Рассмотрена практика прокладки кабеля в земле для гибких кабелей․ Указаны критерии выбора кабель силовой гибкий и бронированный кабель для подземной прокладки кабеля․ Описаны требования к глубине прокладки кабеля и траншея для кабеля․
Содержание страницы
Классификация гибких кабелей для подземной прокладки
Классификация базируется на конструкции жил и оболочек․ Выделены кабель силовой гибкий с медными жилами и кабель с алюминиевыми жилами․ Учтены варианты с ПВХ оболочкой и кабель с резиновой изоляцией для холодных трасс․
Кабель с медными жилами и кабель с алюминиевыми жилами
Выбор между кабелем с медными жилами и кабелем с алюминиевыми жилами определяется эксплуатационными параметрами трассы․ Медные жилы дают меньшую сопротивляемость и более низкие линейные потери при одинаковом сечении․ При расчетах потерь для 1 км трехфазной линии с нагрузкой 100 А сопротивление медной жилы 35 мм2 около 0․524 Ом на км, тогда как алюминиевой жилы 50 мм2 около 0․386 Ом на км, поэтому требуется точный подбор сечения для снижения падения напряжения․ Преимущества меди проявляются при высоких циклических нагрузках и при ограниченных габаритах кабельного канала․ Алюминий обеспечивает меньшую массу кабельных бухт и более низкую стоимость материалов на метр․ В коррозионных условиях применяется профильная антикоррозионная обработка жил и контактов, испытания на контактное сопротивление и термоциклы проводятся согласно ГОСТ․ Для подземной прокладки кабеля учитываются механические нагрузки при засыпке и вибрации от транспорта, поэтому выбор материала жил согласуется с требованиями по гибкости кабеля и сроку службы․ Соединения медных и алюминиевых жил выполняются через специализированные соединительные коробки с переходными контактами и обязательным контролем сопротивления соединения․
Кабель с ПВХ оболочкой и кабель с резиновой изоляцией
Раздел посвящен сравнительному анализу изоляционных материалов для гибких кабелей при прокладке в земле․ ПВХ оболочка обеспечивает защиту от химических реагентов и механических воздействий при температуре от минус 15 до плюс 70 градусов․ Резиновая изоляция применяется там, где требуется повышенная гибкость и стойкость к низкой температуре, допускается эксплуатация при минус 40 градусах без утраты эластичности․ Приведены данные испытаний на износ: при статической нагрузке на продавливание ПВХ теряет форму через 1200 часов, резина выдерживает 2400 часов на тех же условиях․ Приведены конкретные случаи применения: ПВХ используется в городской подземной прокладке кабеля под тротуарами, резина применяется при прокладке кабеля в районах с подвижными грунтами и в резервуарах с гидроизоляцией․ Указана зависимость гибкости от диаметра жил и материала изоляции, измеренная по ГОСТ 22483 и ГОСТ 18980․ Описана совместимость с трубной прокладкой кабеля и кабельным лотом, включая требования по радиусу изгиба при натяжении кабеля во время монтажных работ․ Сопоставлена маркировка кабеля и рекомендации по выбору соединительных коробок для ввода в грунт, а также типы защитных муфт кабеля, применяемых с каждым типом изоляции․
Конструктивные элементы и защита кабеля
Описаны слои кабеля: жила, изоляция, экран, броня, оболочка․ Указаны материалы для изоляции кабеля и коррозионная защита брони․ Приведены данные по испытаниям на механическую прочность и устойчивость к влаге․
Бронированный кабель и кабель с металлической бронёй
Бронированный кабель для подземной прокладки применяется там, где механическая защита критична․ Примеры включают пересечения автомобильных дорог и участки с возможным вспашиванием․ Испытания на статическую нагрузку по ГОСТ выполняются с контролем целостности кабеля и сопротивления изоляции․ Конструктивно броня может быть выполнена в виде стальных лент или проволочной оплетки․ Выбор зависит от требований к коррозионная защита брони и гибкости кабеля․ Для траншей с повышенной влажностью предпочтение отдано кабель с металлической бронёй и пластмассовой оболочкой ПВХ с антикоррозийной обработкой, срок службы увеличивается при применении оцинкованных лент․ При прокладке в песчаных грунтах допускается применение брони без дополнительной защиты․ При прохождении под дорогой используются трубы и защитная муфта кабеля с уплотнениями․ В местах стыков кроссировка кабелей выполняется в соединительных коробках с герметичными вводами․ Для линий, подверженных вибрации, выбирают виброустойчивый вариант брони․ Контроль целостности кабеля производится периодическими измерениями сопротивления изоляции и сигнализацией повреждения кабеля по токам протекания․ Заземление кабеля учитывается при расчете линейных потерь кабеля и при выборе конструкции брони для обеспечения экранирования и снижения электромагнитных помех․
Коррозионная защита брони и пластмассовая оболочка
Применение коррозионной защиты брони производится по стандартизированным методикам․ Оцинкованная стальная лента используется для кабель с металлической бронёй при агрессивной почве․ Порошковое покрытие наносится на броню толщиной 20–40 мкм, что снижает скорость коррозии до 0,01 мм в год при pH 5–8․ Нанесение антикоррозионных мастик применяется при наличии контакта с грунтовыми водами высокой минерализации․ Испытания на адгезию выполняются по ГОСТ и включают нагрев до 80 градусов на 48 часов и цикл увлажнения․ Пластмассовая оболочка применяется как в варианте кабель с ПВХ оболочкой, так и у кабель с пластмассовой оболочкой из полиэтилена высокого давления․ Внешняя оболочка толщиной 2,5–4,0 мм обеспечивает механическую защиту и дополнительную влагозащищённость․ В местах прохождения по карбонатным грунтам используется дополнительный анодный барьер․ Комбинация брони и пластика уменьшает риск повреждения при прокладке в траншее и при прокладке под дорогой․ Ремонтные сварные стыки брони защищаются антикоррозионной лентой и защитной муфтой кабеля с уплотнением, обеспечивающим класс IP68․ Прозвон и контроль коррозии выполняются при эксплуатации ежегодно, измеряются удельное сопротивление и визуально фиксируются очаги коррозии․
Требования к трассе и подготовка траншеи
Трасса прокладки должна быть отмечена и очищена от корней․ Ширина траншеи определяется по диаметру кабеля и прослойке песка․ Указана глубина и уклон, выбран способ защиты от механических повреждений и водоотвод․
Глубина прокладки кабеля и траншея для кабеля
Определение глубины прокладки кабеля выполнено по нормам ПУЭ и ГОСТ․ Для силового кабеля гибкого прокладка в земле с изоляцией кабеля из ПВХ или резины обычно предусматривает минимальную глубину 0,7 м при прокладке под зелёной зоной․ Для кабеля в земле, проходящего под дорогой с движением транспорта, глубина прокладки кабеля увеличена до 1,0 м и более в зависимости от категории дороги и нагрузки на кабель․ Трубная прокладка кабеля применяется при плотной застройке; диаметр трубы выбирается с учётом кабеля с медными жилами или кабель с алюминиевыми жилами и запасом 20–30 процентов․ Траншея для кабеля подготавливается с песчаной подушкой 100 мм и уплотнением слоя над кабелем 150 мм; слой защиты может быть выполнен кирпичом или плитами при прохождении под проездами․ Для кабель с металлической бронёй допускается меньшая глубина, если обеспечена коррозионная защита брони и система заземления кабеля смонтирована․ Влажозащищённый кабель требует дренажа траншеи в районах с высоким уровнем грунтовых вод․ Контроль целостности кабеля после укладки производится мегомметром и системой сигнализации повреждения кабеля при протяжённости линии более 300 метров․
Трубная прокладка кабеля, кабель канал и кабельный лоток
Трубная прокладка кабеля применяется при пересечении зон с повышенной нагрузкой на грунт․ Прокладка выполняется в ПНД трубах диаметром от 63 мм до 160 мм, длина участков часто ограничивается муфтами длиной 0,6 м․ Для кабель силовой гибкий в земле выбирается труба на 20 процентов больше наружного диаметра кабеля․ Кабель в земле защищается манжетами и предупредительной лентой․ Кабель канал используется внутри городских сетей, в подземных переходах и на стройплощадках; материал каналов, ПВХ или ПНД, несущая способность у ПНД выше при температуре 20 градусов․ Кабельный лоток рассматривается для коротких перехватов и для доступного ремонта․ Металлические лотки применяются там, где требуется экранирование и система заземления подключается к лотку через болтовое соединение 6 мм․ Прокладка в трубах снижает вероятность механического повреждения, уменьшает линейные потери кабеля при сгибах, обеспечивает контроль целостности кабеля через оптические трассы․ Монтаж в трубах допускает протягивание с использованием кабельных лебедок и тросов; контроль производится аппаратом для измерения сопротивления изоляции и сигнализацией повреждения кабеля․
Монтажные работы и комплектующие для кабеля
Монтаж выполняется с применением соединительная коробка и защитная муфта кабеля․ Прокладка производится с контролем на кроссировка кабелей и маркировка кабеля․ Испытания кабеля включают проверку сопротивление изоляции и контроль целостности․
Соединительная коробка и защитная муфта кабеля
Проектирование соединительной коробки для кабеля гибкого при подземной прокладке выполнено с учётом герметичности и механической прочности․ Применение коробок с классом защиты IP68 проверено на полигонах с глубиной до 2 м и выдержано при испытаниях по ГОСТ 15150․ Монтажная схема подразумевает ввод кабеля в коробку через втулку с уплотнением и последующую фиксацию жил болтовыми зажимами с медной шинкой․ Для кабель в земле с резиновой изоляцией использованы термоусаживаемые гильзы с заливкой эпоксидным компаундом, что снижает линейные потери кабеля в местах соединений и повышает сопротивление изоляции после термической обработки․ Защитная муфта кабеля рассчитана на статическую нагрузку не менее 1,5 кН и обеспечивает коррозионная защита брони при использовании внутренней полиэтиленовой прокладки и наружного слоя из ПВХ․ В муфтах предусмотрены контрольные выводы для сигнализация повреждения кабеля и для снятия показаний сопротивления изоляции при приёмке․ Сборка производится в полевых условиях с применением фланцевых соединителей и монтажных шаблонов, что уменьшает время установки на 25 процентов по сравнению с неудобной конструкцией․ Документация включает схемы кроссировка кабелей, таблицы нагрузок на кабель и рекомендации по заземление кабеля, приводимые в сопроводительном техническом паспорте․
Электробезопасность и система заземления
Требуется обязательное заземление кабеля при прокладке в земле․ Контроль целостности и сопротивление изоляции измеряются мегометром․ Защитные цепи и корпус заземляются отдельно, протяженность заземляющего контура рассчитывается по ПУЭ, приведены нормативы и ГОСТ․
Заземление кабеля и нормы электробезопасности
Заземление кабеля проектируется согласно нормативам ПУЭ и ГОСТ․ Для кабелей с металлической броней выполняется соединение бронепояса с контуром заземления через заземляющие выводы․ Контактные соединения проверяются измерением сопротивления заземления не реже одного раза в год․ При прокладке кабеля в земле применяются отдельные контуры для защитного заземления и зануления, чтобы избежать циркуляции токов через оболочку кабеля и коррозии брони․ В районах с грунтом с удельным сопротивлением выше 100 Ом·м применяются искусственные заземлители из медных ленточных элементов с антикоррозионным покрытием․ Для кабелей с ПВХ оболочкой и кабелей с резиновой изоляцией контроль сопротивления изоляции проводится после монтажа и затем при плановом обслуживании, нормативные значения соответствуют ГОСТам на конкретные марки․ Расстояние между проводниками заземления и силовыми жилами учитывается при трассировке в траншее для кабеля․ В местах прохода под дорогой и пересечения с другими коммуникациями производится измерение сопротивления петли фаза-нуль и установка дополнительных защитных муфт кабеля с контактами заземления․ Система заземления фиксируется в проектной документации и маркировке кабеля указывается наличие заземляющего проводника․ При ремонте кабеля аварийном производится повторная проверка целостности заземления и замер линейных потерь кабеля в месте соединения․ Монтажные работы в зоне заземляющих устройств выполняются с применением временной сигнализации повреждения кабеля и средств индивидуальной защиты согласно нормам электробезопасности․
Эксплуатация, испытания и контроль целостности
Эксплуатация кабеля в земле требует контроля целостности․ Проводятся регулярные измерения сопротивления изоляции и локализация повреждений․ Испытания выполняются мегомметром 1000 В и частотным течеискателем․ Ремонт документируется в сервисном журнале․
Методы испытаний кабеля и сопротивление изоляции
Испытания кабеля проводятся по утвержденным процедурам производителя и ГОСТ․ Испытание электропробойностью выполняется переменным или постоянным напряжением с выдержкой, например 3 кВ переменного на 1 минуту для силового кабеля․ Испытание на емкость и тангенс угла диэлектрических потерь проводится при помощи моста и измерителя, фиксируется значения при температуре 20 градусов․ Испытание сопротивления изоляции производится мегомметром с напряжением 500 В для кабелей с номинальным напряжением до 1 кВ и 1000 В для линий выше 1 кВ․ Измерение сопротивления изоляции выполняется между жилами и между жилами и броней; контроль через 1 минуту и через 10 минут применяется для оценки тенденции․ Испытание кабеля на целостность жил выполняется путем измерения переходного и постоянного сопротивления методом четырехпроводного измерения для меди и методикой компенсации для алюминия․ Испытание контактных соединений в соединительной коробке и защитной муфте кабеля выполняется контролем сопротивления и визуальным осмотром протяженности опресовки․ Испытание на влагозащищенность проводится в камере при избыточном давлении и при температурном цикле для оценки герметичности пластмассовой оболочки․ Регистрация результатов производится в протоколах с указанием температурного режима кабеля, измеренных значений сопротивления изоляции, испытательного напряжения и даты․ При несоответствии нормативам кабель направляется на локальный дефектоскопический контроль и при необходимости аварийный ремонт кабеля запланирован с применением защитной муфты кабеля и коррозионной защиты брони․
Особые условия эксплуатации под землей
Температурный режим кабеля под землей контролируется․ Морозостойкий кабель выбирается для глубины прокладки кабеля ниже промерзания грунта․ Влагозащищённый кабель с ПВХ оболочкой и резиновой изоляцией применяется в сырых грунтах․
Температурный режим кабеля, морозостойкость и влагозащищённость
Исследована эксплуатация кабеля в земле при температуре окружающей среды от -60 до +40 градусов Цельсия․ Указаны границы температурного режима кабеля для гибких кабелей с резиновой изоляцией и кабелей с ПВХ оболочкой․ Для кабеля с резиновой изоляцией эксплуатация допускается при более низких температурах, например -50 градусов при кратковременных нагрузках, тогда как кабель с ПВХ оболочкой ограничен обычно -25 градусами при постоянной нагрузке․ Испытания, проведенные в лаборатории завода, показали увеличение сопротивления изоляции на 15 процентов при -30 градусах для ПВХ․ Для поддержания морозостойкости применяются материаловые рецептуры с пластификаторами и армированием жил․ Влажностные характеристики почвы влияют на теплопередачу и на коррозионную активность брони․ Влагозащищённый кабель с резиновой или пластмассовой оболочкой обеспечивает класс защиты IPX7 в условиях подтопления при сохранении электрических параметров в течение 72 часов при испытании по ГОСТ․ Выбор кабеля для конкретной трассы производится на основе данных по температурному режиму кабеля, глубине прокладки и присутствию грунтовых вод․ Рекомендуется учитывать линейные потери кабеля при пониженных температурах и корректировать сечение жил для обеспечения допустимой токовой нагрузки․
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки, кабельные домкраты, трос, кабельные толкатели, аксессуары
Представлено специализированное оборудование для наземной и подземной прокладки гибких кабелей․ Описаны кабельные лебедки с тяговым усилием до 25 кН и смоточные барабаны для бухт до 1,2 тонны․ Приведен опыт применения лебедок при прокладке кабель в земле в городских сетях с плотной застройкой․ Указаны параметры кабельные домкраты для фиксации подъемных и направляющих усилий, применяемые при спусках в траншею глубиной 0,8–1,2 метра․ Описаны тросы из оцинкованной стали диаметров 6–12 мм с разрывной нагрузкой 10–50 кН, рекомендованные для использования с бронированный кабель и кабелевыми муфтами․ Приведены данные по кабельные толкатели для проталкивания кабеля в трубе длиной до 300 метров под дорогой, с механизмами контроля натяжения и ограничением усилия во избежание повреждения изоляции кабеля․ Описаны аксессуары — направляющие ролики, защитные пластины для поверхности траншеи и комплектующие для соединений․ Указаны требования к выбору защитной муфта кабеля в местах ввода в конструкции: муфты с герметизацией по ГОСТ и с классом защиты не ниже IP68․ Приведены примеры комплектов для аварийный ремонт кабеля в полевых условиях — переносной нагревательный термоусадочный блок и испытательный генератор 1 кВ для контроля сопротивления изоляции․ Описаны позиции по безопасности работ, точки крепления для системы заземления и экранирования при работе с экранированный кабель․ Отмечено применение виброустойчивых опор и смягчающих элементов при прокладке вблизи трамвайных путей․ Приведены показатели по срок службы оборудования при эксплуатации в климате с температурным режимом от –40 до +45 градусов Цельсия․ Наведены ссылки на процедуры проверки перед работой — контроль целостности троса и натяжения лебедки, проверка маркировка кабеля и комплектующих․ Описана совместимость с кабельный лоток и трубная прокладка кабеля в рамках типовых проектов городской электросети․
Где применяется? Как использовать? Что дает применение? Что такое? Как работает с кабельными лебедками? Области использования․ Какие преимущества?
Применение гибкого кабеля для прокладки в земле ориентировано на распределительные сети и временные вводы на строительных площадках․ Операции по укладке выполняются в условиях городской инфраструктуры, промышленных площадок и сельских трасс․ Для сетей 0,4 кВ и 10 кВ применяются кабель силовой гибкий и бронированный кабель с металлической бронёй при необходимости механической защиты․ Ввод кабеля в подстанции, распределительные щиты и трансформаторные пункты производится через соединительная коробка и защитная муфта кабеля для обеспечения герметичности и механической прочности․ Транспортировка бухт и подача на лебедку производится с помощью кабельных лебедок и тросов; контроль натяжения реализуется по измерению силы на талрепе․ Прокладка кабеля в земле рядом с дорогой требует трубной прокладки кабеля или прокладки в кабель канал для сохранения трассы и упрощения последующей замены․ При пересечении автодорог применяется прокладка под дорогой с закрытыми каналами и защитными муфтами; испытания после монтажа включают проверку сопротивления изоляции и измерение линейных потерь кабеля․ Эксплуатация линий предусматривает мониторинг сигнализация повреждения кабеля и контроль целостности для быстрого обнаружения локальных повреждений․ Преимущество бронированного кабеля проявлено в повышенной коррозионной защите брони и возможности укладки без дополнительных лотков в рыхлом грунте․ Для чувствительных линий используется экранированный кабель; экран подключается к системе заземления․ При необходимости обеспечения гибкости и частой намотки выбирается кабель с резиновой изоляцией или кабель с ПВХ оболочкой с соответствующей гибкостью кабеля․ Для линий большой протяженности учитываются линейные потери кабеля и выбирается кабель с медными жилами для снижения сопротивления; в некоторых случаях применяется кабель с алюминиевыми жилами для снижения массы и стоимости․ Монтажные работы кабеля предусматривают использование кабельных домкратов и толкателей для прохода в трубах․ Срок службы кабеля определяется по сертификатам и ГОСТ на кабели, а эксплуатация кабельных линий ведется согласно нормам электробезопасности и регламенту технического обслуживания․
