажима (с захватом за токопроводящие жилы кабеля) (рис. 4.3.). Затем, расставив по дну траншеи раскаточные ролики, приводят в движение барабан лебедки, при этом трос наматывается на барабан и протаскивает кабель по роликам на требуемое расстояние, после чего кабель снимают с роликов и укладывают на дно траншеи, а ролики удаляют. Кабель укладывают в траншее волнообразно (змейкой), чтобы создать некоторый запас его по длине, необходимый для компенсации растягивающих усилий, которые могут возникнуть вследствие осадки грунта или температурных изменений.
Запас кабеля необходим и в случае его ремонта, когда удаляется поврежденный участок и на его месте устанавливается соединительная муфта. Запас кабеля должен составлять 1 .3 % от его общей длины. При меньшем запасе кабель может быть поврежден растягивающими усилиями, а больший – приведет к дополнительному расходу дорогостоящего кабеля. Создавать запас кабеля в виде кольцеобразно уложенных витков запрещается, поскольку в процессе эксплуатации они будут перегреваться, и кабель после непродолжительной работы выйдет из строя. Перегрев кабеля может привести к пробою изоляции. Кабели с нормальной и обеднено-пропитанной бумажной, а также с поливинилхлоридной изоляцией разрешается прокладывать только при температуре окружающей среды выше нуля. При температуре ниже нуля прокладываемый кабель должен быть прогрет в отапливаемом помещении или электрическим током от специального трансформатора. Быстро прогреть кабель можно трехфазным током от присоединяемого к сети 220 или 380 В специального трехфазного трансформатора мощностью 20 кВА, вторичная обмотка которого имеет 10 ступеней напряжения (от 7 до 98 В). Такой прогрев кабелей проводится при постоянном контроле температуры токопроводящих жил, чтобы не допустить увеличения ее выше 40 °С. Схема прогрева кабеля с помощью трехфазного трансформатора приведена на рис. 4.4, а. Кабель можно прогреть также однофазным или постоянным током (рис. 4.4 б). В качестве источника тока в этом случае можно используются сварочный трансформатор (например, СТЭ-32) или сварочный генератор, позволяющий более плавно регулировать силу тока и в широких пределах. В цепь вторичной обмотки трансформатора включен дроссель (рис. 4.4 б), который позволяет регулировать силу тока в кабеле. Отметим, что при данной схеме прогрева в одной из жил кабеля будет течь ток в два раза больший, чем в двух других, и он будет нагреваться несколько неравномерно. Данный недостаток можно устранить, если соединить жилы кабеля последовательно. Для прозвонки жил пользуются тестером. Практически работы по прогреву кабелей электрическим током проводятся в следующем порядке.
Разделывают оба конца кабеля и на его внутреннем конце соединяют опрессовкой накоротко все жилы (при прогреве однофазным или постоянным током соединяют также две жилы на наружном конце). Место соединения покрывают изоляционной лентой. Оба конца кабеля заделывают герметично. Для заделки конца с закороченными жилами к металлической оболочке припаивают свинцовый колпачок так, чтобы жилы примерно на 50 мм не доходили до его торца. Для заделки другого конца кабеля, к которому подводится ток, используется временная воронка из рубероида, толя или электрокартона с заливкой ее битумной кабельной массой. Такую воронку можно использовать и для герметизации конца с закороченными жилами кабелей с пластмассовой изоляцией. Если необходимо прогреть несколько кабелей одновременно, их соединяют между собой последовательно. На время прогрева устанавливается дежурство и принимаются меры пожарной безопасности (доставляются огнетушители, песок, лопаты и др.). Прогретый кабель должен быть проложен в траншее в течение 60 мин – при температуре окружающего воздуха от 0 до -10 °С; в течение 40 мин – при температуре от –11 до –19 °С и в течение 30 мин – при температуре –20 °С и ниже. Нагрев жил кабеля контролируют по показаниям термометра, установленного на его оболочке, при этом следует учитывать, что температура жил кабеля, рассчитанного на напряжение 1 кВ, выше показываемой термометром температуры оболочки в среднем на 10 °С. Ориентировочные данные по прогреву кабелей трехфазным током приведены в табл. 4.3. Сила тока прогрева контролируется по амперметру, при этом не должно быть превышения номинальных значений плотности тока для кабелей данного сечения. Таблица 4.3 Данные по прогреву кабелей
4.1.2.3. Соединение жил кабелей Соединение жил кабелей на напряжение до 1 кВ включает в себя два этапа: разделку концов кабелей и соединение жил кабелей пайкой, опрессовкой и сваркой. Разделка кабеля, заключающаяся в постепенном ступенчатом удалении с него защитных и изоляционных частей, подробно рассмотрена в разд. 3.1.2. Соединение жил кабелей опрессовкой, пайкой, газовой и электросваркой рассмотрено в разд. 3.1.3. Но наиболее качественное соединение алюминиевых жил достигается термитной сваркой, поэтому в соответствующих инструкциях указывается в первую очередь этот способ. Газовая сварка и электросварка алюминиевых жил применяются в случаях, когда термитная сварка почему-либо не может быть осуществлена. По окончании соединения жил производят заземление металлической оболочки, брони и муфты каждого из соединяемых кабелей с помощью медного многопроволочного проводника с сечением от 6 до 25 мм2. Заземляющий проводник сначала прикрепляют к оболочке кабеля бандажами из стальной оцинкованной проволоки диаметром 1,0... 1,5 мм, а затем места присоединения пропаивают припоем марки ПОС-30. Участки оболочки, к которым припаивают заземляющий проводник, должны быть предварительно хорошо очищены и облужены (свинцовой – припоем марки ПОС-30, алюминиевой – припоем марки А). Аналогично заземляющий проводник припаивают к обеим бронелентам. Продолжительность каждой пайки не должна превышать 3 мин во избежание местного перегрева изоляции кабеля. На свободные концы заземляющих проводников напрессовывают наконечники для удобства присоединения их к муфте, после чего приступают к монтажу соединительной муфты.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
